Научная статья на тему 'КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ БЕНЗИНОВ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ ПРИ ИХ РЕГЛАМЕНТНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ'

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ БЕНЗИНОВ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ ПРИ ИХ РЕГЛАМЕНТНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
254
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СТАЛЬНОЙ РЕЗЕРВУАР / ХРОМАТОГРАФИРОВАНИЕ / ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / ЗОНЫ ВЗРЫВООПАСНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Юрьев Виктор Игоревич, Петров Анатолий Павлович, Воробьев Владимир Викторович, Швырков Сергей Александрович

Представлены результаты комплексной оценки пожарной опасности технологии хранения бензинов в вертикальных стальных резервуарах (РВС) при их регламентном режиме работы. Полученные результаты могут быть использованы для разработки технических решений по обеспечению пожарной безопасности резервуарных парков.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Юрьев Виктор Игоревич, Петров Анатолий Павлович, Воробьев Владимир Викторович, Швырков Сергей Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INTEGRATED FIRE HAZARD ASSESSMENT OF OIL STORAGE IN VERTICAL STEEL TANKS IN THE COURSE OF THEIR STANDARD WORKING MODE

PURPOSE. In this article, the authors consider the issues related to fire safety of tank parks, which use vertical steel tanks for gasoline storage. METHODS. The results have been obtained on the basis of experimental and theoretical studies of the conditions under which fuel concentration is generated inside and outside the reservoirs with the possibility of explosive concentration zones formation in the tank parks in the course of standard working mode in vertical steel tanks. FINDINGS. The results of fire hazard integrated assessment of the gasoline storage technology in tanks in the course of their standard working mode have been presented. RESEARCH APPLICATION FIELD. The results obtained during the research can be used for developing technical solutions to ensure fire safety of tank parks for gasoline storage in the course of their standard working mode. CONCLUSIONS. The obtained results can be used for developing technical solutions to ensure fire safety of tank parks for storing gasoline.

Текст научной работы на тему «КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ БЕНЗИНОВ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ ПРИ ИХ РЕГЛАМЕНТНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ»

УДК 614.841.4

DOI 10.25257/FE.2018.2.15-21

ЮРЬЕВ Виктор Игоревич

Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: [email protected]

ПЕТРОВ Анатолий Павлович Доктор технических наук, профессор Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: [email protected]

ВОРОБЬЁВ Владимир Викторович

Кандидат технических наук, доцент Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: [email protected]

ШВЫРКОВ Сергей Александрович Доктор технических наук, доцент Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: [email protected]

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ БЕНЗИНОВ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ

ПРИ ИХ РЕГЛАМЕНТНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ

Представлены результаты комплексной оценки пожарной опасности технологии хранения бензинов в вертикальных стальных резервуарах (РВС) при их регламентном режиме работы. Полученные результаты могут быть использованы для разработки технических решений по обеспечению пожарной безопасности резервуарных парков.

Ключевые слова: вертикальный стальной резервуар, «большое» дыхание, хроматографирование, численное моделирование, зоны взрывоопасных концентраций.

На территории России широко используются вертикальные стальные резервуары типа РВС, которые по сравнению с другими аппаратами обладают повышенной взрывопожарной и пожарной опасностью. При нормальном (регламентном) режиме работы эта опасность связана с возможностью образования горючей концентрации как внутри резервуаров, так и снаружи с образованием на территории резервуарных парков зон взрывоопасных концентраций.

В режиме хранения, когда уровень жидкости находится в неподвижном состоянии, концентрация паров в газовом пространстве резервуара при данной температуре достигает своего максимального уровня. При этом образуется равновесная, насыщенная концентрация, которая для нефти и бензинов при стандартных условиях в 3-4 раза превышает верхний концентрационный предел распространения пламени (ВКПРП) и, следовательно, является негорючей. Образование горючей концентрации в этих условиях может произойти при поступлении в резервуар наружного воздуха. Возможность поступления воздуха может реализоваться в двух случаях: при охлаждении паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара и при откачке хранимой жидкости.

Охлаждение паровоздушной смеси происходит, как правило, в холодное время года (осень, зима, весна), когда температура в газовом пространстве резервуара снижается до верхнего температурного предела распространения пламени (ВТПРП). При этом насыщенная концентрация, снижаясь в результате частичной конденсации паров и последующего поступления через дыхательный клапан воздуха,

может войти в концентрационную область воспламенения со стороны ВКПРП.

Статистика пожаров и их анализ показывает [1], что опасное охлаждение паров в резервуаре типа РВС может происходить и в летнее время года. Об этом, например, свидетельствует крупный пожар в резервуарном парке линейной производственно-диспетчерской станции (ЛПДС) «Конда» системы магистральных нефтепроводов «Сибнефтепровод» (22 августа 2009 г.). Пожар на станции начался со взрыва паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара РВС-20000 с нефтью во время грозы. Концентрация паров в резервуаре до грозового ливня составляла 30 % об. (в 3 раза выше ВКПРП), т. е. взрывоопасность в резервуаре отсутствовала. Образование взрывоопасной паровоздушной смеси было связано с понижением температуры в газовом пространстве резервуара во время холодного грозового ливня, который вызвал частичную конденсацию паров и, как следствие, разбавление оставшейся части паров воздухом, поступившим в охлаждаемый резервуар через дыхательный клапан. Образовавшаяся взрывоопасная паровоздушная смесь воспламенилась от удара молнии.

Исследования авторов настоящей статьи показали, что конденсация паров в газовом пространстве резервуара начинается на поверхности сухой стенки (чаще крыши), которая приводит к снижению давления паров и открытию вакуумного клапана дыхательного устройства. В результате этого происходит «малое» дыхание - «вдох» с подсосом воздуха извне. Давление взрыва в этом случае будет зависеть от количества поступившего воздуха и объёма

© Юрьев В. И., Петров А. П., Воробьёв В. В., Швырков С. А., 2018

15

образующейся взрывоопасной паровоздушной смеси на момент появления в ней источника зажигания.

В режиме откачки, когда уровень жидкости снижается, в резервуар также через дыхательную арматуру снаружи поступает воздух объёмом, равным объёму откачиваемой жидкости. Поступающий воздух разбавляет паровоздушную смесь и может сделать её горючей при вхождении в концентрационную область воспламенения со стороны ВКПРП. Давление взрыва также будет зависеть от объёма образующейся взрывоопасной паровоздушной концентрации на момент появления в ней источника зажигания.

Для обеспечения пожарной безопасности при хранении нефти и нефтепродуктов в резервуарах решающее значение имеет вопрос предотвращения образования горючей паровоздушной концентрации в его внутреннем газовом пространстве. В инженерной практике решение этого вопроса напрямую связано с аналитической оценкой возможности образования горючей концентрации.

При неподвижном уровне жидкости концентрация в паровоздушном пространстве резервуара близка к концентрации насыщенного пара ф5 , которая определяется давлением насыщенного пара р5 и общим (атмосферным барометрическим) давлением робщ в свободном объёме аппарата:

Фs = Ps / Р,

общ *

А =Ю'

температура жидкости ^ , °С, и температура вспышки их паров t , °С, в закрытом тигле:

г всп ' 1 Г

ехр[б,908+0,0433(/р-0,924/всп+2,055)] Р'= 1047+7,48/. ■ (2)

Зависимость (2) апробирована для многих нефтей и нефтепродуктов - она показала хорошую сходимость с результатами газового анализа проб паров нефти, взятых из резервуаров при неподвижном уровне жидкости, когда устанавливалась насыщенная концентрация.

Таким образом, опасность образования горючей концентрации при хранении нефти и нефтепродуктов в резервуарах может быть оценена путём проверки двух условий (условия опасности):

- наличия над зеркалом жидкости свободного паровоздушного объёма;

- выполнения условий:

Фн

, < (ФП - ф.,) < Фв

(3)

Давление насыщенного пара р5, кПа, для индивидуальных жидкостей может быть найдено из справочной литературы или определено расчётным путём по формуле Антуана:

(1)

где А, В, С - константы Антуана (даны в справочной литературе в широком диапазоне рабочих температур); t - рабочая температура жидкости, °С.

Однако нефть и нефтепродукты являются неоднородными по своему составу и представляют собой сложную смесь взаиморастворимых углеводородных жидкостей, поэтому формула Антуана (1) для определения давления насыщенного пара р5 этих жидкостей не может быть использована. Хотя для некоторых нефтей (главным образом лёгких) и нефтепродуктов в справочной литературе приводятся константы Антуана по интегральным химическим формулам веществ. Понятно, что использование этих данных на практике весьма ограничено.

В такой ситуации целесообразно использовать зависимости, в которых давление насыщенного пара связано не только с температурой жидкости, но и с параметрами (константы), характеризующими индивидуальные свойства жидкостей. Например, можно использовать зависимость, предложенную В. П. Сучковым [2], в которой используются рабочая

где фр - рабочая (фактическая) концентрация паров жидкости в резервуаре; фнкпрп и фвкпрп - соответственно, нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени.

Концентрационные пределы распространения пламени для жидкостей приведены в справочниках, они могут быть также определены экспериментально или расчётным путём.

Из соотношения (2) видно, что рабочая (фактическая) концентрация паров жидкости в резервуаре зависит от t , т. е. от её компонентного состава,

всп

и рабочей температуры ^, поэтому если температура жидкости в резервуаре изменяется во времени (например, в течение суток), то в зависимость (3) вместо рабочей концентрации фр следует подставлять интервал её изменения.

Условие опасности (3) может быть применимо для оценки возможности образования горючей концентрации в аппаратах с неподвижным уровнем жидкости, когда в них образуется насыщенная концентрация паров. Это условие остаётся справедливым также и при наполнении, так как подъём уровня жидкости в аппаратах с дыхательными устройствами не изменит насыщенную концентрацию паровоздушной смеси над зеркалом жидкости. Однако при опорожнении таких аппаратов состояние насыщения газового пространства парами жидкости нарушается за счёт поступления через дыхательную арматуру дополнительного количества воздуха. Концентрация при этом уменьшается и сразу после завершения откачки она становится равной конечной концентрации фк . В этом случае для богатых (выше фВКПРП до откачки), насыщенных смесей она может стать взрывоопасной в зависимости от количества

поступившего воздуха. В таком случае оценку горючести среды по условию (3) проводить нельзя, поэтому её предлагается осуществлять по соотношению, представленному в статье [3]:

Фн

, ^ (Фп " Фк) ^ Фв

(4)

где фр - рабочая (фактическая) для данного момента времени концентрация паров жидкости, равная конечной концентрации фк , которая после разбавления воздухом установится сразу после завершения операции откачки.

Действительную рабочую концентрацию фк в этом случае можно определить экспериментально путём отбора пробы и проведения газового анализа, что не всегда представляется возможным.

В инженерной практике концентрацию фк можно определить аналитическим путём, в частности, исходя из того, что для данной рабочей температуры жидкости всегда справедливо неравенство фк < ф5 за счёт разбавления насыщенной концентрации ф5 при поступлении в газовое пространство аппарата воздуха через дыхательную арматуру. Тогда

Фк=Ф„

у '

(5)

где фн - начальная концентрация паров (до начала операции откачки), равная насыщенной концентрации; Vсвн - начальный свободный объём аппарата до откачки; Усвк - конечный свободный объём аппарата после откачки, равный

V = V + V ,

св.к св.н ж.отк '

где Уж - объём откачанной (т. е. слитой) жидкости.

Из соотношения (5) видно, что концентрация паров в аппарате после откачки уменьшится пропорционально увеличению свободного объёма аппарата. Таким образом, для оценки возможности образования горючей среды в аппаратах с изменяющимся уровнем нефти и нефтепродуктов при осуществлении операции слива целесообразно использовать условие опасности (4).

Для предупреждения образования горючей среды в свободном объёме резервуаров, в которых при неподвижном уровне жидкостей насыщенные концентрации паров превышают верхний концентрационный предел распространения пламени, целесообразно установить предельное (безопасное) значение объёма сливаемой жидкости, чтобы фк оставалось выше фВКПРП. Такое организационно-техническое мероприятие может быть эффективно использовано в резервуарных парках хранения нефти и бензина.

Пожары, связанные с образованием зон взрывоопасных концентраций на территории резервуар-ных парков, в которых используются резервуары типа

РВС, происходят не только в России, но и за рубежом. Об этом свидетельствует, например, крупный пожар, происшедший на НПЗ Gulf Oil Refinery в Филадельфии (17 августа 1975 г.) [4]. В резервуарном парке НПЗ в 0:45 ч ночи началась перекачка нефти из танкера в РВС-12000. Нефтяные пары, выходящие из резервуара и скопившиеся у расположенной рядом котельной, в 5:57 ч воспламенились. Пламя по облаку паров распространилось на дыхательную арматуру, а через некоторое время горящая нефть из резервуара вышла в обвалование. Тушение пожара продолжалось 9 дней, в ходе которого погибло 8 пожарных и 14 - получили травмы.

Вертикальные резервуары со стационарной крышей без понтона типа РВС широко используются на перевалочных нефтебазах и на базах смешения, где требуется частое заполнение и опорожнение промежуточных ёмкостей. На таких нефтебазах особенно остро стоит вопрос оценки опасности образования зон взрывоопасных концентраций, которые возникают в результате выброса паровоздушной смеси во время «больших» дыханий резервуаров, которые происходят при их заполнении.

Возможность образования горючей концентрации паровоздушной смеси в таких условиях можно установить путём измерения фактической концентрации паров в атмосфере, непосредственно в каре резервуара при его наполнении. Однако в условиях производства возникают большие трудности выполнения таких измерений в связи с тем, что бензин является сложной по своему составу смесью углеводородных жидкостей. Для этого используются различные приборы газового анализа, в том числе стационарные и переносные (мобильные) газоанализаторы. В этих приборах применяют различные типы датчиков: термокаталитические (термохимические), электрохимические, полупроводниковые, оптические (ИК-абсорбционные). Для обнаружения паров бензина чаще используют термокаталитические и оптические типы датчиков, причём первые всё больше вытесняются вторыми. Это связано с тем, что термокаталитические датчики обладают сравнительно низкой избирательной способностью, недолговечностью (отравляемость) сенсора, имеют ограниченный диапазон измеряемых концентраций (не выносят перегрузки по измеряемому компоненту), низкими чувствительностью и быстродействием. Кроме того, приборы газового анализа, основанные на термокаталитическом методе, достаточно громоздки для их оперативного использования в натурных условиях по сравнению с переносными оптическими приборами.

Оптические датчики обладают большей чувствительностью, селективностью и быстродействием, работают в широком диапазоне концентраций, не отравляются высокими концентрациями контролируемых паров и газов.

Однако в связи со сложностью состава бензинов не все оптические газоанализаторы могут быть использованы для измерения концентрации их

паров в смеси с воздухом, так как они тарируются на индивидуальные вещества. Поэтому на практике часто идут на измерение концентрации паров бензинов переносными оптическими газоанализаторами опосредовано, путём точного измерения основных компонентов, входящих в состав бензинов, которые по своему содержанию и качеству определяют их пожарную опасность. Следовательно, для реализации этого метода измерения нужно знать, какие компоненты содержатся в смеси, в каком количестве и в какой очередности по летучести происходит их выход при хроматографии.

Для определения состава бензинов, количественной оценки его компонентов авторами настоящей статьи использовался стационарный газовый хроматограф «Хроматэк-Кристалл 5000» (Республика Марий Эл, Йошкар-Ола), снабжённый пламенно-ионизационными детекторами (ПИД). «Хроматэк-кристалл 5000» с таким детектором позволяет селективно определять концентрацию всех компонентов, входящих в состав смесей многих соединений, в том числе углеводородных. Принцип его действия основан на изменении электрической проводимости исследуемой смеси газа в факеле водородно-кислородного пламени при попадании в него ионизированных молекул органических соединений [5].

Применение капиллярных колонок в газохро-матографическом анализе обеспечивает стабильность и надёжность определения времени удержания пиков в хроматограмме. С помощью таких колонок возможно высокоэффективное разделение на компоненты органических смесей типа бензинов и других нефтяных фракций. Анализ вещества осуществляется методом сравнения хроматограмм исследуемого вещества с хроматограммами ЛВЖ (ГЖ) разных марок, типов и эталонных смесей. Сравнение проводится по времени удержания пиков путём наложения хроматограмм друг на друга (способ «отпечатков пальцев)». Достоверностью качественного анализа является совпадение значений времён удержания пиков на хроматограмме пробы исследуемого вещества со значениями времен удержания компонентов эталонного раствора.

Для исследования были взяты четыре марки бензина АИ-92, АИ-95, АИ-98 и АИ-95У с улучшенными свойствами. Общее время исследования каждой марки бензина длилось по 80 минут, но уже через 25 минут основное количество легколетучих веществ успевало испариться, что хорошо видно на примере хроматограммы исследуемого бензина марки АИ-95 (рис. 1).

Хроматограмма, как и ожидалось, показала сложную многокомпонентность состава бензина. Вместе с тем, из её анализа следует другой весьма важный вывод о том, что в начальный момент преобладающим по величине пика веществом в бензине оказался гексан, время удержания которого составило 1,8 минут. Это свидетельствует о том, что данное легколетучее вещество испаряется в первую

5000

4500 -

В 4000 -

м 3500 -

о 3000 -

ф 2500 -

О)

2000 -

го

н 1500 -

о

1000 -

500 -

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 Время, мин

Рисунок 1. Хроматограмма бензина марки АИ-95 (режим хроматографирования - «база - бензины») Примечание. Цифрами обозначены концентрации других веществ, входящих в состав бензина

очередь сразу после пентана и концентрация его несоизмеримо выше всех других компонентов, входящих в состав бензина.

Проведённые исследования дают возможность на практике (в натурных условиях) проводить оценку пожарной опасности процесса закачки резервуаров путём измерения концентрации не сложного по составу бензина, а его наиболее легкой фракции - гексана при использовании мобильного оптического газоанализатора, тарированного на индивидуальное вещество. Это значительно облегчает и ускоряет в разы поиск взрывоопасных концентраций вокруг резервуаров при их закачке в натурных условиях производства. Такой метод авторами настоящей статьи был использован при установлении наличия зон взрывоопасных концентраций в каре резервуара типа РВС-10000 на Волгоградском НПЗ.

Использование аналитического решения для установления закономерностей формирования зон взрывоопасных концентраций на территории резер-вуарного парка связано с большими трудностями. «Большое» дыхание при наполнении резервуара бензином характеризуется сложной гидродинамикой вытеснения его паров из резервуара через дыхательную арматуру, с распределением паров в атмосфере воздуха с учётом их сложного состава и целого ряда параметров, характеризующих тепло- и массо-обменные явления. Эти процессы отличаются сложным взаимным влиянием, которое учесть в рамках упрощённых аналитических и эмпирических соотношений крайне сложно.

Указанное обстоятельство определяет необходимость использования для решения таких задач методов численного моделирования на основе пакетов вычислительной гидродинамики (СГО-пакеты). При таком моделировании сложная взаимосвязь тепло- и массообменных процессов, сопровождающих формирование зон взрывоопасных концентраций, учитывается посредством совместного решения дифференциальных уравнений переноса массы,

импульса, энергии и турбулентных характеристик. Для численного моделирования процесса формирования зон взрывоопасных концентраций в каре земляного обвалования при «большом» дыхании резервуара использовался программный комплекс ANSYS Fluent [7, 8], позволяющий построить геометрическую модель, выполнить дискретизацию расчётной области, выбрать необходимые физические модели, задать начальные и граничные условия, произвести решение и проанализировать полученные результаты.

Для валидации выбранных моделей, используемых при численном расчёте распространения зон взрывоопасных концентраций в программном комплексе ANSYS Fluent, предварительно было проведено экспериментальное исследование в аэродинамической трубе на модели резервуара РВС-5000 с бензином АИ-95 в масштабе 1:100 [6].

0 0,150 0,300 (т)

0,075 0,225

Рисунок 2. Распределение концентраций паров бензина на нулевой отметке (вид сверху)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Расстояние от стенки резервуара, м в

Рисунок 3. Графики зависимости концентрации паров бензина от расстояния от стенки резервуара: а - нулевая отметка от уровня земли; б - высота 0,75 м от уровня земли; в - высота 0,145 м от уровня земли; нижний концентрационный предел распространения пламени; - численное моделирование; - эксперимент

Численное решение задачи в программном комплексе ANSYS Fluent получено в стационарной постановке с использованием модели турбулентности k-e (Realizable) [9, 10]. На входе в расчётную область задавался удельный расход паровоздушной смеси с насыщенной концентрацией паров бензина. При моделировании принималось полное отсутствие движения воздуха, учитывалось также влияние на распределение паров бензина трапецеидального обвалования вокруг резервуара.

Результаты численного моделирования изучаемого процесса в виде полей концентрации паров

бензина (gasoline - C8H18 Iso) на нулевой отметке представлены на рисунке 2.

Сравнение результатов численного моделирования распределения концентраций в ANSYS Fluent и экспериментальных данных, полученных в аэродинамической трубе [6], показало, что они удовлетворительно согласуются между собой (рис. 3).

Таким образом, представленные в статье результаты позволили установить возможность применения моделей, реализованных в программном комплексе ANSYS Fluent, для прогнозирования распространения зон взрывоопасных концентраций

в резервуарных парках при «больших» дыханиях резервуаров. Дальнейшие исследования должны быть направлены на разработку рекомендаций по сни-

жению пожарной опасности рассмотренных технологических операций на объектах хранения нефти и нефтепродуктов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Волков О. М. Версия «домино» на пожаре группы РВС-20000 на линейной производственно-диспетчерской станции «Кон-да» [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности. 2013. Вып. № 3 (49). Режим доступа: http://academygps.ucoz.ru/ «Ь/2013-3/2013-3.Мт1 (дата обращения 18.04.2018).

2. Сучков В. П. Исследование пожарной опасности паровоздушной среды в резервуарах при хранении в них керосина и дизельного топлива: дис. ... канд. техн. наук: 05.26.03 / Сучков Виктор Петрович. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1978. 230 с.

3. Петров А. П. Аналитическая оценка образования горючей концентрации в резервуарах с нефтью и нефтепродуктами // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2009. № 3. С. 17-19.

4. Сидорова Э. На нефтеперерабатывающем заводе в Филадельфии произошёл пожар [Электронный ресурс] // Life.ru: информационный портал [сайт]. Режим доступа: https://1ife.rU/t/ %00%В0%00%БЕ%00%В2%00%БЕ%01%81%01%82%00 %B8/944761/na_nieftiepierierabatyvaiushchiem_zavodie_v_ fi1adie1fii_proizoshio1_pozhar (дата обращения 18.04.2018).

5. Столяров Б. В., Савинов И. М., Витенберг А. Г., Карцо-ва Л. А, Зенкевич И. Г., Калмановский В. И., Каламбет Ю. А. Практическая газовая и жидкостная хроматография. Учебное пособие. СПб.: СПбГУ, 2002. 616 с.

6. Петров А. П., Швырков С. А, Юрьев В. И. Влияние защитных преград резервуарных парков на вероятность образования взрывоопасных зон // Материалы 22 международной научно-технической конференции «Системы безопасности - 2013». М.: Академия ГПС МЧС России, 2013. С. 123-126.

7. Ansys Fluent Theory Guide. Release 14.0. Pennsylvania, Canonsburg, 2011. 794 p.

8. Ansys Fluent User's Guide. Release 14.0. Pennsylvania, Canonsburg, 2011. 2428 p.

9. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. В 2-х т. Т. 1: Основные положения и общие методы / пер. с англ.

A. И. Державиной, под ред. В. П. Шидловского. М.: Мир, 1991. 504 с.

10. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. В 2-х т. Т. 2: Методы расчета различных течений / пер. с англ.

B. Ф. Каменецкого, под ред. Л. И. Турчака. М.: Мир, 1991. 552 с.

Материал поступил в редакцию 17 мая 2018 года.

Viktor YURYEV

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: [email protected]

Anatoli PETROV

Grand Doctor of Philosophy in Engineering Sciences, Professor State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: [email protected]

Vladimir VOROBYEV

Doctor of Philosophy in Engineering Sciences,

Associate Professor

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: [email protected]

Sergei SHVYRKOV

Grand Doctor of Philosophy in Engineering Sciences, Associate Professor

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: [email protected]

INTEGRATED FIRE HAZARD ASSESSMENT OF OIL STORAGE IN VERTICAL STEEL TANKS IN THE COURSE OF THEIR STANDARD WORKING MODE

ABSTRACT

Purpose. In this article, the authors consider the issues related to fire safety of tank parks, which use vertical steel tanks for gasoline storage.

Methods. The results have been obtained on the basis of experimental and theoretical studies of the conditions under which fuel concentration is generated inside and outside the reservoirs with the possibility of explosive concentration zones formation in the tank parks in the course of standard working mode in vertical steel tanks.

Findings. The results of fire hazard integrated assessment of the gasoline storage technology in tanks in the course of their standard working mode have been presented.

Research application field. The results obtained during the research can be used for developing technical solutions to ensure fire safety of tank parks for gasoline storage in the course of their standard working mode.

Conclusions. The obtained results can be used for developing technical solutions to ensure fire safety of tank parks for storing gasoline.

Key words: vertical steel tank, "big" breathing, chromatography, numerical modelling, zones of explosive concentrations.

REFERENCES

1. Volkov O.M. Version "Domino" on the fire of group of vertical steel tanks on the linear production-management station "Konda". Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti: internet-zhurnal, 2013, no. 3 (49), available at: http://academygps.ucoz.ru/ttb/2013-3/ 2013-3.html (accessed April 18, 2018). (in Russ.).

2. Suchkov V.P. Issledovanie pozharnoj opasnosti parovozdushnoj sredy v rezervuarakh pri khranenii v nikh kerosina i dizelnogo topliva [Investigation of the fire hazard of the steam and air medium in tanks when storing kerosene and diesel fuel in them. PhD in Engin. Sci. diss.]. Moscow, Higher engineering fire-technical school of the Ministry of Internal Affairs of the Soviet Union Publ., 1978. 230 p.

3. Petrov A. Analytical estimation of formation of combustible concentration in tanks with oil and mineral oil. Pozhary i chrezvychainye situatsii: predotvrashchenie, likvidatsiia, 2009, no. 3, pp. 17-19. (in Russ.).

4. Sidorova E. Fire at Philadelphia Energy Solutions refinery, Life.ru - media sites. Available at: https://life.ru/t/%D0%BD% D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8/944761/ na_nieftiepierierabatyvaiushchiem_zavodie_v_filadielfii_proizoshiol_ pozhar (accessed April 18, 2018). (in Russ.).

5. Stolyarov B.V., Savinov I.M., Vitenberg A.G., Kartsova L.A, Zenkevich I.G., Kalmanovskij V.l., Kalambet Yu.A. Prakticheskaya gazovaya i zhidkostnaya khromatografiya [Practical gas and liquid chromatography]. Saint Petersburg, Saint Petersburg University Publ., 2002. 616 p. (in Russ.).

6. Petrov A.P., Shvyrkov S.A., Yuryev V.I. Vliyanie zashhitnykh pregrad rezervuarnykh parkov na veroyatnost' obrazovaniya vzryvoopasnykh zon. Mat-ly 22 mezhdun. nauch.-tekh. konf. "Sistemy bezopasnosti - 2013" [Influence of protective barriers of reservoir parks on the probability of formation of explosive zones. Mater. of the 22nd intern. sci. and tech. conf. "Security Systems - 2013']. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2013, pp. 123-126. (in Russ.).

7. Ansys Fluent Theory Guide, Release 14.0. Pennsylvania, Canonsburg, 2011. 794 p.

8. Ansys Fluent User's Guide, Release 14.0. Pennsylvania, Canonsburg, 2011. 2428 p.

9. Fletcher C.A.J. Computational Techniques for Fluid Dynamics. In 2 vol. Vol. 1. Fundamental and General Techniques. Berlin, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1988. 409 p. DOI: 10.1007/978-3-642-97035-1 [in Russ. ed.: Fletcher K. Vychislitel'nye metody v dinamike zhidkostej. V 2-h t. T. 1: Osnovnye polozheniya i obshhie metody. Trans. by A.I. Derzhavina, ed. by V.P. SHidlovskij. Moscow, Mir Publ., 1991. 504 p.].

10. Fletcher C.A.J. Computational Techniques for Fluid Dynamics. 2nd ed. In 2 vol. Vol. 2. Specific Techniques for Different Flow Categories. Berlin, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1991. 494 p. DOI 10.1007/978-3-642-58239-4 [in Russ. ed.: Fletcher K. Vychislitel'nye metody v dinamike zhidkostej. V 2-kh t. T. 2: Metody rascheta razlichnykh techenij. Trans. by V.F. Kameneckij, ed. by L. I. Turchak. Moscow, Mir Publ., 1991. 552 p.].

© Yuryev V., Petrov A., Vorobyev V., Shvyrkov S., 2018

21

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.