Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ НАКЛОНА ВОЛНООТРАЖАЮЩЕГО КОЗЫРЬКА НА ВЫСОТУ ЗАЩИТНОЙ СТЕНКИ РЕЗЕРВУАРА ТИПА «СТАКАН В СТАКАНЕ»'

ВЛИЯНИЕ НАКЛОНА ВОЛНООТРАЖАЮЩЕГО КОЗЫРЬКА НА ВЫСОТУ ЗАЩИТНОЙ СТЕНКИ РЕЗЕРВУАРА ТИПА «СТАКАН В СТАКАНЕ» Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
52
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕФТЬ / НЕФТЕПРОДУКТЫ / НЕФТЕГАЗОВАЯ ОТРАСЛЬ / НЕФТЕХРАНИЛИЩЕ / НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЙ ЗАВОД / РЕЗЕРВУАРНЫЙ ПАРК / АВАРИЙНЫЙ РАЗЛИВ / РАЗРУШЕНИЕ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Буй Куанг Тиен

ТЕМА. В статье представлены результаты анализа экспериментальных исследований по влиянию горизонтального и наклонного волноотражающих козырьков, предлагаемых к обустройству на защитной стенке резервуара типа «стакан в стакане», для снижения её высоты до или ниже максимально возможного уровня жидкости в основном резервуаре. МЕТОДЫ. В процессе исследований использованы методы теории подобия и гидравлического лабораторного моделирования, физического эксперимента, наблюдения, сравнения, нахождения эмпирической зависимости на основе математической обработки экспериментальных данных, описания, обобщения. РЕЗУЛЬТАТЫ. Установлено, что обустройство на защитной стенке резервуара типа «стакан в стакане» горизонтального или наклонного волноотражающего козырька является эффективным способом, направленным на снижение её высоты. При этом лучшие результаты показывает волноотражающий козырёк под углом 135° к защитной стенке, позволяющий в диапазоне межстенного расстояния от 1,8 до 3 м с учётом длины его вылета снизить высоту защитной стенки до 85 % от максимально возможного уровня жидкости в основном резервуаре. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Предложенные способ снижения высоты защитной стенки, расчётные схемы и эмпирические зависимости могут являться основной для разработки нормативного документа по обеспечению пожарной безопасности резервуаров типа «стакан в стакане», а также использоваться проектными организациями для поиска оптимальных решений по конструкции и размещению типовых резервуаров номинальным объёмом от 700 до 30 000 м3. ВЫВОДЫ. Предложенное конструктивное решение позволит проектировать и эксплуатировать резервуары типа «стакан в стакане», обеспечивая требуемый уровень пожарной, промышленной и экологической безопасности при условии соблюдения, в том числе, требований по устойчивости стенки и козырька к воздействию потока жидкости и разрушающихся при аварии основного резервуара конструкций. При этом применение дополнительного ограждения не требуется, поскольку вся жидкость при возможном разрушении основного резервуара будет удерживаться предложенной конструкцией защитной стенки с волноотражающим козырьком.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Буй Куанг Тиен

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

IMPACT OF WAVE-REFLECTING VISOR INCLINATION ON THE HEIGHT OF THE PROTECTIVE WALL OF “GLASS-IN-GLASS” TYPE TANK

PURPOSE. The article presents the results of experimental studies analysis on the influence of horizontal and inclined wave-reflecting visors proposed for installation on the protective wall of glass-in-glass tank type for reducing its height to or below the maximum possible level of liquid in the main tank. METHODS. In the process of the research work methods of similarity theory and hydraulic laboratory modeling, physical experiment, observation, comparison, finding empirical dependence based on mathematical processing of experimental data, description and generalization have been used. FINDINGS. It has been found that fitting a horizontal or inclined wave-reflecting visor on the protective wall of a “glass-in-glass” type tank is an effective method of reducing its height. At the same time, the best results are shown by a wave-reflecting visor at an angle of 135° to the protective wall which allows, in the interwalled distance ranged from 1.8 to 3 m given the length of its handling radius reducing the height of the protective wall to 85 % of the maximum possible level of liquid in the main tank. RESEARCH APPLICATION FIELD. The proposed method of reducing the height of the protective wall, design schemes and empirical dependencies can serve as the foundation for the development of a regulatory document on ensuring fire safety of “glass-in-glass” type tanks, as well as be used by design organizations to find optimal solutions for the design and placement of typical tanks with a nominal volume of 700 to 30.000 m3. CONCLUSIONS. The proposed design solution will allow designing and operating “glass-in-glass” type tanks, ensuring the required level of fire, industrial and environmental safety provided compliance with the requirements for stability of the protective wall and wave-reflecting visor to the effect liquid flow and collapsing structures in case of the accident of the main tank. At the same time, the application of an additional barrier is not required, since all liquid in case of possible destruction of the main tank will be held by the proposed structure of the protective wall with a wave-reflecting visor.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ НАКЛОНА ВОЛНООТРАЖАЮЩЕГО КОЗЫРЬКА НА ВЫСОТУ ЗАЩИТНОЙ СТЕНКИ РЕЗЕРВУАРА ТИПА «СТАКАН В СТАКАНЕ»»

ПОЖАРНАЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

FIRE, ENVIRONMENT AND TECHNOSPHERE SAFETY

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL ARTICLE УДК 614.841.44:699.812 DOI 10.25257/FE.2022.2.5-11

© К. Т. БУЙ1

1 Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия

Влияние наклона волноотражающего козырька на высоту защитной стенки резервуара типа «стакан в стакане»

АННОТАЦИЯ

Тема. В статье представлены результаты анализа экспериментальных исследований по влиянию горизонтального и наклонного волноотражающих козырьков, предлагаемых к обустройству на защитной стенке резервуара типа «стакан в стакане», для снижения её высоты до или ниже максимально возможного уровня жидкости в основном резервуаре.

Методы. В процессе исследований использованы методы теории подобия и гидравлического лабораторного моделирования, физического эксперимента, наблюдения, сравнения, нахождения эмпирической зависимости на основе математической обработки экспериментальных данных, описания, обобщения.

Результаты. Установлено, что обустройство на защитной стенке резервуара типа «стакан в стакане» горизонтального или наклонного волноотражающего козырька является эффективным способом, направленным на снижение её высоты. При этом лучшие результаты показывает волноотражаю-щий козырёк под углом 135° к защитной стенке, позволяющий в диапазоне межстенного расстояния от 1,8 до 3 м с учётом длины его вылета снизить высоту защитной стенки до 85 % от максимально возможного уровня жидкости в основном резервуаре.

Область применения результатов. Предложенные способ снижения высоты защитной стенки, расчётные схемы и эмпи-

рические зависимости могут являться основной для разработки нормативного документа по обеспечению пожарной безопасности резервуаров типа «стакан в стакане», а также использоваться проектными организациями для поиска оптимальных решений по конструкции и размещению типовых резервуаров номинальным объёмом от 700 до 30 ООО м3.

Выводы. Предложенное конструктивное решение позволит проектировать и эксплуатировать резервуары типа «стакан в стакане», обеспечивая требуемый уровень пожарной, промышленной и экологической безопасности при условии соблюдения, в том числе, требований по устойчивости стенки и козырька к воздействию потока жидкости и разрушающихся при аварии основного резервуара конструкций. При этом применение дополнительного ограждения не требуется, поскольку вся жидкость при возможном разрушении основного резервуара будет удерживаться предложенной конструкцией защитной стенки с волноотражающим козырьком.

Ключевые слова: нефть, нефтепродукты, нефтегазовая отрасль, нефтехранилище, нефтеперерабатывающий завод, резервуарный парк, аварийный разлив, разрушение

© Q.T. BUI1

1 State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia

Impact of wave-reflecting visor inclination on the height of the protective wall of "glass-in-glass" type tank

ABSTRACT

Purpose. The article presents the results of experimental studies analysis on the influence of horizontal and inclined wave-reflecting visors proposed for installation on the protective wall of glass-in-glass tank type for reducing its height to or below the maximum possible level of liquid in the main tank.

Methods. In the process of the research work methods of similarity theory and hydraulic laboratory modeling, physical experiment, observation, comparison, finding empirical dependence based on mathematical processing of experimental data, description and generalization have been used.

Findings. It has been found that fitting a horizontal or inclined wave-reflecting visor on the protective wall of a "glass-in-glass" type tank is an effective method of reducing its height.

At the same time, the best results are shown by a wave-reflecting visor at an angle of 135° to the protective wall which allows, in the interwalled distance ranged from 1.8 to 3 m given the length of its handling radius reducing the height of the protective wall to 85 % of the maximum possible level of liquid in the main tank.

Research application field. The proposed method of reducing the height of the protective wall, design schemes and empirical dependencies can serve as the foundation for the development of a regulatory document on ensuring fire safety of "glass-in-glass" type tanks, as well as be used by design organizations to find optimal solutions for the design and placement of typical tanks with a nominal volume of 700 to 30.000 m3.

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 2

Conclusions. The proposed design solution will allow designing and operating "glass-in-glass" type tanks, ensuring the required level of fire, industrial and environmental safety provided compliance with the requirements for stability of the protective wall and wave-reflecting visor to the effect liquid flow and collapsing structures in case of the accident of the main tank. At the same time, the application of an additional barrier

is not required, since all liquid in case of possible destruction of the main tank will be held by the proposed structure of the protective wall with a wave-reflecting visor.

Key words: oil, oil products, oil and gas industry, oil storage, oil refinery, tank farm, emergency spill, destruction

ВВЕДЕНИЕ

К одному из ключевых секторов экономики Социалистической Республики Вьетнам (СРВ) относится нефтегазовая отрасль (НГО), ведущие компании которой, такие как «Вьетнамская государственная нефтегазовая компания» (РвКоу1в№ат) и «Вьетнамская национальная нефтяная группа» (Ре^оИшех), вносят значительный вклад в экономический рост страны, применяя современные технологии и привлекая иностранных инвесторов. После многих лет непрерывного экспорта сырой нефти с 2015 г. в СРВ наметилась устойчивая тенденция к его снижению, при этом существенно увеличивался объём импорта сырой нефти (рис. 1), чему способствовало, в том числе, введение в эксплуатацию в конце 2018 г. второго в стране нефтеперерабатывающего завода «Нги Сон» на территории провинции Тхань Хоа в 200 км к югу от г. Ханой [1].

В связи с растущим внутренним спросом на сырую нефть и нефтепродукты в СРВ стало уделяться больше внимания строительству новых и расширению действующих резервуарных парков. Так, в соответствии с требованиями Постановления Премьер-министра СРВ № 1030/0 В-Т^ от 13.07.2017 г. «Об утверждении генерального плана развития системы резервов сырой нефти и нефтепродуктов Вьетнама до 2025 года с перспективой до 2035 года», объём резервов должен достичь не менее 90 дней чистого импорта, что соответствует критериям Международной энергетической организации. При этом для обеспечения минимального уровня запасов и оборотного резерва нефтеторговых предприятий размер национальных коммерческих нефтехранилищ должен составлять не менее 4,09 млн м3 в 2020 г., достигнув 6,63 млн м3 к 2030 г.

Следует отметить, что СРВ имеет протяжённую береговую линию и разветвлённую речную систему, поэтому резервуарные парки, в основном, размещают вблизи речных или морских портов для упрощения процессов перевалки, экспорта и импорта нефти и нефтепродуктов. Однако такое расположение пожаровзрывоопасных объектов всегда сопряжено с риском неконтролируемого выхода горючих жидкостей из оборудования, в том

Рисунок 1. Объём экспорта и импорта сырой нефти в СРВ за 2015-2020 гг.: ■ экспорт; ■ импорт Figure 1. Volume of export and import of crude oil in the Socialist Republic of Vietnam for 2015-2020: ■ export; ■ import

числе резервуаров, что может привести к неблагоприятным последствиям.

По статистическим данным Вьетнамского центра реагирования на экологические инциденты, за последние 30 лет на объектах НГО СРВ произошло более 190 аварийных ситуаций с разливом нефти и нефтепродуктов, 37 из которых непосредственно связаны с разливом горючих жидкостей на водной поверхности [2]. Так, например, 16 октября 2008 г. на нефтебазе «Льен Чиеу» (г. Дананг) из-за воздействия сильных дождевых осадков обрушилась земляная насыпь резервуарного парка, что привело к порыву технологических трубопроводов с запорной арматурой и пробоинам в двух однотипных резервуарах типа РВС-3000 м3 с разливом бензина и индустриального масла соответственно (рис. 2). Только благодаря оперативным действиям персонала объекта и пожарной охраны разлив нефтепродуктов удалось локализовать в пределах территории нефтебазы, не допустив их попадания в морской залив [3].

Мировой опыт эксплуатации резервуарных парков, в том числе проектируемых и находящихся в эксплуатации в СРВ, показывает, что для локализации аварийного разлива нефти или нефтепродукта традиционно применяются земляные обвалования или ограждающие стены из негорючих материалов.

Рисунок 2. Общий вид резервуаров после ликвидации аварии на нефтебазе «Льен Чиеу» Figure 2. General view of tanks after the elimination of accident at Lien oil tank farm

Однако такие преграды рассчитываются только на гидростатическое удержание пролитого продукта и, как показывает статистика аварий резервуаров [4-12], не способны удержать поток горючей жидкости при их полном разрушении. В результате лишь незначительная часть продукта остаётся в пределах защитного ограждения, а основная масса в виде волны перехлёстывает через преграду, частично её разрушая, и разливается за пределы парка или объекта. Особенно опасны такие ситуации при расположении резервуаров на возвышенностях, в береговой зоне, вблизи федеральных трасс, а также в населённых пунктах, что характерно, как отмечалось выше, и для объектов НГО СРВ.

Таким образом, применение принципиально новых конструкций ограждений для резервуаров или резервуарных групп, а также новых типов резервуаров, с целью повышения эффективности локализации разливов и предотвращения ЧС, имеет важное народнохозяйственное значение [13].

ВОЛНООТРАЖАЮЩИЙ КОЗЫРЕК ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВЫСОТЫ ЗАЩИТНОЙ СТЕНКИ РЕЗЕРВУАРА ТИПА «СТАКАН В СТАКАНЕ»

В

последние годы в Российской Федерации на ряде объектов хранения нефти и нефтепродуктов, расположенных на возвышенностях или вблизи акваторий, стали применяться вертикальные стальные цилиндрические резервуары с защитной стенкой (РВСЗС), получившие в обиходе название «стакан в стакане». Такие резервуары состоят из внутреннего (основного)

резервуара для хранения продукта и наружного резервуара в виде защитной стенки для удержания продукта в случае аварии внутреннего резервуара. К достоинствам такой конструкции резервуаров относится возможность их использования при повышенных требованиях к безопасности, например, при проектировании вблизи жилых зон или по берегам водоёмов, а также на производственных объектах при недостаточности места для устройства обвалования или каре вокруг резервуаров, что нашло отражение в стандарте Ассоциации «Ростехэкспертиза» СТО-СА-03-002-2009 «Правила проектирования, изготовления и монтажа вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов», а также в ГОСТ 31385-2016 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия».

При этом к специфическим вопросам безопасной эксплуатации РВСЗС следует отнести определение высоты его защитной стенки. Так, в соответствии с требованиями вышеуказанных нормативов высота защитной стенки РВСЗС должна составлять не менее 80 % от высоты стенки основного резервуара при ширине межстенного пространства не менее 1 ,8 м. Однако в документах не устанавливаются требования к максимальной ширине этого пространства, непосредственно влияющей на высоту защитной стенки. Кроме этого, в результате исследований [14] выявлено, что для полной локализации потока жидкости в границах защитной стенки, установленной от основного резервуара на расстоянии от 1 ,5 до 3 м включительно, её высота должна не менее чем на 10 % превышать первоначальный уровень жидкости в этом резервуаре. Очевидно, что проектирование защитных стен такой высоты экономически нецелесообразно, при этом уровень их пожарной опасности будет повышен, так как даже при нормальном режиме эксплуатации возможно образование аккумулированных зон взрывоопасных концентраций, например, в межстенном пространстве резервуара.

Таким образом, актуальным становится вопрос снижения высоты защитной стенки РВСЗС, например, за счёт обустройства на ней волно-отражающего козырька. Однако для внедрения в практику такого способа необходимо знать эффективный угол наклона козырька и длину его вылета в рассматриваемом диапазоне межстенного расстояния. На определение указанных параметров и были направлены экспериментальные исследования [15, 16] в лаборатории кафедры пожарной безопасности технологических процессов (ПБТП)

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 2

a (a) bm

1 2

б (b)

Л

90°

Рисунок 3. Расчётная схема к определению минимальной высоты защитной стенки с волноотражающим козырьком РВСЗС: 1 - основной резервуар с максимальным уровнем жидкости h соответствующим высоте стенки резервуара (h ); 2 - горизонтальный (а) или наклонный (б) волноотражающий козырек соответствующей длины вылета ЬГВК, ЬНВК; 3 - защитная стенка высотой h3C, установленная на расстоянии l от стенки основного резервуара Figure 3. The design scheme for determining the minimum height of the protective wall with a wave-reflecting visor of vertical steel cylindrical tank with a protective wall (РВС3С):

1 - the main tank with the maximum level of liquid h0,

corresponding to the height of the tank wall (hoi);

2 - the horizontal (a) or inclined (b) wave reflecting visor of the corresponding handling radius length of ЬГВК, bHBK;

3 - the protective wall with a height of h3C,

installed at a distance of l from the wall of the main tank

Академии ГПС МЧС России, результаты которых кратко приводятся ниже.

На рисунке 3 представлена расчётная схема для определения минимальной высоты защитной стенки РВСЗС, оборудованной горизонтальным (а) или наклонным (б) волноотражающим козырьком (далее ГВК и НВК).

Из рисунка видно, что на защитной стенке, с целью снижения её высоты, обустраивается волноотражающий козырек под углом 90° или 135°, обращённый к стенке резервуара. Основным назначением козырька является возможность влиять на поток жидкости, образующийся при разрушении резервуара, посредством его отражения и направления к центру резервуара, где в это время образуется провал за счёт снижения уровня жидкости. Необходимо отметить, что способ локализации потока жидкости при разрушении резервуара посредством обустройства ограждающей стены с волноотражающим козырьком впервые был предложен специалистами кафедры ПБТП ещё в 1997 г. в «Рекомендациях по обеспечению пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспече-ния, расположенных на селитебной территории», а с 2009 г. рекомендуется ГОСТ Р 53324-2009. При этом экспериментально был установлен эффективный угол наклона козырька в 45° к горизонту. Для рассматриваемого РВСЗС подобный вид ограждения исследуется впервые, при этом,

в связи с незначительным изменением межстенного пространства (1,5 м < 1 < 3 м), практический интерес вызывало обустройство козырька также и под углом 90° к защитной стенке.

Таким образом в лабораторных условиях исследовалась возможность снижения высоты защитной стенки горизонтальным и наклонным волноотражающими козырьками при моделировании процесса разрушения типовых резервуаров объёмом от 700 до 30 000 м3. При этом в качестве модельной жидкости применялась вода, возможность использования которой подробно обоснована в работах [12, 14, 17, 18].

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ

ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ НАКЛОНА КОЗЫРЬКА НА ВЫСОТУ ЗАЩИТНОЙ СТЕНКИ РЕЗЕРВУАРА ТИПА «СТАКАН В СТАКАНЕ»

Результаты экспериментального определения минимальной высоты защитной стенки с волноотражающим козырьком типа НВК и ГВК на примере моделирования разрушений резервуаров номинальным объёмом 700 м3 (а, б), 5 000 м3 (в, г) и 30 000 м3 (д, е) приведены на рисунке 4.

Анализируя представленные на рисунке зависимости, с учётом критерия эффективности влияния волноотражающего козырька, в качестве которого рассматривается возможность снижения высоты защитной стенки с ГВК или НВК до или ниже максимального уровня жидкости в основном резервуаре до разрушения, можно сделать следующие основные выводы:

- независимо от вида волноотражающего козырька (ГВК или НВК) его обустройство на защитной стенке РВСЗС позволяет существенно снизить её высоту (0,85^ < hЗС < 1,05^) относительно экспериментально установленной требуемой высоты защитной стенки без козырька ^ = 1,^ )

г \ тр ' ст7

на всём исследуемом диапазоне межстенных расстояний (от 1,5 до 3 м);

- независимо от вида волноотражающего козырька (ГВК или НВК) и длины его вылета (от 0,5 до 1,5 м) высота защитной стенки будет превышать нормативно установленное значение (^ = 0,8Л,т) на всём исследуемом диапазоне межстенных расстояний;

- наиболее эффективным является обустройство наклонного волноотражающего козырька, позволяющего в диапазоне межстенного расстояния от 1,8 до 3 м с учётом длины его вылета существенно снизить высоту защитной стенки РВСЗС

(0^ < hЗС < h );

4 ' о — ЗС — оп

3

1,2 -|

0,9 -

0,8 -

0,7 ■

1,2 -|

-I I I I I I I ;/;„,

0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 a (a)

0,9 -

0,8 -

0,7

B:;

HPf

~~°5

h = 0,8h

1 I I I I I I l/lm

0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2

б (b)

1,1 -

1,0 -

I I I I I I I ;/;

0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 ™ в (с)

1,1 -

1,0 -

1h

h = h ___^ о с

. _ jj 5

"1 I I I I I I l/L

0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 г (d)

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

h3c/ho

1,2

0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2

д (e)

1 ;/;mi

h3C/ho

1,2

0,9 -

0,8 -

0,7

1h„

-o—

5

T

T

T

T

T

T

0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 е (f)

^ ;/;mi

Рисунок 4. Результаты экспериментального определения минимальной высоты защитной стенки РВСЗС с волноотражающим козырьком типа НВК (а, в, д) и ГВК (б, г, е): 1-5 - длина вылета козырька (ЬНВК = ЬГВК) соответственно от 0,5 до 1,5 м с шагом 0,25 м; Пн - нормативная высота защитной стенки (80 % от высоты стенки основного резервуара); Птр - требуемая высота защитной стенки без волноотражающего козырька для полного удержания потока жидкости при разрушении основного резервуара [14] Figure 4. The results of the experimental determination of the minimum height of the protective wall of vertical steel cylindrical tank with a protective wall (РВС3С) with a wave-reflecting visor of the inclined wave-reflecting visor type (НВК) (a, c, e) and horizontal wave-reflecting visor (ГВК) (b, d, f): 1-5 - the length of the visor (bHBK = ЬГВК), respectively, from 0.5 to 1.5 m with a spacing of 0.25 m; Пн - the standard height of the protective wall (80 % of the height of the main tank wall); h - the required height of the protective wall without a wave-reflecting visor for complete retention of the liquid flow at the destruction of the main tank [14]

h3c/h

h3c/h

Пр = 11hc

1,1 —

1,1 —

h = h

1,0 —

1,0 —

h = 0,8h

h3c/h

h3c/h

1,2

1,2

h = 1

тр

5

hn = 0,8hc

К = 0,Щ,

= 1

1,1

= h

1,0 —

h = 0,8h

FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2022. No. 2

- для определения оптимальной высоты защитной стенки с ГВК или НВК предлагается использовать соответствующие эмпирические зависимости, приведённые в работах [15, 16].

Необходимо также отметить, что при оборудовании ГВК или НВК на защитной стенке РВСЗС обустройство дополнительного земляного обвалования или стенки из негорючих материалов не требуется, поскольку вся жидкость при возможном разрушении основного резервуара будет удерживаться предложенной конструкцией преграды. Кроме этого, такое ограждение будет частично выполнять роль погодозащитного козырька, нормативно рекомендуемого к установке на РВСЗС для перекрытия межстенного расстояния (СТО-СА-03-002-2009, ГОСТ 31385-2016).

При этом следует обеспечить устойчивость защитной стенки и волноотражающего козырька к гидродинамическому воздействию потока жидкости и возможному динамическому воздействию разрушающихся при аварии основного резервуара конструкций, что может являться предметом дальнейших научных исследований.

В результате проведённых исследований установлено, что обустройство на защитной стенке резервуара типа «стакан в стакане» наклонного

или горизонтального волноотражающего козырька является эффективным способом, направленным на снижение высоты защитной стенки до или ниже максимального уровня горючей жидкости в основном резервуаре. При этом наиболее эффективно на снижение высоты защитной стенки оказывает влияние обустройство на ней наклонного волно-отражающего козырька.

Использование на практике полученных эмпирических зависимостей для нахождения минимальной высоты защитной стенки с волноотра-жающим козырьком наклонного или горизонтального типа позволяет оптимизировать конструкцию РВСЗС, обеспечивая требуемый уровень пожарной, промышленной и экологической безопасности.

В целом, предложенный способ снижения высоты защитной стенки, расчетные схемы и эмпирические зависимости могут являться основой для разработки нормативного документа по обеспечению пожарной безопасности резервуаров типа «стакан в стакане», а также использоваться проектными организациями для нахождения оптимальных решений по конструкции и размещению рассматриваемых типов резервуаров, как на объектах нефтегазовой отрасли в Российской Федерации, так и в Социалистической Республики Вьетнам.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Влияние мировых цен на нефть и индекс потребительских цен: данные и статистика [Электронный ресурс] // Главное статистическое управление Вьетнама: сайт. Режим доступа: https://www.gso.gov.vn/du-lieu-va-so-lieu-thong-ke/2021/03/ tac-dong-cua-gia-dau-the-gioi-den-chi-so-gia-tieu-dung/ (дата обращения 15 января 2022).

2. Инцидент с разливом нефти в море: Вьетнам вошел в тройку лидеров / [Электронный ресурс] // Вьетнамский Центр реагирования на экологические инциденты: сайт. Режим доступа: https://sosmoitruong.com/su-co-dau-tran-tren-bien-viet-nam-nam-trong-top-3/ (дата обращения 15 января 2022).

3. Локализация разлива нефтепродуктов на нефтебазе Льен Чиеу // Газета «Нхан Дан». Режим доступа: https://nhandan. vn/tin-tuc-xa-hoi/khac-phuc-su-co-tran-dau-tai-kho-va-cang-xang-lien-chieu-596816/ (дата обращения 15 января 2022).

4. Беляев Б. И, Корниенко В. С. Причины аварий стальных конструкций и способы их устранения. М.: Стройиздат, 1968. 206 с.

5. Каравайченко М. Г., Бабин Л. А, Усманов Р. М. Резервуары с плавающими крышами. М.: Недра, 1992. 236 с.

6. Розенштейн И. М. Аварии и надежность стальных резервуаров. М.: Недра, 1995. 253 с.

7. Кандаков Г. П., Кузнецов В. В., Лукиенко М. И. Анализ причин аварий вертикальных цилиндрических резервуаров // Трубопроводный транспорт. 1995. № 4. С. 6-7.

8. Прохоров В. А. Оценка параметров безопасности эксплуатации нефтехранилищ в условиях Севера. М.: Недра-Бизнесцентр, 1999. 142 с.

9. Галеев В. Б., Гарин Д. Ю, Закиров О. А, Фролов Ю. А, Байбурин Р. А, Шарафиев М. Р. Аварии резервуаров и способы их предупреждения: научно-техническое издание. Уфа.: ГУП Уфимский полиграфкомбинат, 2004. 164 с.

10. Землянский А. А. Принципы конструирования и экспериментально-теоретические исследования крупногабаритных резервуаров нового поколения. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2005. 324 с.

11. Волков О. М. Пожарная безопасность резервуаров с нефтепродуктами. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. 398 с.

12. Швырков С. А. Пожарный риск при квазимгновенном разрушении нефтяного резервуара: монография. М.: Академия ГПС МЧС России, 2015. 289 с.

13. Швырков С. А, Буй К. Т., Воробьев В. В., Афанасьев Е. А. Технологии предотвращения чрезвычайных ситуаций при авариях резервуаров с нефтью и нефтепродуктами // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2020. № 3. С. 11-19. 001: 10.25257/РБ.2020.3.11-19

14. Швырков А. С. Нормирование требований пожарной безопасности к геометрическим параметрам ограждений резервуаров типа «стакан в стакане»: дис. ... канд. техн. наук: 05.26.03. М.: Академия ГПС МЧС России, 2020. 141 с.

15. Буй К. Т., Швырков С. А, Воробьев В. В. Горизонтальный волноотражающий козырек для снижения высоты защитной стенки резервуара типа «стакан в стакане» // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2022. № 1. С. 48-56. 001:10.25257/РБ.2022.1.48-56

16. Буй Куанг Тиен, Швырков С. А. Влияние наклонного волноотражающего козырька на высоту защитной стенки резервуара типа «стакан в стакане» // Материалы XI Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы техносферной безопасности -2022». М.: Академия ГПС МЧС России, 2022. С. 29-35.

17. Воробьев В. В. Дополнительные защитные преграды для снижения пожарной опасности разлива нефти и нефтепродуктов при разрушениях вертикальных стальных резервуаров: дис. . канд. техн. наук: 05.26.03. М.: Академия ГПС МЧС России, 2008. 204 с.

18. Батманов С. В. Устойчивость противопожарных преград резервуарных парков к воздействию волны прорыва при квазимгновенном разрушении вертикального стального резервуара: дис. . канд. техн. наук: 05.26.03. М.: Академия ГПС МЧС России, 2009. 175 с.

REFERENCES

1. Impact of world oil prices on consumer price index. General Statistical Office of Vietnam. Available at: https:// www.gso.gov.vn/du-lieu-va-so-lieu-thong-ke/2021/03/tac-dong-cua-gia-dau-the-gioi-den-chi-so-gia-tieu-dung/ (accessed January 15, 2022) (in Vietnamese).

2. Oil spill incident at sea: Vietnam is in the top 3. Vietnam Environmental Incident Response Center. Available at: https:// sosmoitruong.com/su-co-dau-tran-tren-bien-viet-nam-nam-trong-top-3/ (accessed January 15, 2022) (in Vietnamese).

3. Overcoming oil spill at Lien Chieu warehouse and petrol port. Nhan Dan Newspaper. Available at: https://nhandan.vn/ tin-tuc-xa-hoi/khac-phuc-su-co-tran-dau-tai-kho-va-cang-xang-lien-chieu-596816/ (accessed January 15, 2022) (in Vietnamese).

4. Beliaev B.I., Kornienko V.S. Prichiny avarii stalnykh konstruktsii i sposoby ikh ustraneniia [Causes of accidents of steel structures and ways to eliminate them]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1968. 206 p. (in Russ.).

5. Karavaichenko M.G., Babin L.A., Usmanov R.M. Rezervuary s plavaiushchimi kryshami [Tanks with floating roofs]. Moscow, Nedra Publ., 1992. 236 p. (in Russ.).

6. Rozenshtein I.M. Avarii i nadezhnost stalnykh rezervuarov [Accidents and reliability of steel tanks]. Moscow, Nedra Publ., 1995. 253 p. (in Russ.).

7. Kandakov G.P., Kuznetsov V.V., Lukienko M.I. Analysis of the causes of accidents of vertical cylindrical tanks. Truboprovodnyi transport (Pipeline transport). 1995, no. 4, pp. 6-7. (in Russ.).

8. Prokhorov V.A. Otsenka parametrov bezopasnosti ekspluatatsii neftekhranilishch v usloviiakh Severa [Assessment of safety parameters of oil storage facilities operation in the conditions of the North]. Moscow, Nedra-Biznescenter Publ., 1999. 142 p. (in Russ.).

9. Galeev V.B., Garin D.Yu., Zakirov O.A., Frolov Yu.A., Baiburin R.A., Sharafiev M.R. Avarii rezervuarov i sposoby ikh preduprezhdeniia: nauchno-tekhnicheskoe izdanie [Tank accidents and methods of their prevention: scientific and technical edition]. Ufa, Ufa Polygraph Combine Publ., 2004. 164 p. (in Russ.).

10. Zemlianskii AA Printsipy konstruirovaniia i eksperimentatno-teoreticheskie issledovaniia krupnogabaritnykh rezervuarov novogo pokoleniia [Design principles and experimental and theoretical studies of large-sized tanks of a new generation]. State technical university of Saratov Publ., 2005. 324 p. (in Russ.).

11. Volkov O.M. Pozharnaia bezopasnost rezervuarov s nefteproduktami [Fire safety of tanks with petroleum products]. St. Petersburg, Publishing House of the Polytechnic University, 2010. 398 p. (in Russ.).

12. Shvyrkov S.A. Pozharnyi risk pri kvazimgnovennom razrushenii neftianogo rezervuara: monografiia [Fire risk in case of quasi-instantaneous destruction of an oil reservoir]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2015. 289 p. (in Russ.).

13. Shvyrkov S., Bui Q.T., Vorobyev V., Afanasiev E. Emergency prevention techniquesin accidents with tanks for oil and petroleum products. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya (Fire and Emergencies: Prevention, Elimination). 2020, no. 3, pp. 11-19 (in Russ.). DOI: 10.25257/FE.2020.3.11-19

14. Shvyrkov A.S. Normirovanie trebovanii pozharnoi bezopasnosti k geometricheskim parametram ograzhdenii rezervuarov tipa "stakan v stakane" [Rationing of fire safety requirements to the geometric parameters of tank enclosures of the "glass in a glass". PhD in Engin.Sci. diss.]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2020. 141 p. (in Russ.).

15. Bui Q.T., Shvyrkov S.A., Vorobyov V.V. Horizontal wave-reflecting visor for lowering the height of the protective wall of "glass-in-glass" tank type. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya (Fire and Emergencies: Prevention, Elimination). 2022, no. 1, pp. 48-56 (in Russ.). DOI:10.25257/FE.2022.1.48-56

16. Bui Q.T., Shvyrkov S.A. Effect of the inclined wave-reflective visor on the height of the protective wall of the tank of the «glass in a glass» type. Materialy XI Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferentcii molodykh uchenykh i spetcialistov «Problemy tekhnosfernoi bezopasnosti - 2022» [Materials of the XIth International scientific and practical conference of young scientists and specialists «Problems of Technospheric Safety - 2022»]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2022. pp. 29-35 (in Russ.).

17. Vorobyov V.V. Dopolnitelnye zashchitnye pregrady dlia snizheniia pozharnoi opasnosti razliva nefti i nefteproduktov pri razrusheniiakh vertikalnykh stalnykh rezervuarov [Additional protective barriers to reduce the fire hazard of oil and petroleum products spills during the destruction of vertical steel tanks. PhD in Engin.Sci. diss.]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2008. 204 p.

18. Batmanov S.V. Ustoichivost protivopozharnykh pregrad rezervuarnykh parkov k vozdeistviiu volny proryva pri kvazimgnovennom razrushenii vertikalnogo stalnogo rezervuara [Resistance of fire barriers of tank farms to the impact of a breakthrough wave during quasi-instantaneous destruction of a vertical steel tank. PhD in Engin.Sci. diss.]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2009. 175 p. (in Russ.).

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ БУЙ Куанг Тиен Н

Адъюнкт факультета подготовки научно-педагогических кадров,

Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация

SPIN-код 1339-6018

Аи^огЮ: 1125409

ORCID: 0000-0002-2444-8550

Н quangtien12a6@gmail.com

Поступила в редакцию 04.03.2022 Принята к публикации 12.03.2022

INFORMATION ABOUT THE AUTHOR BUI Quang Tien H

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

Postgraduate student of research and teaching staff training faculty,

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation

SPIN-KOA: 1339-6018

AuthorlD: 1125409

ORCID: 0000-0002-2444-8550

H quangtien12a6@gmail.com

Received 04.03.2022 Accepted 12.03.2022

Для цитирования:

Буй К. Т. Влияние наклона волноотражающего козырька на высоту защитной стенки резервуара типа «стакан в стакане» // Пожары и чрезвычайные ситуации: предупреждение, ликвидация. 2022. № 2. С. 5-11. 001:10.25257/РБ.2022.2.5-11

For citation:

Bui Q.T. Impact of wave-reflecting visor inclination

on the height of the protective wall of "glass-in-glass" type tank.

Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya

(Fire and emergencies: prevention, elimination).

2022, no. 2, pp. 5-11. DOI:10.25257/FE.2022.2.5-11

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.