Определение возможных причин и условий для распределения пожара

Начавшийся пожар на территории резервуарного парка может быстро распространиться, чему способствуют следующие причины и условия:

наличие большого количества бензина в резервуарах и трубопроводах, а также образование зон взрывоопасных концентраций даже при нормальном режиме эксплуатации резервуаров;

появление в процессе пожара факторов, ускоряющих его развитие (разрушение оборудования в очаге пожара);

наличие путей распространения огня и раскаленных продуктов горения, к которым относятся:

• а) работающие неполным сечением трубопроводы;
• б) дыхательные линии при наличии в них взрывоопасных концентраций;
• в) тепловое излучение пламени пожара;
• г) промышленная канализация при затекании в нее бензина;
• д) поверхность разлившегося бензина;
• е) горючая паровоздушная смесь (горючее облако);
• ж) грунт, пропитанный бензином.

Во избежание этой опасности должна быть возможность аварийного освобождения емкостей, должны быть устроены бортики вокруг емкостных аппаратов и по периметру площадки установки от растекания жидкостей при аварии. Из имеющихся коммуникаций трубопроводов распространение пламени возможно по дыхательной трубе резервуара и коллектора. Дыхательную трубу следует защищать огнепреградителем. Поэтому примем, что огнепреградитель гравийного типа и определим необходимый диаметр зерна гравия.

Определяем критический диаметр огнепреградителя по формуле [18]:

Температуру принимаем максимальную для летнего периода:

;

Составляем ориентировочное уравнение реакции горения бензина в воздухе:

Определяем объемную долю цг горючего в стехиометрической концентрации [18]:

Определяем коэффициент теплопроводности смеси:

Коэффициент теплопроводности паров бензина может быть рассчитан по формуле [27]:

где — коэффициент теплопроводности,, при температуре Т в 0К;;

— коэффициент теплопроводности,, при температуре Т0 в 0К, определяется по формуле:

где — температура кипения бензина, 0С.

Среднюю температуру кипения бензина Аи-80 определим, исходя из температуры кипения отдельных фракций:

• 10% бензина Аи-80 выкипает при температуре 20 — 700С;
• 40% бензина Аи-80 выкипает при температуре 70 — 1150С;
• 40% бензина Аи-80 выкипает при температуре 115 — 1800С;
• 10% бензина Аи-80 выкипает при температуре 180 — 1950С.

Тогда средняя температура кипения бензина Аи-80 может быть определена по формуле:

где — граничная температура кипения бензина для доли бензина, %.

— коэффициент теплопроводности воздуха.

Определяем удельную теплоемкость горючей смеси [18]:

Определяем газовую постоянную для смеси [18]:

— справочные.

Для обеспечения надежности гашения пламени фактический диаметр d каналов должен быть меньше критического в «Кн» раз [18]:

Определяем диаметр гранул:

Таким образом, в результате анализа пожарной опасности технологического оборудования установлено:

в емкостном оборудовании (анализ был выполнен для резервуара РВС 3000 и коллектора) возможно образование пожаро-, взрывоопасных концентраций в процессе нормальной эксплуатации, а также в непосредственной близости от оборудования возможно образование взрывоопасных сред при «малых» и «больших» дыханиях. При этом размер зоны взрывоопасной смеси при «малом» дыхании для резервуара составляет 1164 м³, для коллектора — 67 м³, при «большом» дыхании размер зоны взрывоопасных концентраций возле резервуара может достигнуть 131 232 м³;

возможен значительный перечень условий, при которых возможно разрушение технологического оборудования. Наиболее характерными являются разрушения при гидравлическом ударе (в работе показано, что величина избыточного давления может составлять 1,97 МПа), а также при образовании пробок за счет отложений в трубопроводах (в работе показано, что величина избыточного давления может составлять 0,177 МПа);

наличие условий, связанных с образованием взрывоопасных концентраций в емкостном оборудовании, требует предусматривать систему противоаварийной защиты. В работе выполнен расчет пружинного предохранительного клапана для защиты резервуара РВС-3000, площадь которого составила 3,310−3м2;

в технологическом оборудовании возможно образование различных источников зажигания, имеющих различную природу происхождения. В работе выполнен расчет возможности воспламенения пролива бензина при попадании на него искр от искрящего инструмента и возможность воспламенения бензина при нагревании подшипников насосного оборудования. Показано, что энергетический потенциал источников зажигания достаточен для воспламенения паров бензина;

в резервуарном парке существует множество путей распространения пламени. Для защиты дыхательной линии выполнен расчет гравийного огнепреградителя.