На главную Написать сообщение Поиск по сайту Новости публикаций Плакаты и знаки по охране труда и БЖД Видео по охране труда и технике безопасности Зарубежные средства индивидуальной защиты Юридическая консультация онлайн
В начало разделаПожарная безопасность → Пожаровзрывобезопасность

Последствия взрыва автоцистерны, предназначенной для перевозки нефтепродуктов


Численный эксперимент проводился с использованием метода Рунге-Кутта-Фельберга. Объектом моделирования стала цистерна объемом 30 м с бензином при воздействии на ее боковую поверхность теплового потока, плотностью 25, 40 и 50 кВт/м2. Выходные данные отражают изменение во времени температур различных участков конструкции цистерны.

Последствия взрыва автоцистерны, предназначенной для перевозки нефтепродуктов

Последствия взрыва автоцистерны, предназначенной для перевозки нефтепродуктов


На рис. 2 показаны температуры стенки цистерны с коэффициентом заполнения - 0,001 в зависимости от продолжительности теплового воздействия и плотности теплового потока. Рисунок позволяет рассчитать время достижения температуры стенки, равной температуре самовоспламенения паровоздушной смеси в цистерне (250 °С).


На рис. 3 показаны температуры несмоченной и смоченной стенок цистерны с коэффициентом заполнения - 0,5. Перепад температур в области раздела жидкости и паровоздушной смеси составляет около 350 °С. При этом, как показывают опыты, имеет место изменение знака напряжений обогреваемой поверхности, которое приводит к потере герметичности цистерны.

Заключение

1. Обзор работ, посвященных анализу причин пожаров, взрывов АЦ и их последствий, показывает, что несмотря на различные меры по обеспечению пожаровзрывобезопасности АЦ, количество пожаров и взрывов возрастает. Поэтому необходимо совершенствование методов и средств оценки пожаровзрывобезопасности АЦ с использованием компьютерного моделирования пожаровзрывоопасных ситуаций.


2. На основе анализа информации об аварийных ситуациях при транспортировании нефтепродуктов АЦ выявлено, что воздействие тепловых потоков пожара может привести к самовоспламенению и взрыву паровоздушной среды внутри цистерны либо к разгерметизации конструкции цистерны в результате потери механической прочности.


3. Разработана имитационная модель по оценке теплоустойчивости цистерны автомобиля для транспортирования нефтепродуктов, позволяющая оценивать пожарную безопасность АЦ при воздействии тепловых потоков пожара.

Температуры стенки цистерны в зависимости от продолжительности теплового воздействия и плотности

Рис. 2. Температуры стенки цистерны в зависимости от продолжительности теплового воздействия и плотности


Температуры стенки цистерны в зависимости от продолжительности теплового воздействия при плотности теплового потока 50 кВт/м2

Рис. 3. Температуры стенки цистерны в зависимости от продолжительности теплового воздействия при плотности теплового потока 50 кВт/м2


Условные обозначения

t — время, с; P — давление, Па; T — температура, К; V —объем, м3; р — плотность, кг/м3; С — теплоемкость, Дж/К; L — удельная теплота испарения, Дж/кг; Q — плотность теплового потока, Вт/м2; а — коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 • К); ц — молекулярная масса, кг; v — динамическая вязкость, кг/(м • с); X — теплопроводность, Вт/(м •К); е — степень черноты поверхности емкости; x — массовая концентрация (в массовых долях) компонента (пара или воздуха) в бинарной смеси (в газе); Gg — массовый расход газа через предохранительный клапан, кг/с; gv — массовая скорость испарения жидкости в емкости с единицы площади, кг/(м2 • с); R — приведенная газовая постоянная, Дж/(кг • К); а — постоянная Стефана-Больцмана, Вт/(м2 • К4); g — ускорение свободного падения; В — коэффициент объемного расширения.

Индексы

a — параметры наружной атмосферы (воздуха);
g — параметры бинарной смеси (газа);
l — параметры горючей жидкости;
q — параметры на облучаемой стенке цистерны;
t — параметры всей цистерны в целом (площадь, объем);
v — параметры паров нефтепродуктов;
s — параметры на границе раздела жидкой и паровоздушной фаз;
w — параметры стенки цистерны.