Розробка моделі охолодження резервуара струменями води від гідромоніторів в умовах пожежі
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154669Ключові слова:
пожежа в обвалуванні, розподіл температур, конвекційний теплообмін, променевий теплообмін, водний струмінь, водна плівкаАнотація
Основна небезпека пожежі в резервуарному парку з нафтопродуктами полягає в її каскадному розповсюдженні на сусідні резервуари. Відбувається це внаслідок прогріву металевих конструкцій резервуара до температури самоспалахування парів нафтопродукту. Тому охолодження резервуарів є першочерговою задачею при локалізації таких пожеж. Одним із найбільш надійних методів охолодження є подача води на стінки резервуара за допомогою гідромоніторів, стаціонарно розташованих поза межами обвалування. При цьому проблему становить розрахунок охолоджувальної дії води і визначення таких параметрів її подачі, які б забезпечували охолодження конструкцій резервуара до безпечної температури.
Побудовано модель руху струменя води після виходу з насадка пожежного ствола. Запропоновано алгоритм подачі води за допомогою гідромонітора, який забезпечує послідовне чергування переміщення водного струменя по стінці резервуара в горизонтальному і вертикальному напрямках.
Побудовано модель охолоджувальної дії водної плівки, яка утворюється після удару водного струменя об стінку резервуара. Модель базується на рівняннях теплового балансу для стінки резервуара і водної плівки, а також враховує періодичний рух водного струменя по стінці резервуара. При побудові рівнянь теплового балансу враховано конвекційний і променевий теплообмін з пожежею і навколишнім середовищем. Показано, що розподіл температур по стінці резервуара і водній плівці описується системою двох нелінійних диференціальних рівнянь першого порядку.
Отримані в роботі результати дозволяють визначити параметри подачі води, які забезпечують охолодження резервуара до безпечної температуриПосилання
- Landucci, G., Argenti, F., Tugnoli, A., Cozzani, V. (2015). Quantitative assessment of safety barrier performance in the prevention of domino scenarios triggered by fire. Reliability Engineering & System Safety, 143, 30–43. doi: https://doi.org/10.1016/j.ress.2015.03.023
- Noret, E., Prod’homme, G., Yalamas, T., Reimeringer, M., Hanus, J.-L., Duong, D.-H. (2012). Safety of atmospheric storage tanks during accidental explosions. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 16 (9), 998–1022. doi: https://doi.org/10.1080/19648189.2012.699740
- Liu, B., Ye, F., Wu, K., Wang, M., Zhu, M. (2012). The Cooling Water Intensity Design of Crude Oil Tanks Based on Standard Analysis and New Calculation Model. ICPTT 2012. doi: https://doi.org/10.1061/9780784412619.072
- Trettel, B., Ezekoye, O. A. (2015). Theoretical range and trajectory of a water jet. Proceedings of ASME 2015 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. Houston. Available at: http://trettel.org/pubs/2015/Trettel-2015-Theoretical-range-and-trajectory-of-a-water-jet.pdf
- Sjöström, J., Amon, F., Appel, G., Persson, H. (2015). Thermal exposure from large scale ethanol fuel pool fires. Fire Safety Journal, 78, 229–237. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2015.09.003
- Ditch, B. D., de Ris, J. L., Blanchat, T. K., Chaos, M., Bill, R. G., Dorofeev, S. B. (2013). Pool fires – An empirical correlation. Combustion and Flame, 160 (12), 2964–2974. doi: https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2013.06.020
- Sudheer, S., Kumar, L., Manjunath, B. S., Pasi, A., Meenakshi, G., Prabhu, S. V. (2013). Fire safety distances for open pool fires. Infrared Physics & Technology, 61, 265–273. doi: https://doi.org/10.1016/j.infrared.2013.09.006
- Santos, F. da S., Landesmann, A. (2014). Thermal performance-based analysis of minimum safe distances between fuel storage tanks exposed to fire. Fire Safety Journal, 69, 57–68. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2014.08.010
- Abramov, Y. A., Basmanov, O. E., Salamov, J., Mikhayluk, A. A. (2018). Model of thermal effect of fire within a dike on the oil tank. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, 95–101. doi: https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-2/12
- Alimohammadi, I., Nourai, F., Daryalaal, M. J., Ghasemi, A. M. (2015). A novel method to design water spray cooling system to protect floating roof atmospheric storage tanks against fires. Iranian Journal of Health, Safety & Environment, 2 (1), 235–242. Available at: http://www.ijhse.ir/index.php/IJHSE/article/view/61
- Basmanov, A. E., Mihaylyuk, A. A. (2011). Lokalizaciya pozharov v rezervuarah s nefteproduktami. Kharkiv: NUCZU, 108. Available at: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/261
- Basmanov, O. E., Kulik, Y. S. (2017). Estimation of the convection heat exchange rate for tank shells covered with falling water film. East journal of security studies, 1, 145–154. Available at: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/6121
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Yuriy Abramov, Oleksii Basmanov, Javid Salamov, Andrey Mikhayluk, Oleksandr Yashchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
