ШИРЯЕВ Евгений Викторович, канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры пожарной безопасности технологических процессов в составе Учебно‑научного комплекса пожарной безопасности объектов защиты
129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4
РИНЦ ID: 759806
Evgeniy V. SHIRYAEV, Cand. Sci. (Eng.), Senior Lecturer of the Department of Fire Safety of Technological Processes as part of the Educational and Scientific Complex of Fire Safety of Protection Objects
Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366
ID RISC: 759806
НАЗАРОВ Владимир Петрович, д‑р техн. наук, профессор, профессор кафедры пожарной безопасности технологических процессов в составе Учебно‑научного комплекса пожарной безопасности объектов защиты
129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4
РИНЦ ID: 764644
Vladimir P. NAZAROV, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of the Department of Fire Safety of Technological Processes as part of the Educational and Scientific Complex of Fire Safety of Protection Objects
Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366
ID RISC: 764644
Введение. Пожарная опасность открытой поверхности испарения углеводородных жидкостей при их хранении в емкостях (резервуарах), а также при аварийных проливах характеризуется массовой скоростью испарения. Основным способом снижения пожарной опасности углеводородных жидкостей является изоляция поверхности испарения углеводородных жидкостей с помощью различных покрытий, например понтов или плавающих крыш в емкостных аппаратах (резервуарах), а при аварийных проливах — применение воздушно-механической пены и т.п. Одним из эффективных способов снижения испарения углеводородных жидкостей является изоляция поверхности испарения легкими низкогигроскопичными гранулированными материалами, способными удерживаться на поверхности жидкости под действием архимедовой силы. Работа посвящена расчетно-экспериментальной оценке снижения массовой скорости испарения углеводородных жидкостей при экранировании поверхности пролива слоем гранулированного пеностекла.
Методика расчета и полученные результаты. Разработана математическая модель снижения скорости испарения углеводородных жидкостей через «сухой» слой гранулированного пеностекла, аналогом которой является закон Бугера – Ламберта – Бера. Разработана «Методика экспериментальной оценки массовой скорости испарения углеводородных жидкостей через экранирующий слой гранулированного пеностекла различной высоты» (Методика). Используя результаты экспериментального исследования параметров испаре ния легковоспламеняющихся жидкостей (ацетон, бензин АИ-92, гексан, этанол, керосин авиационный, дизельное топливо) через «сухой» слой гранулированного пеностекла марки «Термоизол» (фракции 5–7 мм) по разработанной Методике, были определены коэффициенты экранирования для ряда углеводородных жидкостей и осредненный коэффициент экранирования. Установлены зависимости скорост и испарения жидкостей через различную толщину «сухого» слоя гранулированного пеностекла от давления насыщенных паров. Дана расчетно-экспериментальная оценка высоты зоны, ограниченной нижним концентрацио нным пределом распространения пламени паров при испарении исследуемых жидкостей со свободной поверхности и с экранирующим слоем гранулированного пеностекла марки «Термоизол».
Выводы. Разработанная математическая модель и Методика экспериментальной оценки массовой скорос ти испарения углеводородных жидкостей позволяет определять скорость испарения углеводородных жидкостей различных классов и может быть использована для исследования параметров испарения при экранировании различными по своему гранулометрическому составу материалами.
Introduction. The open surface of evaporation of hydrocarbon liquids during their storage in tanks (reservoirs) and in case of emergency spills are the fire hazards characterized by the mass rate of evaporation. The main way to reduce the fire hazard of hydrocarbon liquids is to isolate the evaporation surface of hydrocarbon liquids using various coatings, such as pontoons or floating roofs in tanks (reservoirs), and in case of emergency spills air-filled foam can be used, etc. An effective way to reduce the evaporation of hydrocarbon liquids is to isolate the evaporation surface using light slightly hygroscopic granular materials capable of being retained on the liquid surface by the Archimedean force. The authors address the analytical-experimental evaluation of a decrease in the mass rate of evaporation of hydrocarbon liquids when a layer of granulated foam glass shields the spill surface.
Calculation methodology and results. A mathematical model has been developed to describe a reduction in the evaporation rate of hydrocarbon liquids through a “dry” layer of granulated foam glass, similar to the Bouguer – Lambert – Beer law. A method of experimental evaluation of the mass evaporation rate of hydrocarbon liquids through a shielding layer of granulated foam glass of different height has been developed. Screening coefficients for a number of hydrocarbon liquids and the averaged screening coefficient were identified using the results of an experimental research into parameters of evaporation of flammable liquids (acetone, gasoline AI-92, hexane, ethanol, kerosene, diesel fuel) through a “dry” layer of granulated foam glass of the Termoisol brand (fraction 5–7 mm) obtained using the methodology developed by the authors. Dependences between the rates of liquid evaporation through different thicknesses of a “dry” layer of granulated foam glass on the pressure of saturated vapours have been established. The area height, limited by the bottom concentration limit of the vapour flame, spreading during the evaporation of tested liquids from the free surface that may also have a shielding layer of Termoizol granulated foam glass is estimated analytically and experimentally.
Conclusions. The developed mathematical model and the method of experimental estimation of the mass evaporation rate of hydrocarbon liquids allows to identify the evaporation rate of hydrocarbon liquids of different classes, and it can be used to study the parameters of evaporation shielded by materials having different granulo metric compositions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.