Моделирование поведения железнодорожной цистерны с СУГ в очаге пламени
Аннотация
Проведено теоретическое и экспериментальное исследование различных способов противопожарной защиты железнодорожной цистерны со сжиженными углеводородными газами (СУГ) (предохранительный клапан, вспучивающееся огнезащитное покрытие, тепловая изоляция). Выполнены эксперименты по изучению поведения баллонов с пропаном вместимостью 50 дм3 с указанными выше элементами противопожарной защиты для случая воздействия пламени горящего дизельного топлива. Показано, что наличие предохранительного клапана предотвращает взрыв резервуара с СУГ в очаге пожара, а наличие вспучивающегося огнезащитного покрытия существенно снижает скорость роста давления в нем и тем самым значительно задерживает момент начала работы предохранительного клапана. Наблюдается удовлетворительное согласие экспериментальных данных с расчетными, полученными с помощью разработанной математической модели. Показано, что результаты работы свидетельствуют о перспективности рассмотренных способов противопожарной защиты для предотвращения взрывов резервуаров с СУГ в очаге пожара.
Ключевые слова
модель железнодорожной цистерны с СУГ,
очаг горения,
методы защиты от огня,
экспериментальная апробация,
предохранительный клапан,
вспучивающиеся огнезащитные покрытия,
тепловая деформация,
поля тепловых деформаций,
railway LPG tank model,
fire burning,
fire protection methods,
experimental testing,
safety valve,
intumescent fire retardant coatings,
thermal deformation,
thermal deformations fields
Об авторах
В. Н. Филиппов
Российский университет транспорта (МИИТ)
Россия
Россия
Ю. Н. Шебеко
Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны
Россия
Россия
В. М. Пономарев
Российский университет транспорта (МИИТ)
Россия
Россия
В. Ю. Навценя
Российский университет транспорта (МИИТ)
Россия
Россия
С. В. Беспалько
Российский университет транспорта (МИИТ)
Россия
Россия
О. В. Плицына
Российский университет транспорта (МИИТ)
Россия
Россия
Список литературы
1. Маршалл В. Основные опасности химических производств / Пер. с англ. - М. : Мир, 1989. -672 с.
2. Davenport J. A. Hazards and protection of pressure storage and transport of LP-gas // Journal of Hazardous Materials. -1988.-Vol. 20. -P. 3-19. DOI: 10.1016/0304-3894(88)87003-1.
3. Стручалин В. Г., Пономарев В. М., Навценя В. Ю. Анализ взрывоопасных зон при заполнении цистерн нефтегрузами // Мир транспорта. -2014. -Т. 12, № 3(52).-С. 184-191.
4. Петров И. И. Обеспечение пожарной безопасности резервуарных парков для хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов (полувековой опыт научных исследований) // Пожарная безопасность. -2010. -№ 1. -C. 108-119.
5. Леончук П. А. Обзор научных работ по пожарной опасности транспортировки опасных грузов автомобильным и железнодорожным транспортом в части оценки последствий аварий и пожарного риска // Пожарная безопасность. -2017. -№ 1. -C. 85-95.
6. Малов Е. А., Диeнов И. Н., Митрофанов А. В. Разрушение пропанового баллона в частном доме с. Дедуровка Оренбургской обл. // Безопасность труда в промышленности.-1996.-№10.- C. 13-18.
7. Schoen W., Probst U., Droste B. Experimental investigation of fire protection measures for LPG storage tanks // Proceedings of the 6th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries. -Norway, Oslo, 1989.-Vol. II. -P. 51/1-51/17.
8. Roberts A. F., Moodie K. The role of insulating coatings in the fire protection of LPG vessels // Journal of Oil and Colour Chemical Association. -1989. -Vol. 72, No. 5. -P. 192-195.
9. Kletz T. Protect pressure vessels from fire // Hydrocarbon Processing. - 1977. - Vol. 56, No. 8. - P. 98-102.
10. Schoen W., Droste B. Brandschutz bei Flussiggas-Lagertanks // TUE. - 1988. - Vol. 29, No. 4. - P. 115-119 (in German).
11. Birk A. M. Modelling the response of tankers exposed to external fire impingement // Journal of Hazardous Materials. -1988.-Vol. 20. -P. 197-225. DOI: 10.1016/0304-3894(88)87013-4.
12. Droste B., Schoen W. Full scale fire tests with unprotected and thermal insulated LPG storage tanks // Journal of Hazardous Materials.-1988.-Vol. 20.-P. 41-53. DOI: 10.1016/0304-3894(88)87005-5.
13. Moodie K. Experiments and modelling: an overview with particular reference to fire engulfment // Journal of Hazardous Materials.-1988.-Vol. 20.-P. 149-175. DOI: 10.1016/0304-3894(88)87011-0.
14. Шевцов С. А., Каргашилов Д. В., Хабибов М. У. Особенности проектирования резервуарных установок сжиженных углеводородных газов в системах автономного газоэнергоснабжения с учетом оценки пожарного риска // Пожарная безопасность. -2016. -№ 3. -C. 150-155.
15. Шебеко Ю. Н., Шебеко А. Ю., Гордиенко Д. М., Леончук П. А., Сулименко В. А. Пожарный риск перевозки сжиженных углеводородных газов железнодорожным транспортом // Пожарная безопасность. -2016.-№ 1. -C. 43-49.
16. Шебеко Ю. Н., Шебеко А. Ю., Гордиенко Д. М., Леончук П. А. Расчетная оценка пожарного риска перевозки сжиженных углеводородных газов автомобильным транспортом // Пожарная безопасность. -2014.-№ 4. -C. 26-33.
17. Страхов В. Л., Заикин С. В. Средства пассивной огнезащиты технологического оборудования объектов хранения и потребления сжиженного углеводородного газа на АГЗС // АвтоГазоЗаправочный комплекс + Альтернативное топливо. -2009. -№ 5(47).-C. 3-9.
18. Крутов А. М., Страхов В. Л., Заикин С. В. Новые средства огневой защиты технологического оборудования автогазозаправочного комплекса // АвтоГазоЗаправочный комплекс + Альтернативное топливо. -2008.-№ 1(37).-C. 51-53.
19. Заикин С. В., Страхов В. Л., Каледин В. О. Новый способ и средства огнезащиты для объектов нефтегазового комплекса // Транспорт на альтернативном топливе. - 2009. - № 4(10). - С. 28-32.
20. Барабанов А. А. Промышленный налив и слив сжиженных газов // Транспорт на альтернативном топливе. -2013.-№ 1(31).-С. 32-39.
21. Навценя В. Ю., Гордиенко Д. М., Смолин И. М., Болодьян И. А., Вогман Л. П., Карпов В. Л., Чибисов А. Л., Андреев В. А. Пожаровзрывобезопасность производственных объектов и транспортных систем // Пожарная безопасность. -2012. -№ 2. -С. 65-78.
22. Стручалин В. Г., Пономарев В. М., Навценя В. Ю. Возможность возникновения аварийных ситуаций при заполнении железнодорожных цистерн легковоспламеняющимися жидкостями // Наука и техника транспорта. -2014.-№ 4. -С. 85-90.
23. ТУ 7719-162-00000335-95. Состав огнезащитный вспенивающийся СГК-1. Технические условия. -М. : АО НПП Спецэнерготехника, 1995.
24. Навценя В. Ю., Стручалин В. Г., Ливанова Н. О., Филиппов Г. А. Влияние длительной эксплуатации и деформационного старения конструкционной стали 09Г2С на сопротивление разрушению и искрообразующую способность // Проблемы черной металлургии и материаловедения. - 2015. -№ 1. -С. 87-92.
25. ШебекоЮ.Н., Назаренко В. А., Филиппов В. Н., Навценя В. Ю., Костюхин А. К., Замышевский Э. Д., Головин В. В., Беспалько С. В. Экспериментальное исследование поведения тонкостенной оболочки в очаге пламени // Пожарная безопасность. -2004. -№ 2. -C. 63-72.
26. Беспалько С. В. Разработка и анализ моделей повреждающих воздействий на котлы цистерн для перевозки криогенных продуктов : дис. …д-ра техн. наук. -М., 2000. -427 с.
27. Страхов В. Л., Заикин С. В. Расчет оптимальных параметров огнестойкого экрана противопожарных штор и укрытий // Транспорт на альтернативном топливе.-2010.-№ 3.-С. 20-24.
28. Рябцев Н. И., Кряжев Б. Г. Сжиженные углеводородные газы. -М. : Недра, 1977. -279 с.
Рецензия
Для цитирования:
Филиппов В.Н., Шебеко Ю.Н., Пономарев В.М., Навценя В.Ю., Беспалько С.В., Плицына О.В. Моделирование поведения железнодорожной цистерны с СУГ в очаге пламени. Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2017;26(11):41-51. https://doi.org/10.18322/PVB.2017.26.11.41-51
For citation:
Filippov V.N., Shebeko Yu.N., Ponomarev V.M., Navtsenya V.Yu., Bespalco S.V., Plitsina O.V. Modeling of the behavior of the railway LPG tank in the hearth flame. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2017;26(11):41-51. (In Russ.) https://doi.org/10.18322/PVB.2017.26.11.41-51
Просмотров: 414
Послать статью по эл. почте 