Results of complex researches of fire and explosion safety of railway tanks for transportation of liquefied petroleum gases

This study is dedicated to a description of results of complex investigations on fire and explosion safety of railway tanks for a transportation of liquefied petroleum gases (LPG) carried out by Moscow state railway university together with organizations of various branches of industry. The main types of accidents were determined on a basis of statistical data. There were carried out experimental and theoretical investigations of a railway tanks behavior at various accidental regimes connected with various dynamical and thermal actions on these tanks. Numerous experiments were carried out on large scale facilities and on small scale facilities with an application of the theory of similarity. Experimental results were used both for a verification of the theoretical models and for more accurate definition of parameters of numerical schemes. Mathematical models created at the theoretical investigations were used for a software and a following determination of tools for the railway tanks protection. Measures for a risk reduction and a diminishing of consequences were proposed on the basis of the investigations. Safety relief valves, fire retardant coatings and special controle valves were used for a thermal protection. It was shown that the SGK fire retardant coating can increase a critical time of an action of the fire on the raiway tank on 2.5-3.5 times. A new configuration of loading pipelines was proposed which allowed to decrease substantially a probability of a rupture of the loading facilities. A new configuration of safety arcs was proposed which decreases remarkably a probability of a destruction of the loading valves at accidents with an overturning of the tank. New safety types of the railways for the LPG transportation were created which are now built in Russia, Ukraine, Japan, Poland.

пожаровзрывобезопасность, железнодорожная цистерна, сжиженные углеводородные газы, аварийная ситуация, средства защиты, тепловые воздействия, предохранительный клапан, дуги безопасности, огнезащитное покрытие, fire and explosion safety, railway tank, liquefied petroleum gases, emergency, means of protection, thermal influences, safety valve, safety arcs, fireproofing coating

1. Смольянинов А. В., Филиппов В. Н. Транспортировка опасных грузов // Железнодорожный транспорт. -1990.-№ 7. -С. 31-33.

2. Дмитриев В. В., Филиппов В. Н., Канивец Р. Ф., Смольянинов А. В. Совершенствование цистерн для сжиженного газа // Железнодорожный транспорт. -1991. -№ 8. -С. 46-48.

3. Filippow W. N., Stanislaw K. Badania prototypovych urzadzen, ochraniajacych armature i dennice wagonow- cysternwawaryjnych sytuacjach // Przegl№d Kolesowy.-1993.-No. 8.-P. 31-33 (in Polish).

4. Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов : справоч. пособие / Под ред. Котуранова В. Н., Филиппова В. Н. -М. : Изд-во стандартов, 1993. -214 с.

5. Шебеко Ю. Н., Шевчук А. П., Смолин И. М., Филиппов В. Н., Черноплеков А. Н., Бородкин А. Н., Симонов О. А., Гуринович Л. В. Пожаровзрывобезопасность перевозок сжиженных углеводородных газов железнодорожным транспортом. 1. Постановка задачи и рассмотрение типовых сценариев аварии // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety.-1992.-Т. 1,№4.-C. 46-51.

6. Шевчук А. П., Присадков В. И., Косачев А. А., Филиппов В. Н., Иванов В. А. Пожаровзрывобезопасность перевозок сжиженных углеводородных газов железнодорожным транспортом. 3. Снижение пожаровзрывоопасности железнодорожных цистерн со сжиженным углеводородным газом // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety.-1993.-Т. 2,№ 3.-C. 35-38.

7. Корольченко А. Я., Горшков В. И., Земский Г. Т., Филиппов В. Н., Шебеко Ю. Н. Правила пожарной безопасности при перевозке в железнодорожных цистернах сжиженных углеводородных газов // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety.-1993.-Т. 2,№ 3.-C. 39-42.

8. Филиппов В. Н., Радзиховский Е. А. Исследование поведения вагонов при аварийном соударении // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. -1994. -№ 3. -С. 9-12.

9. Филиппов В. Н., Канивец Р. Ф., Шмыров Ю. А., Дмитриев В. В., Скуратов А. Е. Повышение эксплуатационной надежности цистерн для сжиженных газов // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. -1995. -№ 6-8.

10. Смольянинов А. В., Филиппов В. Н. Методика расчета и проектирования дуг безопасности котлов цистерн // Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта : труды II Международной научно-технической конференции. -М. : МИИТ, 1996. -Т. I. -С. 86.

11. Корольченко А. Я., Шебеко Ю. Н., Филиппов В. Н. О влиянии огнезащитного покрытия на поведение резервуаров со сжиженными углеводородными газами в очаге пожара // Пожарная безопасность. История, состояние, перспективы : материалы XIV Всероссийской научно-практической конференции. -М. : ВНИИПО МВД РФ, 1997. -Ч. 2. -С. 271-273.

12. Шебеко Ю. Н., Филиппов В. Н., Горшков В. И. Исследование влияния вспучивающегося огнезащитного покрытия на поведение резервуаров со сжиженными углеводородными газами в очаге пожара // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety.-1998.-Т. 7,№1.-C. 24-32.

13. Шебеко Ю. Н., Филиппов В. Н., Навценя В. Ю., Костюхин А. К., Токарев П. М., Замышевский Э. Д. Способы противопожарной защиты резервуаров со сжиженными углеводородными газами // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. -1999. -Т. 8, № 4. -C. 33-42.

14. Shebeko Yu. N., Bolodian I. A., Filippov V. N., Navzenya V. Yu., Kostyuhin A. K., Tokarev P. M., Zamishevski E. D. An investigation of some methods for fire protection of LPG vessels // Conference Proceedings of Interflame’99, 8th International Fire Science & Engineering Conference, Edinburgh, UK, 29 June - 1 July, 1999.-London : Interscience Communications Ltd., 1999. -P. 1141-1146.

15. Шебеко Ю. Н., Филиппов В. Н., Болодьян И. А. Исследование различных способов противопожарной защиты резервуаров со сжиженными углеводородными газами // Проблемы горения и тушения пожаров на рубеже веков : материалы XV научно-практической конференции. - М., 1999. -С. 132-133.

16. Shebeko Yu. N., Bolodian I. A., Filippov V. N., Navzenya V. Yu., Kostyuhin A. K., Tokarev P. M., Zamishevski E. D. Explosion prevention of LPG vessels using fire retardant coatings and safety valves // 5th Asia-Pacific International Symposium on Combustion and Energy Utilization, Shanghai, October 24-29, 1999.-International Academic Publishers, 1999. -P. 215-226.

17. Шебеко Ю. Н., Филиппов В. Н., Токарев П. М. Исследование способов защиты железнодорожных цистерн для перевозки СУГ от воздействия тепловых нагрузок в условиях пожара // Безопасность движения поездов : сб. тр. -М. : МПС МИИТ, 1999. -С. IV-17-IV-18.

18. Филиппов В. Н., Недорчук Б. Л., Козлова Д. И., Скуратов А. Е. Повышение экологической безопасности перевозок жидких опасных грузов в железнодорожных цистернах за счет предотвращения утечек // Безопасность движения поездов : сб. тр.-М. :МПСМИИТ,2000.-Книга II.-С. V-19.

19. Nedorchuk B. L., Filippow V. N., Shebeko Yu. N. General technical requirements for safety of railway tanks for transportation of hazardous materials // Pojazdy szynowe na przelomie wikow.-Krakow : Arlamow, 2000.-Vol. 1. -P. 197-203 (in Polish).

20. Shebeko Yu. N., Bolodian I. A., Filippov V. N. Investigations of methods for fire protection of railway tanks for transportation of liquefied petroleum gases // Pojazdy szynowe na przelomie wikow.-Krakow : Arlamow, 2000.-Vol. 3. -P. 109-118 (in Polish).

21. ШебекоЮ.Н., Назаренко В. А., Филиппов В. Н., Навценя В. Ю., Костюхин А. К., Замышевский Э. Д., Головин В. В., Беспалько C. B. Экспериментальное исследование поведения тонкостенной оболочки в очаге пламени // Пожарная безопасность. -2004. -№ 2. -C. 71-73.

22. Страхов В. П., Крутов В. М., Шебеко Ю. Н.Овозможности использования конструктивной огнезащиты для перевозки грузов в железнодорожных цистернах // Безопасность движения поездов : сб. тр. -М. : МИИТ, 2005.-C. VII-24-VII-25.