Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время в стране добывается более 1000 видов нефтей и газовых конденсатов. В промышленности применяется и перерабатывается при различных давлениях и температурах большой ассортимент нефтепродуктов. В связи с этим интенсивность подачи пены на их тушение колеблется в широких пределах - от 0,02 л-с-1м-2 для масел и мазутов до 2 л<с~1м-2 для некоторых видов газовых конденсатов. Вместе с тем нормы подачи ог-нетушащих средств являются одним из наиболее важных показателей в расчете установок пенного пожаротушения, разработке планов пожаротушения и определении необходимого количества сил и средств. При создании объектовых пожарных частей на складах нефти и нефтепродуктов на основе этого показателя определяются тип и количество техники, численность личного состава.
Экспериментальное определение интенсивностей подачи пены на тушение жидкостей, почти все из которых представляют собой смеси различных углеводородов, выполнить сложно, так как это требует больших материальных затрат и соответствующего времени. Получить данные, необходимые для оценки огнетушащей эффективности пен и проектирования систем пожаротушения для различных видов горючих жидкостей (нефтей, нефтепродуктов, газовых конденсатов), наиболее целесообразно с помощью расчетных методов и разработанных на их основе программных средств.
Работа проводилась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ВНИИТЮ МВД РФ, согласованным со СПАСР МВД РФ (ГУПО МВД СССР), и программой работ ГКНТ по решению проблемы 0.74.08 задания 12.01.Н8.
Цель работы. Заключается в определении закономерностей тушения многокомпонентных углеводородных жидкостей пеной средней кратности, разработке расчетного метода и
- 4 -автоматизированной системы для определения норм подачи пенных средств при тушении многокомпонентных углеводородных жидкостей (нефтей, нефтепродуктов, газовых конденсатов) как при нормальных условиях, так и с учетом теплового режима горючей жидкости , а также для оценки огнетуша-щей эффективности пен, получаемых из отечественных и импортных пенообразователей.
Научная новизна. На основании детального исследования процессов разрушения пены на поверхности горючих жидкостей, выявлены закономерности, устанавливающие зависимости скорости разрушения пены от компонентного состава углеводородных жидкостей. Доказано, что механизм прекращения горения горючей жидкости во многом зависит от тепломассообмена в объеме резервуара. Установлена зависимость интенсивности подачи раствора пенообразователя от среднеобъемной температуры горючей жидкости.
На разработанных лабораторных установках определены основные показатели пен средней кратности, полученных из различных типов пенообразователей и наиболее полно характеризующие их огнетушащие свойства. Разработана математическая модель процесса тушения, позволяющая в зависимости от компонентного состава горючего, его физико-химических свойств и свойств самой пены рассчитать интенсивность подачи раствора пенообразователя для тушения пожаров нефтей и нефтепродуктов с различным тепловым режимом горючего.
Практическая значимость. Основные результаты исследований были использованы при разработке раздела "Пожаротушение" СНиП 2.11.03-92 "Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы", "Рекомендаций по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах", "Рекомендаций по расчету интенсивности подачи пены при тушении смесей углеводородных жидкостей". На основании расчетного метода разработана прогнозирующая автоматизированная система,
-5--позволяющая определить огнетушащую эффективность различных типов пенообразователей без проведения трудоемких огневых экспериментов применительно к условиям реального пожара.
Реализация работы на объектах промышленности. Результаты исследований используются при проектировании автоматических установок пенного пожаротушения, определении количества техники и численности личного состава объектовых пожарных частей по защите ревервуарных парков, разработке планов пожаротушения при ликвидации пожаров нефтей и нефтепродуктов. Расчетный метод использован для определения интенсивности подачи пенных средств при тушении нефтей и газовых конденсатов различных месторождений.
Публикации. По результатам выполненного диссертационного исследования опубликовано 7 статей в информационных сборниках ВНШПО, ВИПТШ, журналах "Пожарное дело", "Химия и технология топлив и масел".
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации доложены на Всесоюзном совещании-семинаре "Вопросы совершенствования службы и профилактической работы подразделений ВПО, охраняющих объекты народного хозяйства" (Набережные Челны, 1989 г.), 10-ой Всесоюзной научно-практической конференции "Проблемы пожарной безопасности зданий и сооружений" (Москва, 1990 г.) и Республиканской научно-технической конференции "Современные проблемы обеспечения пожаробезопасности и пожаротушения в замкнутых пространствах" (Севастополь, 1991 г.).
На защиту выносятся:
исследование разрушения пены средней кратности при 'контакте с поверхностью многокомпонентной углеводородной
жидкости;
исследование процессов тепломассообмена в объеме резервуара между выделяющимся из пены раствором пенообразователя и горючей жидкостью;
опытные образцы лабораторных установок по определению показателей, характеризующих огнетушащую эффективность пены;
физическая модель процесса тушения;
математическая модель процесса тушения;
автоматизированная система "Пена" по оценке огнету-шащей эффективности пенных средств.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, приложении. Общий объем диссертации составляет 172 страницы, содержит 43 рисунка, 17 таблиц, список литературы, включающий 80 наименований.
