Расчет параметров пожара, времени вскипания и выброса нефтепродуктов в процессе горения

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУВПО УЛЬЯНОВСКОЕ ВЫСШЕЕ АВИАЦИОННОЕ УЧИЛИЩЕ

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ИНСТИТУТ)

 

 

ФАКУЛЬТЕТ ПОДГОТОВКИ АВИАЦИОННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ

 

 

КАФЕДРА  ПАСОП

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

Тема: «Расчет параметров пожара, времени вскипания и

выброса нефтепродуктов в процессе горения»

 

 

Вариант №19

 

 

 

 

 

Выполнил: курсант группы С-10-2

Руководитель: преподаватель

Кострикин В.Д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ульяновск 2012

Цель контрольной работы по дисциплине «Теория горения и взрыва» – закрепить теоретические знания, полученные курсантами, обучающимися на лекционных и практических занятиях, и привить им навыки самостоятельного выполнения расчетов некоторых параметров пожара, времени вскипания и выброса нефтепродуктов в процессе горения.

   Исходные данные:

Резервуар № 19.

Хранимый нефтепродукт – мазут.

Уровень налива жидкости в резервуаре (H) – 980 см.

Уровень подтоварной воды в резервуаре (h) – 140 см.

Объем резервуара ( ) – 2000 .

Диаметр резервуара (d ) – 15,22 м.

Высота резервуара (H ) – 11,26 м.

Задача: Рассчитать площадь пожара (S ), высоту факела пламени (h ), интенсивность тепловыделения (Q ) и время выброса нефтепродукта (t).

Решение: Используем справочные данные методических указаний по выполнению данной  контрольной работы и рекомендуемую литературу.

1.Определение площади пожара. Учитывая, что горение сырой нефти происходит в резервуаре, т.е. площадь горения ограничена стенками резервуара, то площадь пожара принимаем равной площади зеркала резервуара S = S .

Площадь пожара определяем по формуле

 

 S =                        (1)

  где  π – число постоянное, равное 3,14;

          r – радиус резервуара, м.

 

 

 

Следовательно,

S

= S =             (2)

где d – диаметр резервуара, м.

Значит,

S = S = .

2.Определение высоты факела  пламени. Высоту факела пламени  рассчитываем по формуле

h

=К*d ,                                 (3)

  где d - диаметр резервуара, м. 

         К – коэффициент для различных горючих веществ.

Для мазута коэффициент К=0,8.

h

=0,8*d ,                              (4)

Значит , h = 0,8*15,22=12,17 м.

3. Определение интенсивности тепловыделения. Исходные данные для определения  значения Q берем из Справочника Руководителя тушения пожара [2,с.21…24,табл. 1.3, 1.6], из раздела 3 данных методических указаний.

Для расчета величины Q используем формулу

Q

=n*V *Q *S ,                         (5)

где

n – степень черноты пламени. Для оперативных расчетов для нефтепродуктов может быть принята равной 0,85;

V – эквивалентная массовая скорость выгорания нефтепродуктов. Для оперативных расчетов может быть принята равной 2,93 кг/м ч.

 Q – теплотворная способность горючих жидкостей, равная 41900 кДж/кг.

 S – площадь пожара, определенная по формуле (1) или (2), м.

Значит,

Q =0,85*2,93*41900*181,84 =18975359кДж/ч =18975359/3600 =5270 кДж/с.

4.Определение времени выброса мазута. Расчет производим по формуле

t=

,                                         (6)

где H –  уровень жидкости в резервуаре, м;

       h – толщина слоя воды (уровень подтоварной воды), м;

       V – линейная скорость выгорания ,м/ч;

        V – скорость прогрева, м/ч.

Для определения t необходимо взять максимальное значение V +V из табл.3 методических указаний по выполнению данной контрольной работы.

Значит,

t=

  ч.

Ответ: S = 181,84м ;

            h = 12,17 м;

            Q =5270 кДж/с;

             t =15,27 ч.

Вывод: Вскипание и выброс на пожарах в резервуарных парках представляют опасность для личного состава и техники, увеличивают площадь (размеры) пожара, изменяют характер горения, вызывают необходимость перегруппировки сил и средств ,введения резерва и средств и изменения плана тушения. Основными мерами борьбы с вскипанием и выбросом являются ликвидация пожара до вскипания или выброса (дренирование) слоя воды резервуаров.

 

Библиографический список

1. Абдурагимов, И.М. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб. пособие/И.М. Абдурагимов, В.Ю. Говоров, В.Е. Макаров. –  М.: ВИПТШ МВД СССР, 1980. – 256 с.
2. Иванников, В.П. Справочник руководителя тушения пожара/В.П. Иванников, П.П. Клюс. – М.: Стройиздат, 1987. – 288 с.
3. Повзик, Я.С. Пожарная тактика: учебник/Я.С. Повзик, П.П. Клюс, А.М. Матвейкин. – М.: Стройиздат, 1990. – 335 с.