Расчётные методы оценки пожарной опасности технологической системы РВС-ЛВЖ - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда курсовая работа

Главная

Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Расчётные методы оценки пожарной опасности технологической системы РВС-ЛВЖ

Анализ пожарной опасности технологической системы РВС-ЛВЖ: уровень взрывоопасности, частота возникновения пожаров. Геометрические параметры пожарной опасности разлива легковоспламеняющихся жидкостей. Расчет опасных факторов пожара и тепловых нагрузок.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
Пожарная безопасность технологических процессов
Расчётные методы оценки пожарной опасности технологической системы РВС-ЛВЖ
Подготовка информационной базы для проведения анализа пожарной опасности технологической системы.
Расчет опасных факторов пожара при сгорании паровоздушных смесей на открытой технологической площадке
Расчет тепловых нагрузок при пожарах проливов ЛВЖ и ГЖ
Технологический процесс - это процесс, который совершается под контролем и с участием человека, и предназначенный для переработки сырья в готовые изделия и предметы потребления.
Наука, изучающая технологические процессы, называется технологией.
Любой технологический процесс ведется при строго определенных параметрах и в определенном порядке, указанных в технологическом регламенте.
Технологический регламент является основным документом ведения технологического процесса.
Технологический регламент разрабатывается проектировщиками при разработке проекта, а при изменении технологии на существующем производстве - разрабатывается технологами.
В технологическом регламенте изложены свойства веществ, обращающихся в процессе, оборудование процесса и параметры его работы, порядок загрузки и выгрузки веществ, контроль за производством и т.д.
Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических, организационно-технических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека.
Техника безопасности - это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.
Техника безопасности связана с пожарной безопасностью при решении следующих основных вопросов:
2. выявление причин возникновения пожаров, взрывов;
3. определение пожаро-взрывобезопасности веществ и материалов;
4. классификация помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной опасности;
5. определение безопасности зданий и сооружений;
6. определение безопасности технологического оборудования;
1. Подготовка информационной базы для проведения анализа пожарной опасности технологической системы
Основные показатели пожаровзрывоопасных свойств ЛВЖ заносят в табл. 1.1.
Показатели пожаровзрывоопасности Аллиловый спирт (наименование ЛВЖ)
Температурные пределы распространения пламени, °С:
Концентрационные пределы распространения пламени, % (об.):
Массовая скорость выгорания, кгм -2 с -1
Воздушно-механическая пена на основе ПО-1Д, ПО-3ЗАИ и САМПО с интенсивностью подачи 0,3 л/(м 2 /с)
Технические решения, обеспечивающие противопожарную защиту резервуарной группы терминала химических продуктов
Анкета технических решений противопожарной защиты резервуарной группы
Общая вместимость резервуарной группы
Классификация складов по вместимости
Минимально-допустимое расстояние между резервуарами
Ограничение разлива жидкости (защитное обвалование)
Предусматривается подача воды на охлаждение и тушение пожара передвижной пожарной техникой из противопожарных емкостей (резервуаров) или открытых искусственных и естественных водоемов.
Тушение пожара передвижной пожарной техникой
Системы водяного орошения резервуаров
Система молниезащиты резервуаров, тип зоны защиты
Одним из основных параметров при анализе риска пожара является уровень взрывоопасности технологической системы. Уровень взрывоопасности изменяется в пределах от нуля до единицы.
Под уровнем взрывоопасности технологической системы (рис. 2.1) понимают отношение суммы периодов ф ВОК , когда рабочая концентрация пара ЛВЖ (ц п ) внутри системы находится в области взрывоопасных значений, к определенному периоду функционирования ф функ , например, к году, т.е.
Расчетная схема к определению уровня взрывоопасности
Наибольшая сложность возникает при определении концентрации пара жидкости в аппарате при воздействии на технологическую систему ряда различных возмущающих факторов. Для этой цели, как правило, проводят специальные исследования, на основе которых разрабатывают методы расчета уровня взрывоопасности технологических систем.
В основу метода расчета уровня взрывоопасности технологической системы «РВС-ЛВЖ» положены результаты исследований, проведенных в Академии ГПС МЧС России по изучению пожарной опасности технологии хранения нефтепродуктов в стальных вертикальных резервуарах со стационарной крышей.
Здесь в настоящей работе отрабатывается метод расчета уровня взрывоопасности технологической системы «РВС-ЛВЖ».
Источником существенных тепловых изменений, происходящих в резервуаре, является солнечная радиация. Тепловой поток от солнца приводит к нагреву металлической оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара. От нагретых стенок и крыши резервуара тепло теряется в окружающий воздух посредством конвективно-лучистого теплообмена, а также передаётся паровоздушной смеси внутри резервуара и поверхностному слою. Последний отдаёт часть тепла посредством теплопроводности нижележащим слоям, другая часть тепла тратится на испарение, а основная масса полученного поверхностным слоем тепла идёт на изменение его внутренней энергии, т.е. на увеличение температуры.
Следует отметить, что температура основной массы ЛВЖ в РВС стремится к значению среднемесячной температуры окружающего воздуха, а температура поверхностного слоя ЛВЖ является функцией теплового режима резервуара, которая может на 10 .. 20 о градусов превышать значение основной массы ЛВЖ в резервуаре.
Закономерности изменения суточных температур поверхностного слоя обуславливают характер изменения концентрации паров ЛВЖ в пограничном слое. Можно выделить (рис. 2.2) следующие характерные периоды существования взрывоопасных концентраций паров ЛВЖ в РВС.
а) в течение суток ц п не достигает ц нкпр ;
б) в ночное, утреннее и вечернее время находится ц п < ц нкпр , днем - ц п в пределах ц вок ;
в) в течение суток находится ц п в пределах ц вок ;
г) в ночное время находится ц п < ц нкпр , днем - ц п > ц вкпр , утром и вечером - ц п в пределах ц вок ;
д) ночью, утром и вечером находится ц п в пределах ц вок , днем - ц п > ц вкпр ;
Рис. 2.2. Характерные периоды существования взрывоопасных концентраций паров (ц вок ):
ЛВЖ, при хранении которых в РВС, образование взрывоопасных концентраций характерно только в летний период года, т.е температура поверхностного слоя ЛВЖ способна превысить нижний предел распространения пламени, но не способна достигать верхний предел распространения пламени, будем относить к группе «околопредельная ЛВЖ».
В течение суток при воздействии солнечной радиации изменение температуры окружающего воздуха, металлической оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, и температуры поверхностного слоя ЛВЖ в резервуаре, как правило, подчиняется синусоидальному закону (рис.2.3).
Рис. 2.3 Закономерности образования взрывоопасных концентраций паров в пограничном слое над поверхностью ЛВЖ в РВС при воздействии солнечной радиации
Для описания температуры поверхностного слоя ЛВЖ в РВС при воздействии на него солнечной радиации может быть использовано уравнение
где t п.сл - текущая температура поверхностного слоя ЛВЖ;
t п.сл- max - максимальная температура поверхностного слоя ЛВЖ;
t ж - температура основной массы ЛВЖ;
ф с - продолжительность теплового воздействия солнечной радиации от момента восхода солнца;
ф дн - общая продолжительность теплового воздействия солнечной радиации (продолжительность светового дня).
После захода солнца, а также в несолнечные дни температура поверхностного слоя стремится к температуре основной массы ЛВЖ, так как она имеет большой тепловой эквивалент. Температуру основной массы ЛВЖ в резервуаре принимают равной среднемесячной температуре окружающего воздуха.
Существует несколько расчетных методов определения максимальной температуры поверхностного слоя ЛВЖ в резервуаре, разработанных в области расчета потерь нефти и бензинов от испарения из резервуаров. Они могут быть удачно использованы для решения вопросов пожарной безопасности. Один из методов расчета основан на решении уравнения Фурье при синусоидальном изменении температуры на поверхности полубесконечного тела.
Где q л - тепловая нагрузка на резервуар от солнечной радиации, Вт•м -2 ;
б w-f - коэффициент теплоотдачи в сложном лучисто-конвективном теплообмене от оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, в окружающий воздух, Вт•м -2 •К -1 ;
б п.w-ж - приведенный коэффициент теплоотдачи от оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, к поверхностному слою ЛВЖ, Вт•м -2 •К -1 ;
б w - ж - коэффициент теплоотдачи излучением от оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, к ЛВЖ, Вт•м -2 •К -1 ;
б п-ж - коэффициент теплоотдачи от паровоздушной смеси к поверхностному слою ЛВЖ, Вт•м -2 •К -1 ;
t f- max - максимальная среднемесячная температура окружающего воздуха, o C;
t f - среднемесячная температура окружающего воздуха, o С;
m ж - показатель температурного поля в поверхностном слое ЛВЖ, м -1 ;
л ж - коэффициент теплопроводности ЛВЖ, Вт•м -1 •К -1 ;
б w -п - коэффициент теплоотдачи в сложном лучисто-конвективном теплообмене от оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, к паровоздушной смеси, Вт•м -2 •К -1 ;
f ж - площадь зеркала ЛВЖ в резервуаре, м 2 ;
f об - площадь оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, м 2 ;
t ж - температура основной массы ЛВЖ, o С.
Допускается принимать в расчете следующие значения коэффициентов:
Остальные величины определяют по следующим формулам:
· максимальная среднемесячная температура окружающего воздуха
Температуру основной массы ЛВЖ t ж в резервуаре принимают равной среднемесячной температуре окружающего воздуха (t f ). Значения температуре окружающего воздуха и максимальной амплитуды колебаний температуры окружающего воздуха (t f - m ах ) определяют по СНиП «Строительная климатология).
· площадь зеркала испарения ЛВЖ в резервуаре
· площадь оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара,
где h р - высота резервуара, м; h ж - высота (уровень) взлива ЛВЖ в резервуаре, м;
· площадь оболочки, м 2 , ограничивающей газовое пространство резервуара, на которую воздействует солнечная радиация, определяют как аппроксимацию на плоскость, перпендикулярную направлению солнечных лучей:
f л = d р (h р -h ж ) sin (ш - о) + f ж cos (ш - о),
где ш - географическая широта местности, o ; о - усредненное значение расчетного склонения солнца, o ;
· усредненное значение расчетного склонения солнца для текущего месяца определяется годовым ходом изменения склонения солнца, соответствующим схеме движения земного шара по орбите вокруг Солнца
где № м - порядковый номер месяца года;
· плотность падающего теплового потока от Солнца на площадку, нормальную к направлению солнечных лучей (формула Бугера-Бертрана),
где 1325 - солнечная постоянная, Вт•м -2 ; с ат - коэффициент прозрачности атмосферы (допускается принимать равным 0,7);
· тепловая нагрузка на резервуар от солнечной радиации
Степень черноты оболочки резервуара е w , окрашенной алюминиевой краской годичной давности, допускается принимать равной 0,7;
· показатель температурного поля в поверхностном слое ЛВЖ, м -1
где с ж - плотность жидкости, кг•м -3 ; с ж - теплоемкость жидкости, Дж•кг- 1 •К- 1 (при отсутствии справочных данных допускается принимать равной2000 Дж•кг- 1 •К- 1 ).
Продолжительность светового дня ф дн в №- м месяце целесообразно принять по справочным данным для соответствующей географической широты местности. Допускается использовать следующую приближенную формулу
ф дн = 11,9 + 5,7 sin (267 - 27 № м ).
По модели синусоидального изменения температур (рис. 2.3) не представляет труда определить продолжительность периода существования взрывоопасной концентрации внутри РВС при хранении ЛВЖ
t нп - нижний температурный предел распространения пламени, о С;
t ж - температура основной массы ЛВЖ, о С;
t п.сл- max - максимальная температура поверхностного слоя ЛВЖ; о С.
Прежде чем определять значение ф вок , следует проанализировать значение и.
· и >1 - ц вок внутри системы не образуются, так как t п.сл- max < t нп ;
· и<0 - ц вок будут существовать в течение суток, так как t ж > t нп ;
· 0 < и < 1 - значение ф вок определяют по формуле (2.13).
Уровень взрывоопасности технологической системы «РВС-ЛВЖ» в i-м месяце определяют из соотношения
где N с.дн и N дн - число солнечных дней и число дней в месяце соответственно.
o географическая широта местности, ш = 51 о ;
o число безоблачных дней в июле, N с.дн = 27 ;
o диаметр РВС, d р = 7,6 м;высота РВС, h р = 7,5 м;
o среднемесячная температура окружающего воздуха для июля месяца,t f = 21,4 о С;
o максимальная суточная амплитуда колебаний температуры окружающего воздуха для июля месяца,t f - m ах = 20,4 o C;
o нижний температурный предел распространения пламени,t нп =21 о С;
o плотность жидкости, с ж = 854 кг•м -3 ;
Максимальная среднемесячная температура окружающего воздуха
t f-max = t f + t f-m ах /2 = 21.4 + 20.4 / 2 = 31.6 o C
t f - среднемесячная температура окружающего воздуха для июля месяца площадь зеркала испарения ЛВЖ в РВС
t f - m ах - максимальная суточная амплитуда колебаний температуры окружающего воздуха для июля месяца
Площадь зеркала испарения ЛВЖ в резервуаре
f ж = р d р 2 /4 = 3,14 7.6 2 / 4 = 45.34 м 2 .
Площадь оболочки, ограничивающей газовое пространство РВС
f об = f ж + р d р (h р - h ж ) = 45.34 + 3,14 · 7.6 (7.5 - 6) = 81.14 м 2 .
f ж - площадь зеркала испарения ЛВЖ в резервуаре
е р - степень заполнения резервуара
Усредненное значение расчетного склонения солнца для июля месяца
о = 22,7 sin (295-30 № м ) = 22,7 sin (295 - 30 · 7) = 22,6.
Площадь оболочки, м 2 , ограничивающей газовое пространство РВС, на которую воздействует солнечная радиация:
f л = d р (h р -h ж )sin (ш - о) + f ж cos (ш - о) =
= 7.6 (7.5 - 6) sin (51 - 22.6) + 45.34cos (51 - 22,6) = 5.4+39.88= 45.28 м 2 .
Плотность падающего теплового потока от солнца на площадку, нормальную к направлению солнечных лучей
с ат - коэффициент прозрачности атмосферы (допускается принимать равным 0,7)
ш - географическая широта местности
о - усредненное значение расчетного склонения солнца для июля месяца
Тепловая нагрузка на резервуар от солнечной радиации
q л = е w q с f л /f об . = 0,7*968.06*45.28 / 81.14 = 378.16Вт м -2
е w - степень черноты оболочки резервуара, окрашенной алюминиевой краской годичной давности, допускается принимать равной 0,7
q с - плотность падающего теплового потока от солнца на площадку, нормальную к направлению солнечных лучей
f л - площадь оболочки, м 2 , ограничивающей газовое пространство РВС, на которую воздействует солнечная радиация
f об - площадь оболочки, ограничивающей газовое пространство РВС
Продолжительность светового дня в июле месяце
ф дн = 11,9 + 5,7 sin (267 - 27 № м ) = 11,9 + 5,7 sin (267 - 27 · 7) = 17,4 ч
Показатель температурного поля в поверхностном слое ЛВЖ
л ж - коэффициент теплопроводности ЛВЖ
ф дн - Продолжительность светового дня в июле месяце
Максимальная температура поверхностного слоя ЛВЖ в резервуаре,
q л - тепловая нагрузка на резервуар от солнечной радиации
б w-f - коэффициент теплоотдачи в сложном лучисто-конвективном теплообмене от оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, в окружающий воздух, принимаем равным 10.7
t f- max - максимальная среднемесячная температура окружающего воздуха
t f - среднемесячная температура окружающего воздуха
б п.w-ж - приведенный коэффициент теплоотдачи от оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, к поверхностному слою ЛВЖ, принимаем равным 0.73
б w-ж - коэффициент теплоотдачи излучением от оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, к ЛВЖ, принимаем равным 5.3
f ж - площадь зеркала ЛВЖ в резервуаре
f об - площадь оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара
m ж - показатель температурного поля в поверхностном слое ЛВЖ
б п-ж -коэффициент теплоотдачи от паровоздушной смеси к поверхностному слою ЛВЖ, принимаем равным 5.3
б w -п - коэффициент теплоотдачи в сложном лучисто-конвективном теплообмене от оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, к паровоздушной смеси, принимаем равным 2.5
t ж - температура основной массы ЛВЖ
t нп - нижний температурный предел распространения пламени
t ж - температура основной массы ЛВЖ
t п.сл- max - максимальная температура поверхностного слоя ЛВЖ
Так как и<0 , то взрывоопасная концентрация будет существовать внутри резервуара в течении суток, так как t ж>t нп
Меры пожарной безопасности, направленные на повышение устойчивости технологической системы « РВС-ЛВЖ » к возникновению пожара
1. Применение для хранения ЛВЖ резервуаров с понтонами.
2. Использование защитного газа (азот или метан) в герметизированных технологиях хранения для резервуаров со стационарными крышами.
Объект транспорта и распределения нефтепродуктов:
В Англии по результатам обобщения статистических данных о пожарах за 20 лет по массиву в 500 резервуаров установлена частота возникновения пожаров в резервуарных парках, равная 1,1· 10 -4 1/год. Анализируя данные о пожарах в США, можно оценить частоту возникновения пожара для резервуарных парков, порядка, (0,3....1) · 10 -3 1/год. Эти данные удачно коррелируются с отечественными данными, что указывает на идентичность пожарной опасности используемых технологий хранения нефти и нефтепродуктов.
Однако статистические данные не всегда учитывают реальные условия эксплуатации технологической системы и предусмотренные меры противопожарной защиты.
Здесь в настоящей работе в соответствии с ГОСТом 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования» и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» отрабатывается метод расчета ожидаемой частоты возникновения пожара при нормальном функционировании технологической системы «РВС-ЛВЖ».
Ожидаемую частоту возникновения пожаров N П рассматривают как случайное совпадение событий: уровня взрывоопасности технологической системы Z и частоты появления источника зажигания л З
Источники зажигания, приводящие к пожарам на взрывопожароопасных объектах, весьма разнообразны. Об этом свидетельствуют материалы пожаров в резервуарных парках.
Разряды атмосферного электричества. Ряд пожаров произошло на подземных железобетонных резервуарах (ЖБР) с нефтью в результате прорыва молниезащиты. Из них три случая зарегистрированы как групповые пожары. Отсутствие пожаров на ЖБР после ужесточения нормативных требований к молниезащите, т.е., вместо металлической сетки на крыше стали применять отдельно стоящие молниеотводы, указывает на эффективность принятых мер.
При устройстве молниеприемников, установленных непосредственно на резервуаре, не исключена возможность при прохождении разряда атмосферного электричества местного перегрева и последующего поджига взрывоопасной паровоздушной смеси в узле сочленения молниеприемника с корпусом резервуара. Об этом, в частности, свидетельствует крупный пожар РВС_20000 с нефтью от разряда атмосферного электричества, который произошел на нефтеперекачивающей станции “Каркатеевы” Тюменской области. Быстрая потеря живучести, что характерно для резервуара со сферической крышей, привела к частичному разрушению, выходу горящей нефти в каре обвалования и быстрому распространению пожара на всю группу, состоящую из четырех РВС_20000.
Фрикционные искры. Источник зажигания, возникающий при ручном замере уровня или отборе пробы, довольно трудно идентифицировать: разряд статического электричества или фрикционная искра. Но, данные пожары, как правило, сопровождаются гибелью или травмированием людей, выполняющих работу на крыше резервуара. На характерных примерах целесообразно остановиться. На НПЗ в Нижнем Новгороде при ручном отборе проб взорвался резервуар РВС_5000 с бензином. В результате сброса с крыши погиб 1 человек и получили травмы 2 человека. На одном из Уфимских НПЗ при ручном отборе проб взорвался резервуар РВС_1000 с толуолом. В результате сброса с крыши при взрыве погиб 1 человек. На Кожевенской нефтебазе при замере уровня нефтепродукта произошел взрыв резервуара РВС_5000 с бензином. При взрыве погиб 1 человек.
Самовозгорание пирофорных отложений. За период 20 лет от самовозгорания сульфидов железа зарегистрировано 19 пожаров. Характерным примером является пожар в резервуарном парке Салаватского нефтехимического комбината произошел пожар. Сырьевой резервуарный парк состоит из 9_ти резервуаров емкостью по 2000 м 3 , предназначен для приема и хранения керосино-газойлевой фракции -- сырья для установок гидроочистки. Как установлено расследованием, в резервуар, в котором произошел взрыв и пожар, в течение 44 суток хранился неочищенный от сероводорода бензин в смеси с керосино-газойлевой фракцией. По заключению комиссии это способствовало образованию пирофорных отложений на стенках и крыше резервуара, самовозгорание которых явилось причиной взрыва и пожара.
Открытое пламя и искры. Материалы пожаров свидетельствуют, что источники инициирования взрывоопасной смеси, составляющие группу «открытый огонь», весьма разнообразны по природе своего проявления.
Например, пожары происшедшие на нефтебазах, возникли от попадания на крышу резервуаров искр из труб котельных, расположенных за территорией нефтебаз. Так же от искр, но уже перелетевших с пожара склада пиломатериалов, расположенных по соседству с нефтебазой, например, взорвался РВС_1000 с бензином на Чуринской районной нефтебазе в Иркутской области.
Пожар, происшедший в резервуарном парке районной нефтебазы Ставропольского края, возник в результате перелета горящих металлических бочек и канистр с соседнего склада ядохимикатов, расположенного в 120 метрах от нефтебазы.
Источником инициирования ряда пожаров являлось короткое замыкание кабеля или воздушных линий электропередач, проходящих в непосредственной близости от резервуарных парков. Интерес представляет случай распространения пожара, происшедший на Камской нефтебазе. Во время грозы, порывом сильного ветра были сорваны высоковольтные провода ЛЭП, которые упали на деревянное ограждение нефтебазы и воспламенили его. С ограждения огонь по сухой траве и замазученному грунту перекинулся на мазутопровод и далее по теплоизоляции достиг резервуара.
Причинами пожаров могут послужить и преступные действия людей. Например, умышленный поджог резервуара с бензином с целью сокрытия следов хищения, произошел на Куйбышевской наливной станции. Злоумышленником заранее была нарушена герметичность запорной арматуры на резервуаре. Вытекающий бензин попал из технологического колодца в протекающий за территорией парка ручей и распространялся вниз по ручью до деревни, находящейся в 500 м от нефтебазы, где и был совершен поджог бензиновой пленки.
Расчет частоты появления источника зажигания
Частоту появления источника зажигания можно определить по следующей формуле
где л i - частота появления i-го источника зажигания.
В табл. 3.2 приведены статистические данные о частоте появления источников зажигания в резервуарных парках, обобщение которых выполнено в Академии ГПС МЧС России.
Статистические данные о частоте появления источников зажигания в резервуарных парках
Самовозгорание пирофорных отложений
Разряд атмосферного электричества в анализируемом объекте возможен:
o при поражении объекта молнией (прямой удар молнии) -- непосредственный контакт канала молнии с зданием или сооружением, сопровождающийся протеканием через него тока молнии;
o при вторичном проявление молнии -- наведение потенциалов на металлических элементах конструкции, оборудования, в незамкнутых металлических контурах, вызванное близкими разрядами молнии и создающее опасность искрения внутри защищаемого объекта;
o при заносе высокого потенциала - перенесение в защищаемое здание или сооружение по протяженным металлическим коммуникациям (подземным, наземным и надземным трубопроводам, кабелям и т.п.) электрических потенциалов, возникающих при прямых и близких ударах молнии и создающих опасность искрения внутри защищаемого объекта.
В настоящей работе расчет проводится только для события - разряд атмосферного электричества от поражения объекта молнией.
Поражение резервуара молнией возможно при совместной реализации двух событий - прямого удара молнии в расчетную площадь поражения (событие t 1 ) и прорыва молниезащиты прямым ударом молнии (событие t 2 ).
Вероятность поражения резервуара молнией вычисляют по формуле
где Q (t 1 ) - вероятность попадания прямого удара молнии в расчетную площадь поражения;
Q (t 2 ) - вероятность прорыва молниезащиты прямым ударом молнии.
Вероятность попадания прямого удара молнии в расчетную площадь поражения вычисляют по формуле
где N ум - число прямых ударов молнии в расчетную площадь поражения, за год;
р - продолжительность периода наблюдения, год.
Ожидаемое число прямых ударов молнии в расчетную площадь поражения определяют по формуле
где S п - расчетная площадь поражения, м 2 ;
n y м - удельная плотность ударов молнии на 1 км 2 земной поверхности, 1/(км 2 год).
Расчетную площадь поражения определяют исходя из геометрии защищаемой зоны. Для резервуарной группы, состоящей из нескольких резервуаров (рис.3.2), расчетную площадь поражения определяют по формуле
S п = (l гр + 6 h р ) (b гр +6 h р ) - 7,7 h р , м 2 .
где l гр и b гр - соответственно длина и ширина, в размеры которой может быть вписана резервуарная группа, м;
h р - наибольшая высота резервуара, м
Для произвольного пункта на территории России удельная плотность ударов молнии на 1 км 2 земной поверхности определяется по табл. 3.3, исходя среднегодовой продолжительности гроз в часах.
Продолжительность грозовой деятельности за год, ч
Удельная плотность ударов молнии в землю, 1/ км 2 год
Среднегодовую продолжительность гроз определяют по карте, приведенной на рис. 3.3.
Вероятность прорыва молниезащиты прямым ударом молнии вычисляют по формуле
где - надежность защитного действия молниезащиты.
Зона защиты типа А обладает надежностью 0,995 и выше, типа Б - 0,95 и выше.
При малой вероятности реализации событий, частота событий принимается равной вероятности события (Закон Пуассона).
o надежность защитного действия молниезащиты, = 0,95;
o сведения о других источниках зажигания, которые могут также послужить причиной пожара на данном объекте, приведены в табл. 3.1
Для региона расположения резервуара среднегодовая продолжительность гроз составляет 60 часов в год. По табл. 3.3 определяем удельную плотность ударов молнии, которая составляет 4 ударов в 1 км 2 земной поверхности в течение года.
S п = (2 R + 6 h р) 2 - 7,7 h р 2 = (2 · 3.8 + 6 · 7.5) 2 - 7,7 · 7.5 2 = 2333.63 м 2
Ожидаемое число прямых ударов молнии в расчетную площадь поражения
N ум = S п · n ум · 10 -6 = 2333.63· 4· 10 -6 = 0.93· 10 -2 1/год
n ум - удельная плотность ударов молнии
Вероятность попадания прямого удара молнии в расчетную площадь поражения
Q (t 1) = 1 - exp (- N ум · ф р) = 1 - exp (-0.93 · 10 -2 · 1) = 1.025
N ум - число прямых ударов молнии в расчетную площадь поражения, за год
ф р - продолжительность периода наблюдения
Вероятность прорыва молниезащиты прямым ударом молнии
- надежность защитного действия молниезащиты
Вероятность поражениярезервуара молнией
Q = Q (t 1 ) ·Q (t 2 ) = 1.025·0.05= 5 · 10 -2
Q (t 1 ) - вероятность попадания прямого удара молнии в расчетную площадь поражения
Q (t 2) - вероятность прорыва молниезащиты прямым ударом молнии
Принимаем частоту поражения молнией резервуара в течение года равной значению вероятности поражения
Частота появления источника зажигания
л З = = 5· 10 -2 + 1,7 · 10 -4 + 1,7 · 10 -4 + 1,6· 10 -4 = 5· 10 -2 1/год
Ожидаемая частота возникновения пожаров
N П = Z·л З = 1,1 · 5· 10 -2 = 5.5· 10 -2 1/год
Z - уровень взрывоопасности технологической системы «РВС-ЛВЖ» в i-м месяце определяют из соотношения
л З - частота появления источника зажигания
Уровень взрывоопасности технологической системы «РВС-ЛВЖ» в i-м месяце определяют из соотношения
- продолжительность периода существования взрывоопасной концентрации внутри РВС при хранении ЛВЖ
Продолжительность периода существования взрывоопасной концентрации внутри РВС при хранении ЛВЖ
ф дн - продолжительность светового дня
и - продолжительность периода существования взрывоопасной концентрации внутри РВС
ф дн = 11,9 + 5,7 sin (267 - 27 № м )=11.9+5.7sin(267-27*7)=17.46
Меры пожарной безопасности, направленные на повышение устойчивости технологической системы к воздействию источников зажигания
1. Ужесточение требований к молниезащите резервуаров.
2. Для защиты от статического электричества - применение технических решений, обеспечивающих нейтрализацию разрядов статического электричества.
3. Создание условий, обеспечивающих предотвращение образования пирофорных отложений.
Выполнение организационных требований пожарной безопасности, обеспечивающих предотвращение появления источников зажигания
4. Расчет параметров, характеризующих пожарную опасность распространения пожара на резервуар с ЛВЖ, расположенный рядом с горящим резервуаром
Одним из опасных факторов пожара горящего резервуара для рядом расположенного резервуара является тепловое излучение от факела пламени. Оценка устойчивости технологической системы «РВС-ЛВЖ», расположенной рядом с горящим резервуаром, к теплу пожара является одним из приоритетных вопросов в нормировании противопожарной защиты и базируется на решении двух задач:
o внешней, связанной с изучением закономерностей распределения тепловых нагрузок при открытых пожарах углеводородов;
o внутренней, связанной, с изучением процессов тепло - и массообмена, происходящих в резервуаре с ЛВЖ, обогреваемого теплом пожара.
Основные исследования в России, связанные с оценкой устойчивости технологической системы «РВС-ЛВЖ», к теплу пожара,
Расчётные методы оценки пожарной опасности технологической системы РВС-ЛВЖ курсовая работа. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда.
Курсовая работа: Убийство
Реферат: Организация экологического туризма
Средства Физической Культуры В Регулировании Работоспособности Реферат
Сочинение На Тему Васюткино Озеро 5 Класс
Отчет По Практике На Предприятии Экономика
Темы Дипломных По Психологии
Реферат: Облік грошових розрахунків
Реферат по теме Профилактика болезней стресса
Реферат: Исландский гоголь
Курсовая работа: Программа по литературе 10—11-е классы. Профильный уровень
Реферат: Организация таможенного оформления и таможенного контроля электроэнергии, перемещаемой через там
Дипломная работа по теме Основы стимулирования труда персонала
Книга На Тему Основи Менеджменту Персоналу
Государственное Предприятие Учебно Курсовой Комбинат Ленинградской Области
Реферат: An Individual
Курсовая Работа На Тему Анализ Социально-Экономического Развития Региона: Челябинская Область
Курсовая работа: Лечение коров с острой формой эндометрита
Источники Финансовых Ресурсов Реферат
Дипломная работа по теме Особенности стрелковой и комплексной подготовки у биатлонистов различного возраста и квалификации
Урфу Защита Диссертаций
Правовые основы охраны труда - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда дипломная работа
Радиационные аварии - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда доклад
Профилактика детского травматизма в школе - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда дипломная работа