автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Разработка устройства для подачи огнетушащего вещества в слой горючей жидкости при тушении пожаров в вертикальном стальном резервуаре

кандидата технических наук
Кокорин, Вячеслав Викторович
город
Уфа
год
2013
специальность ВАК РФ
05.26.03
цена
450 рублей
Диссертация по безопасности жизнедеятельности человека на тему «Разработка устройства для подачи огнетушащего вещества в слой горючей жидкости при тушении пожаров в вертикальном стальном резервуаре»

Автореферат диссертации по теме "Разработка устройства для подачи огнетушащего вещества в слой горючей жидкости при тушении пожаров в вертикальном стальном резервуаре"

На правах рукописи

КОКОРИН ВЯЧЕСЛАВ ВИКТОРОВИЧ

РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОДАЧИ ОГНЕТУШАЩЕГО ВЕЩЕСТВА В СЛОЙ ГОРЮЧЕЙ ЖИДКОСТИ ПРИ ТУШЕНИИ ПОЖАРОВ В ВЕРТИКАЛЬНОМ СТАЛЬНОМ РЕЗЕРВУАРЕ

Специальность 05.26.03 - Пожарная и промышленная безопасность (нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 р г 1АП 2013

Уфа-2013

005059826

Работа выполнена на кафедре «Технологические машины и оборудование» ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Хафизов Фаниль Шамильевич

Официальные оппоненты Байков Игорь Равильевич

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»/ заведующий кафедрой «Промышленная теплоэнергетика»

Ковалев Евгений Михайлович

кандидат технических наук,

ООО ПФ «Уралтрубопроводстройпроект»/

заместитель начальника отдела охраны

окружающей среды и промышленной

безопасности

Ведущая организация ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный

университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» (УрФУ), г. Екатеринбург

Защита диссертации состоится «31» мая 2013 года в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 212.289.05 при ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет».

Автореферат диссертации разослан «<?£?» апреля 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ризванов Риф Гарифович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Резервуары по праву занимают лидирующее место в мире по хранению нефти и нефтепродуктов и относятся к наиболее пожароопасным объектам, что обусловлено их вместимостью, конструктивными особенностями и большими объемами хранимых в них горючих жидкостей.

В соответствии со сводом правил СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» резервуары с горючими жидкостями должны защищаться стационарными автоматическими установками пенного пожаротушения. Но, согласно статистике, большая часть пожаров в резервуарах ими не тушатся. Это связано с тем, что пожар начинается с взрыва паровоздушной смеси, что приводит к повреждению пеногенераторов, установленных на верхних поясах, и подводящих к ним трубопроводов. Тушение производится, как правило, передвижной пожарной техникой. Такие действия носят затяжной характер и обычно приводят к более сложным последствиям. При этом возрастает требуемое количество воды для защиты и охлаждения соседних резервуаров, а также существует большая угроза для всего персонала и техники, задействованной для тушения пожара.

Наиболее эффективным способом тушения пожаров на сегодняшний день является подача огнетушащей пены в слой горючей жидкости. Это способствует быстрому прекращению горения, высокому уровню безопасности пеногенераторов, пеновводов и личного состава пожарных подразделений, разрушению прогретого слоя в резервуаре и снижению температуры на поверхности за счет перемешивания слоев и т.д. Внедрение подслойного способа тушения пожаров в резервуарах связано с использованием пленкообразующих пенообразователей, которые, образуя пену, самопроизвольно растекаются по поверхности горючей жидкости. Пена создает плотную пленку, способствует значительному сокращению скорости испарения и препятствует взаимодействию

жидкости с кислородом воздуха. Однако поднятие пены со дна резервуара на поверхность представляет собой длительный процесс, а взаимодействие пены с нефтепродуктом приводит к значительному снижению ее огнетушащих качеств. Поэтому работа, направленная на разработку устройства для подачи огнетушащего вещества в слой горючей жидкости при тушении пожаров в вертикальных стальных резервуарах, является актуальной.

Степень разработанности

Наибольший вклад в исследование и развитие системы тушения пожаров подачей пены в слой горючей жидкости внесли И.Ф. Безродный, С.С. Воевода, В.П. Молчанов, А.Ф. Шароварников. Проведенные ими научно-исследовательские работы направлены на разработку механизмов и моделей тушения нефти и нефтепродуктов подслойным способом. Но вопросы конструктивного совершенствования устройств подачи огнетушащих веществ в резервуары с плавающей крышей или понтоном не в полной мере нашли отражения в этих работах.

Цель работы - повышение эффективности тушения пожаров вертикальных стальных резервуаров на объектах нефтегазовой отрасли при подаче пены в слой горючей жидкости.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Выявление температуры разрушения конструкции вертикального стального резервуара и времени нагрева его стенки до температуры самовоспламенения горючей жидкости.

2. Определение времени тушения нефти и нефтепродуктов в резервуаре при подаче огнетушащего вещества в слой горючей жидкости.

3. Разработка конструкции устройства для тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах с плавающей крышей или понтоном, способной подавать огнетушащее вещество в слой горючей жидкости.

4. Минимизация рисков повреждения личного состава и передвижной пожарной техники, привлеченной к тушению резервуара.

Научная новизна

Выявлена зависимость скорости тушения нефти и нефтепродуктов от интенсивности подачи огнетушащего вещества и расхода высоконапорного пеногенератора при подаче пены в слой горючей жидкости, позволяющая сократить количество израсходованного пенообразователя на 60%.

Установлена зависимость между высотой подачи раствора пенообразователя в слой горючей жидкости и временем тушения резервуара, позволяющая предотвратить потерю несущей способности конструкции за счет снижения температуры нагрева ее стенки ниже температуры самовоспламенения жидкости на 12% и повысить эффективность тушения вертикальных стальных резервуаров с плавающей крышей или понтоном на 30%.

Практическая значимость

Результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе Уральского института Государственной противопожарной службы МЧС России по специальности 280104.65 «Пожарная безопасность».

Полученные результаты могут быть полезными при разработке рекомендаций для обеспечения пожарной безопасности на предприятиях нефтегазовой отрасли, а предложенная конструкция устройства (Патент РФ № 2470686) для подачи огнетушащей пены в слой горючей жидкости может применяться в " качестве основной системы противопожарной защиты и устанавливаться в период реконструкции или предусматриваться при проектировании на вновь вводимых в эксплуатацию резервуарах и резервуарных парках.

Методы исследования

В процессе выполнения работы использовались такие методы исследований как: методы моделирования, методы наблюдения и сравнения, экспериментальные методы, статистические и численные методы.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты теоретических исследований по определению наиболее эффективного способа тушения пожаров в вертикальных стальных резервуарах;

- результаты экспериментальных исследований по определению скорости тушения нефти и нефтепродуктов подачей пены в слой горючей жидкости;

- конструкция устройства для тушения горючих жидкостей в резервуаре с плавающей крышей или понтоном.

Степень достоверности

Эксперименты проведены на специальном тщательно подготовленном оборудовании заводского исполнения. В качестве огнетушащего вещества применялся раствор пенообразователя для подслойного тушения пожаров, имеющий сертификат соответствия. Результаты исследования получены и обработаны с учетом допустимой погрешности.

Апробация работы

Основное содержание работы докладывалось на:

Международной научно-практической конференции «Пожарная безопасность: проблемы и перспективы» (г. Воронеж, 2010 г.);

Межвузовских научно-практических конференциях «Совершенствование противопожарной защиты объектов с повышенной пожарной опасностью» (г. Екатеринбург, 2008-2012 гг.);

Межвузовском молодежном научно-практическом семинаре «Система управления экологической безопасностью» (г. Екатеринбург, 2012 г.).

Публикации

Результаты работы представлены в 10 печатных работах, из которых 3 - в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, списка литературы, приложений. Работа изложена на 119 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, 20 таблиц, список использованных источников из 117 наименований, 1 приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы. Сформулированы цель и основные задачи исследований, связанные с повышением эффективности тушения пожаров в вертикальных стальных резервуарах при подаче пены в слой горючей жидкости. Приведены научная новизна и практическая ценность работы, сведения об апробации и внедрении результатов. Дана общая характеристика работы.

В первой главе приведен анализ статистических данных по зарегистрированным пожарам на предприятиях нефтегазовой отрасли в период с 2001 по 2011 годы. Установлено, что каждый третий пожар заканчивается полным выгоранием горючей жидкости. Наземные резервуары с бензином и нефтью представляют наибольшую опасность, так как на них произошло наибольшее число пожаров. Подробно описаны действия при тушении крупных пожаров на нефтебазах «Конда» (Россия), Bansfield (Англия), Катано (Пуэрто-Рико), BP Amoco (Техас). Выявлено, что большое число аварий на резервуарах с нефтью и нефтепродуктами связано с высокой пожаровзрывоопасностью хранимых продуктов, множеством сварных швов, большими размерами конструкций, высокой скоростью повреждений от коррозии и др.

Представлены основные этапы развития нефтехранилищ и средств их тушения. Установлено, что при появлении каждого нового вида пожарной техники и способа тушения значительно уменьшается количество пожаров на объектах нефтегазовой отрасли. Значительный вклад в развитие пожарной безопасности резервуаров для хранения горючих жидкостей внесли Вермишев И.А., Зимин Н.П., Лоран А.Г., Гвоздев-Ивановский В.И. и др.

Приведена классификация вертикальных стальных резервуаров. Рассмотрены наиболее подверженные горению участки в зависимости от их конструктивных особенностей, а также основные причины, затрудняющие тушение пожаров нефти и нефтепродуктов. Резервуары с плавающей крышей или

понтоном считаются наиболее сложными в области тушения пожаров, так как имеют, как правило, большие объемы.

Описаны способы тушения пожаров в резервуарах и резервуарных парках. Наиболее распространенным способом является подача пены на поверхность горящей жидкости, которая осуществляется с помощью стационарных систем пожаротушения или передвижной пожарной техники. Еще одним способом является подача пены в слой горящей жидкости. В этом случае пена подается в слой жидкости и через некоторое время после подъема ее на поверхность резервуара образует пенное одеяло. Приведены недостатки каждого из способов.

Рассмотрены основы применения подслойного тушения пожаров в вертикальных стальных резервуарах. Данный способ является наиболее безопасным и эффективным в связи с простотой конструкции, высоким уровнем безопасности личного состава и пожарной техники, снижением температуры поверхностного слоя за счет перемешивания слоев, возможностью тушения горючей жидкости при разрушении верхнего пояса и образовании труднодоступных для тушения участков, эффективностью тушения независимо от температуры и времени развития пожара, высоким уровнем безопасности пеногенераторов и пеновводов.

Рассмотрены основные пенообразователи для тушения пожаров в резервуарах подслойным способом. Образующиеся растворы хорошо растекаются по поверхности горючей жидкости, создавая плотную пленку. Это приводит к значительному снижению скорости испарения и препятствует взаимодействию жидкости с кислородом воздуха. Данные огнетушащие растворы устойчивы к загрязнению нефтепродуктами и имеют длительный срок хранения. Пленкообразующие пенообразователи стали неотъемлемой частью при тушении пожаров подачей пены в слой горючей жидкости.

Во второй главе представлена методика проведения эксперимента по определению эффективности тушения пожаров при подаче пены в слой горючей жидкости, приведены методики расчета нагрева стенки резервуара и требуемого количества высоконапорных пеногенераторов, максимально допустимого

расстояния между ними, конфигурации внутренней разводки пенопроводов, фактической интенсивности подачи пенообразователя через высоконапорные пеногенераторы, требуемого запаса огнетушащего раствора для тушения одного резервуара.

Для определения эффективности тушения пожара при подаче пены в слой горючей жидкости использована установка, представленная на рисунке 1.

Рисунок 1 - Установка для подачи пены в слой горючей жидкости: а) общий вид установки, б) компрессор

Схема экспериментальной установки с описанием ее основных частей представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема экспериментальной установки для подачи пены в слой горючей жидкости:

I - корпус; 2 - емкость для раствора пенообразователя; 3 - ротаметр; 4 - манометр; 5 - вентиль «Расход раствора»; 6 - вентиль «Давление в емкости»; 7 - вентиль «Сброс давления»; 8 - пеногенератор; 9 - компрессор; 10 - трубопровод для подачи воздуха;

II - трубопровод для подачи раствора пенообразователя

Эксперимент проводился следующим образом. Модель резервуара (рисунок 3) устанавливалась на специальный металлический поддон, и готовился рабочий раствор пенообразователя. Закрывался вентиль «Сброс давления» 7 (см. рисунок 2) и открывался вентиль «Давление в емкости» 6, что способствовало включению компрессора 9 для нагнетания по трубопроводу 10 рабочего давления в емкости 2. Как только стрелка манометра 4 показывала

требуемое давление вентиль «Давление в емкости» закрывался, и компрессор автоматически выключался. При открытии вентиля «Расход раствора» 5 по ротаметру 3 устанавливался требуемый расход, и раствор пенообразователя поступал в пеногенератор 8. Образовавшаяся пена подавалась в нижнее или верхнее основание емкости. Промежуток времени с момента введения пены в емкость и до получения требуемого результата эксперимента определялся секундомером.

1 \ 1 \ 3 /

_■-_ - -Г - ~_- —

2 -Г" ^" 2

\ - - N - 1 3-

4

а) б)

Рисунок 3 - Модель резервуара для подачи пены в слой горючей жидкости а) в нижний слой; б) в верхний слой 1 - резервуар; 2 - горючая жидкость; 3 - трубопровод;

4 - металлический поддон

После проведения эксперимента вентиль «Расход раствора» закрывался, и открывался вентиль «Сброс давления», что способствовало стравливанию давления в емкости для раствора пенообразователя. Эксперимент считался завершенным.

Для определения нагрева стенки вертикального стального резервуара при использовании системы подслойного тушения пожаров применялась методика оценки пожарной опасности технологических систем, используемая при анализе пожарных рисков согласно приказа МЧС России №404.

Для определения требуемого количества высоконапорных пеногенераторов, максимально допустимого расстояния между ними и фактической интенсивности подачи пенообразователя через высоконапорные пеногенераторы для тушения одного резервуара применялась методика расчета системы подслойного пожаротушения согласно Рекомендаций по использованию пенообразователей ПО-бАЗБ и «Меркуловский».

В третьей главе приведены результаты исследований по определению скорости тушения жидкостей при подаче пены в слой горючего. В качестве образцов горючих жидкостей применялись бензин Аи-92 и нефть. Исследования проводились с целью определения:

- времени тушения емкости при подаче раствора пенообразователя в верхний и нижний слои горючей жидкости;

- времени свободного подъема пены на поверхность горючей жидкости;

- требуемого количества раствора пенообразователя для успешного тушения горючей жидкости.

На рисунке 4 приведены экспериментальные данные по определению времени тушения емкости объемом 0,003 м3 в зависимости от интенсивности подачи пены в верхний и нижний слои бензина Аи-92 и нефти.

а)

Интенсивность подачи, л/мгс

б)

Рисунок 4 - Время тушения горючей жидкости при подаче пены в слой емкости: а) в верхний слой; б) в нижний слой -»-бензин —•- нефть

Из рисунка видно, что время тушения нефти превышает время тушения бензина. Полученные результаты объясняются присутствием в нефтепродуктах асфальтеновых углеводородов, которые ухудшают огнетушащие свойства пены. Так как в нефти их большее количество, то и тушение горения происходит дольше. Это подтверждается фотографиями на рисунке 5. Пена при взаимодействии с бензином приобретает светло-желтый оттенок, а с нефтью - коричневый.

а) б) Рисунок 5 - Загрязнение пены: а - бензином; б - нефтью

На основании проведенных исследований выявлено, что при одинаковой интенсивности подачи огнетушащего вещества в верхний и нижний слои горючей жидкости время тушения пожара сокращается при подаче пены непосредственно к ее поверхности. Это объясняется сэкономленным временем при подъеме пены сквозь жидкость и меньшим загрязнением пены.

В таблице 1 приведены экспериментальные данные по определению времени свободного подъема пены на поверхность бензина Аи-92 и нефти в емкости высотой 0,24 м.

Таблица 1 - Время свободного подъема пены на поверхность горючей жидкости

Горючая № Время свободного подъема, с

жидкость опыта найденное значение среднее значение

1 1,52

Бензин Аи-92 2 1,48 1,50

3 1,51

4 1,49

1 2,32

Нефть 2 2,31 2,30

3 2,28

4 2,29

Как видно из таблицы, среднее время свободного подъема пены на поверхность бензина составляет 1,5 с, а нефти - 2,3 с. Разница полученных результатов между собой невелика, но при увеличении глубины ввода раствора пенообразователя увеличивается продолжительность подъема пены, что будет сказываться на скорости тушения пожаров в резервуарах реальных размеров.

На рисунке 6 приведены полученные на основе экспериментальных данных зависимости требуемого количества раствора пенообразователя на тушение бензина Аи-92 и нефти от времени тушения и высоты подачи пены в емкость объемом 0,003 м3 при различной интенсивности ввода пенообразователя.

15,87 16,45 17,31 18,75 Время тушения, с

а)

14,81 17,77 22,21 29,62 Время тушения, с

в)

18,73 20,44 21,85 23,06 Время тушения, с

б)

Г)

19,67 23,61 29,51 39,35 Время тушения, с

Рисунок б - Требуемое количество раствора пенообразователя для подачи пены в слой жидкости: а) в верхний слой бензина; б) в верхний слой нефти; в) в нижний слой бензина; г) в нижний слой нефти; интенсивность подачи пены: —♦- 0,06л/мгст • О.Овл/м'с; 0,1л/мгс; 0,12л/мгс

Из рисунка видно, что наибольшее количество раствора пенообразователя потребуется при подаче пены в нижний слой нефти. На основании проведенных исследований выявлено, что если проводить тушение пожара подачей пены непосредственно к поверхности горючей жидкости, количество пенообразователя уменьшается. При перемешивании нижних холодных слоев жидкости с верхними теплыми слоями сокращается время тушения пожара, но количество израсходованного пенообразователя увеличивается.

С использованием геометрически подобных экспериментальных емкостей получена зависимость времени тушения от их объема, позволяющая получить результаты, соответствующие резервуарам реальных размеров (рисунок 7). Методика проведения эксперимента описана в главе 2 данной работы. Результаты получены при следующих условиях: объем емкости от 0,003 до 0,024 м3; в качестве горючей жидкости применялся бензин Аи-92; тушение производилось при подаче пены в нижний слой емкости интенсивностью 0,06 л/м2-с.

300

250 -

° 200 к

2 150 о

Ш 100 -

50 0 -

0,003 0,012 0,024

Объем емкости, м3

Рисунок 7 - Время подачи пены в емкости горючей жидкости различных объемов

По результатам экспериментов установлено, что время тушения пожара в резервуарах реальных размеров при подаче пены в слой горючей жидкости зависит от интенсивности подачи огнетушащего вещества, высоты ввода пены в резервуар, свойств жидкости, а также числа высоконапорных пеногенераторов, задействованных при тушении пожара. При подаче пены в резервуары одинакового объема время подъема пены по нефти значительно превышает время

подъема по бензину. Объем емкости оказывает существенное влияние на результаты исследований в разных горючих жидкостях.

В четвертой главе рассмотрено устройство, предложенное для тушения нефти и нефтепродуктов в вертикальном стальном резервуаре с плавающей крышей или понтоном (рисунок 8). Данное устройство способно подавать огнетушащее вещество в слой горючей жидкости.

10 13х 11 „ Б_Б

Рисунок 8 - Вертикальный стальной резервуар с устройством для тушения при подаче пены в слой горючей жидкости (Патент РФ №2470686) а) общий вид резервуара; б) горизонтальное сечение по понтону (сечение Б-Б); в) вертикальное сечение направляющей стойки под понтоном (вид А); г) горизонтальное сечение вертикальной направляющей стойки (сечение В-В). 1 - вертикальный стальной резервуар; 2 - плавающая крыша (понтон); 3 - направляющая стойка; 4 - заглушка; 5 - вертикальный трубопровод; 6 - боковые разводки; 7 - насадки; 8 - отверстие; 9 - пускозапорное устройство; 10 - дыхательный клапан; 11 - световой люк; 12 - замерной люк; 13 - вентиляционный патрубок

При возгорании горючей жидкости в резервуаре 1 включается пускозапорное устройство 9, и в вертикальные трубопроводы 5 под давлением поступает огнетушащее вещество - пена для подслойного тушения. С пульта управления открываются насадки 7, и огнетушащая пена поступает в горючую жидкость резервуара и поднимается к её верхнему слою, образуя плотную плёнку. Работоспособность устройства пожаротушения при полностью заполненном

резервуаре сохраняется и в случае деформации плавающей крыши (понтона) 2, ее крена или затопления, так как положение первой боковой разводки 6 не изменяется. Одновременно из других боковых разводок пена из огнетушащего вещества поступает в труднодоступные для тушения участки. Кроме того, огнетушащее вещество может поступать в нижние слои горючей жидкости, барботируя её, и предупреждая нагрев нижних слоев жидкости.

Достоинствами предлагаемого устройства для тушения жидкости в вертикальном стальном резервуаре при подаче пены в слой горючего являются многоразовое применение, простота исполнения, низкая вероятность разрушения противопожарного оборудования при пожаре, ремонтопригодность. Устройство обеспечивает эффективное тушение пожара при образовании труднодоступных участков, обеспечивает возможность организации комбинированного тушения пожара: подслойным способом и путём подачи огнетушащего вещества сверху непосредственно на зеркало горючей жидкости при незаполненном резервуаре. В результате повышается эффективность пожаротушения.

Для обеспечения эффективной работы представленного устройства получены графические зависимости, позволяющие определить оптимальное количество высоконапорных пеногенераторов (рисунок 9), максимальное расстояние между ними (рисунок 10) и фактическую интенсивность подачи раствора пенообразователя (рисунок 11) для резервуаров различных размеров на основании методики расчета системы подслойного пожаротушения, представленной в Рекомендациях по использованию пенообразователей.

1„ = 0,12 л/м с

1„ = 0,1 л/м с

10 20 40

Расход пеногенератора, <Э, л/с

10 20 40

Расход пеногенератора, О, л/с

1„ = 0,08 л/м с 1„ = 0,06 л/м с

Рисунок 9 - Требуемое количество высоконапорных пеногенераторов:

1„

У„, м3 вр, м2 V», м3 Эр, м2 Ур, м3 вр, м2

5000 408 5000 344 10000 918

10000 637 15000 1250 15000 918

20000 1632 ■ 20000 1250 30000 1632

50000 2892 100000 5715 120000 6691

1„ - нормативная

интенсивность, л/м2с; Ур - объем резервуара, м - площадь резервуара, м£

з.

Расход пеногенератора, О, л/с

10 20 40

Расход пеногенератора, О, л/с

1„ = 0,12 л/м с

1„ = 0,1 л/м с

1„ = 0,08 л/м2с 1„ = 0,06 л/м2с

Рисунок 10 - Требуемое расстояние между высоконапорными пеногенераторами (обозначения приведены на рисунке 9)

10 20 40

Расход пеногенератора, О, л/с

1„ = 0,08 л/м2с 1„ = 0,06 л/м2с

Рисунок 11 - Фактическая интенсивность подачи пенообразователя (обозначения приведены на рисунке 9)

При горении резервуаров и резервуарных парков привлекается по повышенному номеру пожара весь личный состав дежурной смены и передвижная пожарная техника, обслуживающая данный район выезда. В связи с этим выполнена оценка безопасной зоны при разрушении горящего резервуара объемом 5000 м3 (рисунок 12) по методике определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах (Приказ МЧС России №404).

Установлено, что в радиусе 30 метров (максимально допустимое расстояние между резервуарами) вокруг резервуара давление волны взрыва разрушит все расположенные здания и сооружения. От 30 до 110 метров давление волны взрыва представляет серьезную опасность для пожарной техники и личного состава, привлеченного к тушению пожара. И только зона в радиусе более 110 метров

Степень поражения Избыточное давление

Полное разрушение 100 кПа

50%-ное разрушение 53 кПа

Среднее повреждение 28 кПа

Умеренное повреждение 12 кПа

Нижний порог повреждения человека 5 кПа

Малое повреждение 3 кПа

Рисунок 12 - Определение безопасной зоны: а) расстояние, пройденное волной взрыва; б) предельно допустимое давление

является безопасной для личного состава и пожарной техники, так как расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа - нижний порог повреждения человека давлением волны взрыва.

Подслойная система тушения пожаров позволяет снизить нагрев стенки соседнего облучаемого резервуара и этим не допустить разрушения всей конструкции. На основании методики применения оценки пожарной опасности технологических систем при анализе пожарных рисков выявлены температура разрушения конструкции вертикального стального резервуара объемом 5000 м3 и время нагрева стенки до температуры самовоспламенения горючей жидкости с применением системы для подачи огнетушащей пены в слой горючей жидкости и без нее (рисунок 13).

Установлено, что в случае отсутствия системы подслойного тушения пожара при нагреве стенки соседнего резервуара в течение 15 мин (тсам =15 мин) (рисунок 13а) достигается температура, достаточная для самовоспламенения горючей жидкости (1сам = 206 °С). Последующий нагрев в течение 40-45 мин ("Гразр = 60 мин) приведет к потере несущей способности всего резервуара (1ра,р = 271 °С). Если резервуар оборудован стационарной крышей, то под ее весом разрушение произойдет быстрее.

При срабатывании системы подслойного тушения пожара (рисунок 136) пена, поднимаясь в горящем резервуаре, перемешивает жидкость с более низкой температурой в нижних слоях с жидкостью с более высокой температурой

а)

300 -

О. 250

(О &

а. 200

Ф о Ф

0- 150 <с

С? 100

а.

£ 50 ф

1- о

Время нагрева резервуара, мин

у

XI

0 1 3 5 10 1 5 20 30 40 50 60

б)

300

о

(О >. со а. Ф г-> Ф

1

(О о. ф

с 2 ф

0 1 3 5 10 15 20 30 40 50 80

Время нагрева резервуара, мин

В)

Рисунок 13 - Нагрев стенки резервуара объемом 5000 м3 а) без использования системы подслойного тушения пожара, б) при использовании системы подслойного тушения пожара, в) при подаче пены в слой горючего через устройство для тушения жидкости в РВС с плавающей крышей или понтоном — порог разрушения конструкции; — порог самовоспламенения горючей жидкости

в верхних слоях, приводя к охлаждению горючей жидкости. Данный процесс позволяет уменьшить тепловой поток в начальный момент работы системы и увеличить время нагрева стенки соседнего резервуара до температуры, приводящей к самовоспламенению горючей жидкости в среднем на 2-5 мин. При последующей работе системы подслойного тушения пожара стенка облучаемого резервуара будет нагреваться значительно медленнее.

При срабатывании системы подслойного тушения пожара (рисунок 13в) пена через устройство для тушения жидкости в вертикальном стальном резервуаре с плавающей крышей или понтоном (Патент РФ № 2470686) подается непосредственно в верхнюю часть резервуара, приводя к незамедлительному тушению горючей жидкости. Тем самым тепловой поток на стенку соседнего резервуара уменьшается, и она перестает являться источником воспламенения горючей жидкости.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ статистических данных на предприятиях нефтегазовой отрасли в период с 2001 по 2011 год показал, что на резервуарах с бензином и нефтью происходит большее число пожаров. Из них вертикальные стальные резервуары с плавающей крышей или понтоном считаются наиболее сложными в области пожаротушения. Это связано, в первую очередь, с их вместимостью, конструктивными особенностями и большим количеством хранимых горючих жидкостей.

2. Установлено, что не применяя тушение подачей пены в слой горючей жидкости существует вероятность локального повреждения или полного разрушения конструкции соседнего облучаемого резервуара вследствие его нагрева выше предельно допустимой температуры (1разр = 271 °С, тразр = 60 мин) или возгорания горючей жидкости вследствие продолжительного времени нагрева стенки резервуара выше температуры ее самовоспламенения (^м = 206 °С, тсам = 15 мин). При использовании системы подслойного тушения пожара в резервуаре пена перемешивает горючую жидкость, снижая температуру на

поверхности, что позволяет уменьшить тепловой поток в начальный момент работы системы и увеличить время нагрева стенки облучаемого резервуара. При последующей работе системы подслойного тушения пожара стенка облучаемого резервуара будет нагреваться значительно медленнее.

3. Определено, что время тушения вертикальных стальных резервуаров при подаче пены в слой горючей жидкости зависит от интенсивности подачи огнетушащего вещества, высоты ввода пены в резервуар, свойств жидкости, а также числа высоконапорных пеногенераторов, задействованных при тушении пожара.

4. Разработана конструкция устройства для тушения нефти и нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах при подаче пены в слой горючей жидкости. Данное устройство позволяет эффективно тушить пожары в резервуарах с плавающей крышей или понтоном, а также подавать огнетушащее вещество в любую точку его внутреннего объема.

5. С целью минимизации рисков повреждения личного состава и передвижной пожарной техники, привлеченной к тушению пожара, предложено в качестве безопасной зоны отметка в 110 метров от горящего вертикального стального резервуара. Это связано с тем, что расчетное избыточное давление взрыва на данной границе не превышает нижний порог повреждения человека, принятый на основании анализа исследований медицины катастроф равным 5 кПа.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

В ведущих рецензируемых научных журналах из перечня ВАК:

1 Кокорин, В.В. Влияние пены на время тушения пожаров в емкости при подаче ее в слой горючей жидкости / В.В. Кокорин, Ф.Ш. Хафизов, Н.М. Барбин, P.C. Сатюков // Пожаровзрывобезопасность. - 2012. - Т. 21. - №10. - С. 81-83.

2 Кокорин, В.В. Проблемы эффективного тушения пожаров вертикальных стальных резервуаров в слой горючего / В.В. Кокорин, И.Н. Романова, Ф.Ш. Хафизов // Нефтегазовое дело. - Электронный журнал. - 2012. - №3. - С. 255-260. URL:http://www/ogbus.ru/authors/Kokorin/Kokorin_l.pdf.

3 Сатюков, P.C. Влияние природно - климатических условий на взрывопожарную опасность процесса хранения нефти в резервуарных парках / P.C. Сатюков, Ф.Ш. Хафизов, В.В. Кокорин // Нефтегазовое дело. - Электронный журнал, - 2012. - №6. - С. 481-494. URL:http://www/ogbus.ru/authors/SatyukovRS/ SatyukovRS_l.pdf.

Патент:

4 Пат. 2470686 (RU) МПК А62СЗ/06, В65В88/34 Устройство для тушения горючих жидкостей в вертикальном стальном резервуаре с плавающей крышей или понтоном. Авторы и патентообладатели: Кокорин В.В., Хафизов И.Ф. -Заявка: 2011139735/12,29.09.2011; Опубл. 27.12.2012.

В других изданиях:

5 Кокорин, В.В. Взаимосвязь и взаимообусловленность проблем пожарной и экологической безопасности нефтеперерабатывающих предприятий / В.В. Кокорин, A.B. Ушаков // Совершенствование противопожарной защиты объектов с повышенной пожарной опасностью: сборник материалов межвузовской научно-практической конференции, посвященной 80-летию Уральского института ГПС МЧС России. - Екатеринбург: Уральский институт ГПС МЧС России, 2008. -С. 50-52.

6 Кокорин, В.В. Обеспечение пожарной безопасности процессов нагрева нефти / В.В. Кокорин, A.B. Воробьев, В.А. Гачегов // Сборник материалов научно-практических конференций Уральского института ГПС МЧС России. -Екатеринбург: Уральский институт ГПС МЧС России, 2009. - С. 29-31.

7 Кокорин, В.В. Проблемы обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации вертикальных стальных резервуаров / В.В. Кокорин // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: материалы международной научно-практической конференции. - Воронеж: Воронежский институт ГПС МЧС России, 2010. - С. 147-148.

8 Кокорин, В.В. Анализ статистических данных с наиболее сложными пожарами в резервуарах и резервуарных парках / В.В. Кокорин, В.В. Качалкин, В.Ю.

Коваленко // Сборник материалов межвузовских научно-практических конференций Уральского института ГПС МЧС России. - Екатеринбург: Уральский институт ГПС МЧС России, 2012. - С. 7-12.

9 Кокорин, В.В. Экологическая безопасность процессов транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов / В.В. Кокорин, Ф.Ш. Хафизов // Система управления экологической безопасностью: сборник трудов межвузовского молодежного научно-практического семинара. - Екатеринбург: Уральский Федеральный университет им. Б. Ельцина, 2012. - С. 115-121.

10 Кокорин, В.В. Подача пены в слой горючей жидкости - как один из способов защиты облучаемого резервуара на нефтеперерабатывающих предприятиях / В.В. Кокорин, В.В. Волков // Сборник материалов межвузовских научно-практических конференций Уральского института ГПС МЧС России. -Екатеринбург: Уральский институт ГПС МЧС России, 2012. - С. 122-127.

Подписано в печать 25.04.2013. Бумага офсетная. Формат 60x84 'Лв Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1 Тираж 90. Заказ 47

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета

Адрес издательства и типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

Текст работы Кокорин, Вячеслав Викторович, диссертация по теме Пожарная и промышленная безопасность (по отраслям)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ФГБОУ ВПО УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Разработка устройства для подачи огнетушащего вещества в слой горючей жидкости при тушении пожаров в вертикальном стальном резервуаре

Специальность 05.26.03 - Пожарная и промышленная безопасность

(нефтегазовая отрасль)

На правах рукописи

04201360212

Кокорин Вячеслав Викторович

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель, д.т.н., профессор

Ф.Ш. Хафизов

Уфа-2013

Оглавление

Введение................................................................................................... 4

1. Определение наиболее эффективного способа тушения

пожаров РВС....................................................................................... 8

1.1 Анализ развития нефтехранилищ и средств для

их тушения.................................................................................. 8

1.2 Анализ пожаров в нефтегазовой отрасли

за последние годы...................................................................... 11

1.3 Анализ участков, наиболее подверженных горению в

зависимости от конструктивных особенностей резервуара... 16

1.4 Анализ способов подачи огнетушащей пены в

резервуар..................................................................................... 19

1.5 Основы применения подслойного способа тушения

пожаров........................................................................................ 24

1.6 Эффективность пенообразователей при тушении

пожаров в резервуарах и резервуарных парках....................... 29

Выводы по первой главе.................................................................... 32

2. Методики проведения расчетов и экспериментов........................... 34

2.1 Методика определения эффективности тушения

пожаров при подаче пленкообразующей пены в слой горючей жидкости.......................................................... 34

2.2 Методика определения нагрева стенки облучаемого

резервуара на основе анализа пожарных рисков..................... 41

2.3 Методика определения основных параметров системы

тушения пожаров при подаче пены в слой горючей

жидкости...................................................................................... 45

Выводы по второй главе.................................................................... 50

3. Проведение исследований по подаче раствора

пенообразователя в слой горючей жидкости.................................. 52

3.1 Обработка полученных результатов после подачи раствора

пенообразователя в слой горючей жидкости........................... 53

3.2 Анализ полученных результатов для резервуаров различных

объемов........................................................................................ 63

Выводы по третьей главе................................................................... 69

4. Устройство для тушения жидкостей в вертикальном

стальном резервуаре при подаче пены в слой горючего................ 70

4.1 Описательная часть устройства.................................................. 70

4.2 Влияние выбора основных параметров при подаче

пены в слой горючей жидкости на эффективность

тушения пожаров........................................................................ 75

4.3 Влияния степени нагрева резервуара в зависимости от

высоты подачи пены в жидкость.............................................. 95

Выводы по четвертой главе............................................................... 101

Заключение.............................................................................................. 103

Список литературы................................................................................. 106

Приложения 1 Сертификат соответствия на пенообразователь......... 118

Приложения 2 Титульный лист патента на изобретение.................... 119

Введение

Актуальность работы

Резервуары по праву занимают лидирующее место в мире по хранению нефти и нефтепродуктов и относятся к наиболее пожароопасным объектам, что обусловлено их вместимостью, конструктивными особенностями и большими объемами хранимых в них горючих жидкостей.

В соответствии со сводом правил СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» резервуары с горючими жидкостями должны защищаться стационарными автоматическими установками пенного пожаротушения. Но, согласно статистике, большая часть пожаров в резервуарах ими не тушатся. Это связано с тем, что пожар начинается с взрыва паровоздушной смеси, что приводит к повреждению пеногенераторов, установленных на верхних поясах, и подводящих к ним трубопроводов. Тушение производится, как правило, передвижной пожарной техникой. Такие действия носят затяжной характер и обычно приводят к более сложным последствиям. При этом возрастает требуемое количество воды для защиты и охлаждения соседних резервуаров, а также существует большая угроза для всего персонала и техники, задействованной для тушения пожара.

Наиболее эффективным способом тушения пожаров на сегодняшний день является подача огнетушащей пены в слой горючей жидкости. Это способствует быстрому прекращению горения, высокому уровню безопасности пеногенераторов, пеновводов и личного состава пожарных подразделений, разрушению прогретого слоя в резервуаре и снижению температуры на поверхности за счет перемешивания слоев и т.д. Внедрение подслойного способа тушения пожаров в резервуарах связано с использованием пленкообразующих пенообразователей, которые, образуя пену, самопроизвольно растекаются по поверхности горючей жидкости. Пена создает плотную пленку, способствует значительному сокращению скорости испарения и препятствует взаимодействию

жидкости с кислородом воздуха. Однако поднятие пены со дна резервуара на поверхность представляет собой длительный процесс, а взаимодействие пены с нефтепродуктом приводит к значительному снижению ее огнетушащих качеств. Поэтому работа, направленная на разработку устройства для подачи огнетушащего вещества в слой горючей жидкости при тушении пожаров в вертикальных стальных резервуарах, является актуальной.

Степень разработанности

Наибольший вклад в исследование и развитие системы тушения пожаров подачей пены в слой горючей жидкости внесли И.Ф. Безродный, С.С. Воевода, В.П. Молчанов, А.Ф. Шароварников. Проведенные ими научно-исследовательские работы направлены на разработку механизмов и моделей тушения нефти и нефтепродуктов подслойным способом. Но вопросы конструктивного совершенствования устройств подачи огнетушащих веществ в резервуары с плавающей крышей или понтоном не в полной мере нашли отражения в этих работах.

Цель работы - повышение эффективности тушения пожаров вертикальных стальных резервуаров на объектах нефтегазовой отрасли при подаче пены в слой горючей жидкости.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Выявление температуры разрушения конструкции вертикального стального резервуара и времени нагрева его стенки до температуры самовоспламенения горючей жидкости.

2. Определение времени тушения нефти и нефтепродуктов в резервуаре при подаче огнетушащего вещества в слой горючей жидкости.

3. Разработка конструкции устройства для тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах с плавающей крышей или понтоном, способной подавать огнетушащее вещество в слой горючей жидкости.

4. Минимизация рисков повреждения личного состава и передвижной пожарной техники, привлеченной к тушению резервуара.

Научная новизна

Выявлена зависимость скорости тушения нефти и нефтепродуктов от интенсивности подачи огнетушащего вещества и расхода высоконапорного пеногенератора при подаче пены в слой горючей жидкости, позволяющая сократить количество израсходованного пенообразователя на 60%.

Установлена зависимость между высотой подачи раствора пенообразователя в слой горючей жидкости и временем тушения резервуара, позволяющая предотвратить потерю несущей способности конструкции за счет снижения температуры нагрева ее стенки ниже температуры самовоспламенения жидкости на 12% и повысить эффективность тушения вертикальных стальных резервуаров с плавающей крышей или понтоном на 30%.

Практическая значимость

Результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе Уральского института Государственной противопожарной службы МЧС России по специальности 280104.65 «Пожарная безопасность».

Полученные результаты могут быть полезными при разработке рекомендаций для обеспечения пожарной безопасности на предприятиях нефтегазовой отрасли, а предложенная конструкция устройства (Патент РФ № 2470686) для подачи огнетушащей пены в слой горючей жидкости может применяться в качестве основной системы противопожарной защиты и устанавливаться в период реконструкции или предусматриваться при проектировании на вновь вводимых в эксплуатацию резервуарах и резервуарных парках.

Методы исследования

В процессе выполнения работы использовались такие методы исследований как: методы моделирования, методы наблюдения и сравнения, экспериментальные методы, статистические и численные методы.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты теоретических исследований по определению наиболее эффективного способа тушения пожаров в вертикальных стальных резервуарах;

- результаты экспериментальных исследований по определению скорости тушения нефти и нефтепродуктов подачей пены в слой горючей жидкости;

- конструкция устройства для тушения горючих жидкостей в резервуаре с плавающей крышей или понтоном.

Степень достоверности

Эксперименты проведены на специальном тщательно подготовленном оборудовании заводского исполнения. В качестве огнетушащего вещества применялся раствор пенообразователя для подслойного тушения пожаров, имеющий сертификат соответствия. Результаты исследования получены и обработаны с учетом допустимой погрешности.

Апробация работы

Основное содержание работы докладывалось на:

Международной научно-практической конференции «Пожарная безопасность: проблемы и перспективы» (г. Воронеж, 2010 г.);

Межвузовских научно-практических конференциях «Совершенствование противопожарной защиты объектов с повышенной пожарной опасностью» (г. Екатеринбург, 2008-2012 гг.);

Межвузовском молодежном научно-практическом семинаре «Система управления экологической безопасностью» (г. Екатеринбург, 2012 г.).

Публикации

Результаты работы представлены в 10 печатных работах, из которых 3 - в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, списка литературы, приложений. Работа изложена на 119 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, 20 таблиц, список использованных источников из 117 наименований, 1 приложение.

Глава 1. Определение наиболее эффективного способа тушения пожаров РВС

1.1. Анализ развития нефтехранилищ и средств для их тушения.

Необходимость в построении первых нефтехранилищ появилась в 17 веке и связана с развитием Бакинской нефтяной промышленности. Первыми нефтехранилищами являлись огромные открытые земляные амбары (ямы), в которых хранились нефть и мазут на первых этапах развития нефтяного дела. Такое хранение представляло огромную пожарную опасность и, естественно, возгорания происходили регулярно. Так русский инженер И. А. Вермишев во время очередного пожара обнаружил, что в локализованном амбаре с нефтью произошло необычное явление - на поверхности горящей нефти вдруг местами начали лопаться огромные шары пара. Через несколько минут вся горевшая масса запенилась, перелилась через края амбара и потухла. Вермишев объяснил это явление кипением дождевой воды, за многие годы собравшейся на дне амбара. Это исследование подтолкнуло к попытке изобрести первый состав для тушения нефтепродуктов.

Так как хранение в ямах сопутствовало большим потерям самых ценных легких фракций, а также утечки нефти в грунт, в этот период появилась необходимость в построении более совершенного и надежного устройства для хранения нефти. Первое в мире цилиндрическое нефтехранилище из склёпанных листов стали было построено по проекту В. Г. Шухова и А. В. Барии в 1878 году [1, 2, 3]. Это изобретение легло в основу строительства современных цилиндрических резервуаров [4]. К 1882 году было уже около 130 построенных резервуаров, к 1883 году их уже 200, а к 1884 году - 275 штук [5]. В этом же периоде русский инженер Н. П. Зимин изобретает пожарно-водопроводную лестницу. Так появляется устройство, способное подавать воду на высоту.

В 1885 году В. Г. Шухов строит несколько резервуаров вместимостью по 160 тысяч пудов, а в 1889 году - уже 200 тысяч. Емкости таких размеров тушить было нечем, и поэтому в этот период обеспечивается лишь защита соседних

строений и резервуаров. Она осуществлялась благодаря появлению в США нового вида пожарной техники - водяной башни. В 1899 г. А.Г. Лоран - инженер-химик предлагает в качестве тушения применять пену. Опыты, проведенные в конце 1902 и начале 1903 гг., дали благоприятные результаты. Новое средство для тушения горючих жидкостей было найдено. Открытие Лорана имело огромное значение для всего мира [6].

В 1910 году в СССР появляются первые костюмы, позволяющие тушить пожары на близком расстоянии, а в 1920 году стационарные системы пожаротушения.

Резервуары с плавающей крышей впервые стали применяться в США в 1922 г., с металлическим понтоном - в 1927 г. там же. Создание таких резервуаров решило проблему снижения потерь нефти и нефтепродуктов при их длительном хранении. Но из-за сложности конструкции и больших размеров они стали представлять еще большие трудности в области тушения пожаров.

Стремление избавиться от громоздкого способа получения пены из готовых растворов привело к разработке в 1927 году В. И. Гвоздевым-Ивановским объединенного сухого пеногенераторного порошка. Химическая пена из сухого пенопорошка получалась в специальных стационарных аппаратах, называвшихся пеноаккумуляторами (ПА). Продолжительность действия ПА составляла приблизительно 10 мин. ПА применялись в составе стационарных установок, предназначенных в основном для защиты сравнительно небольших резервуаров с нефтью и нефтепродуктами. Для этих же целей использовались полустационарные установки. Они состояли из зафиксированной на резервуаре системы пеносливных устройств (пеносливов) и узла для подключения рукавной линии для подачи жидкой химической пены. Так появилось понятие стационарные пенные установки пожаротушения. Начинается внедрение нового способа тушения пожаров на резервуарах подачей пены сверху - «Пенная атака» [7].

К 1940 году уже окончательно разработаны типовые проекты стационарных и полустационарных установок пожаротушения различных нефтепродуктов, хранящихся в металлических наземных резервуарах, определены нормы

расходования средств пожаротушения, выбраны наиболее рациональные типы пеносливных приспособлений, установлены оптимальные условия работы пенопроизводящей аппаратуры комплексно с жесткими и гибкими пенопроводами [8].

С 1949 года резервуары строят, применяя рулонный метод монтажа [9, 10]. Данная технология обладала рядом преимуществ, поэтому и была такой распространенной. Но в процессе эксплуатации на таких резервуарах произошла целая серия аварий [11]. Причиной явились ошибки при строительстве конструкции. Дальнейшее совершенствование средств и способов тушения нефтепродуктов в СССР тормозилось из-за отсутствия достоверных сведений об основных закономерностях процесса горения нефтепродуктов в резервуарах [12].

С 1942 года в США проходят исследования по тушению пожаров в резервуарах подачей пены в слой горючей жидкости. Но т.к. существующие в то время пенообразователи были неэффективны для подслойной подачи, то работы приостановились и вновь развернулись только с 1963 года. Япония начала работать над вопросами подачи пены под слой нефтепродукта с 1972 года. Эксперименты проводились на резервуарах диаметром 1,5 м и высотой около 2 м [13].

Испытания конструкции резервуаров в СССР стали проводиться только с 1951 года. Во время испытаний уделялось большое внимание узлам и элементам, наиболее нагруженным в процессе эксплуатации. Многие проводимые исследования М. К. Сафаряна [14, 15, 16, 17] сыграли огромную роль в развитии резервуаростроения [18, 19, 20]. Также немалый вклад в развитие отрасли внесли и другие работы [21, 22].

Во Франции в 1955 году впервые применяются резервуары с неметаллическим понтоном. В СССР металлические понтоны стали применяться с 1958, синтетические - с 1962. За рубежом начинают появляться автоматические установки тушения воздушно-механической пеной [23].

В конце 1970 г. - начале 1980 г. добыча нефти в мире повысилась. Это привело к резкому увеличению количества нефтехранилищ, только уже большей вместимостью [24]. Ведутся работы по модернизации систем и способов тушения

пожаров, способных ликвидировать горение в минимальный период времени [25]. Наиболее крупные резервуары с плавающей крышей построены в ФРГ (121 тыс. м3), Иране (160 тыс. м3), Японии (200 тыс. м3) [26, 27, 28].

1.2. Анализ пожаров в нефтегазовой отрасли за последние годы. Несмотря на определенный прогресс, достигнутый в обеспечении пожарной безопасности в нефтегазовой отрасли, резервуары