автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Противопожарная защита автотранспортных предприятий по обслуживанию газобаллонных автомобилей

ВАСЮКОВ ГЛЕБ ВИКТОРОВИЧ

ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Специальность 05 26 03 - Пожарная и промышленная

безопасность (Отрасль транспорт)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0030В5380

003065380

ВАСЮКОВ ГЛЕБ ВИКТОРОВИЧ

ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА ч АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Специальность 05 26 03 - Пожарная и промышленная

безопасность (Отрасль транспорт)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Академии противопожарной службы МЧС России

Государственной

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Бегишев И Р

доктор технических наук, профессор Шебеко Ю Н

кандидат технических наук, Шлег АМ

проектный институт «ГИПРОАВТОТРАНС»

ЗАО

Защита состоится « » 2007 года в 10 час 00 мин на

заседании диссертационного совета ДС 205 003 01 в ФГУ ВНИИПО МЧС России по адресу 143903, Московская область, г Балашиха, мкр ВНИИПО, д 12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ ВНИИПО МЧС России

Автореферат разослан 2007 г, исх №

Телефон для справок (495) 521-29-00

Ученый секретарь диссертационного совета

ктн,с.нс ЕЮ Сушкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. За последние десятилетия значительно возросло использование газа в качестве моторного топлива В 1996 году Правительствами г Москвы, Московской области и правительствами ряда других регионов России приняты программы перевода автотранспорта на газовое топливо Таким образом, в ближайшие десятилетия будет наблюдаться значительный рост газобаллонных автомобилей Поэтому для автотранспортных предприятий остро встает вопрос об организации пожаробезопасного хранения и обслуживания этого вида автотранспорта

Согласно действующим нормативным документам газобаллонные автомобили допускается хранить в помещениях, расположенных в отдельных зданиях или в помещениях, расположенных на верхних этажах многоуровневых автостоянок При этом эти помещения должны быть оборудованы системами контроля воздушной среды с функциями включения аварийной вентиляции, аварийного освещения, отключения общеобменной вентиляции и обесточивания аварийного и смежных помещений Однако это положение не распространяется на объекты хранения легковых газобаллонных автомобилей, использующих сжиженный углеводородный газ (согласно указаний Госстроя России исх №9-18/527 от 24 10 2000 и ГУГПС МВД России №20/22/3784 от 30 10 00) Помещения с легковыми газобаллонными автомобилями на сжиженном углеводородном газе могут быть отнесены к пожароопасной категории В только при условии достаточно большого объема помещения, как правило, более 9 тыс м3 Автостоянки такого объема строятся крайне редко Как правило, объем помещений хранения автомобилей не превышает 4-5 тыс м3 Поэтому нормативные документы в значительной степени ограничивают нахождение легковых газобаллонных автомобилей на сжиженном углеводородном газе в закрытых автостоянках Это создает значительные трудности для автотранспортных предприятий, а также для владельцев газобаллонных автомобилей в крупных городах, где многоуровневые автостоянки являются основным

способом хранения автомобилей Эти проблемы особенно сильно проявляются в зимний период, когда для нормальной эксплуатации автомобиля требуется закрытое отапливаемое помещение

Возможным путем решения данной проблемы является обоснованное установление пожароопасной категории для помещений с легковыми ГБА на сжиженном углеводородном газе при условии обеспечения необходимых мероприятий по пожарной безопасности

Условиями распространения горючих газов в различных объемах при разных параметрах состояния занимались профессора Баратов А Н, Корольченко А Я , Шебеко Ю Н, Макеев В И, д т н Вогман Л П, к т н Смолин И М, Стин X, Розак Д, Бургесс ДС и др Результаты этих исследований, дополненные закономерностями распределения горючих газов в замкнутых объемах, были положены в основу современной оценки уровня взрывопожароопасности помещений и зданий, методика которой изложена в нормах пожарной безопасности НПБ 105-03 В основе оценки категории взрывопожароопасности помещений лежит расчетное определение избыточного давления взрыва, в значительной степени зависящего от доли участия горючего газа во взрыве, которая, в свою очередь, зависит от физико-химических свойств газов Доля участия горючего газа во взрыве в НПБ 105-03 учитывается коэффициентом Ъ, который представляет собой отношение массы газа, находящейся в области взрывоопасных концентраций, к общей массе газа, поступившей в помещение Методика определения коэффициента Ъ изложена в приложении к НПБ 105-03 и разработана к т н И М Смолиным под руководством профессора А Н. Баратова Методика основывается на модели Гаусса шлейфообразного истечения газа из точечного источника в окружающую среду На основе этой модели ими получено выражение для распространения горючего газа в закрытых помещениях

С=100

Р V

г г п

т

К, ех

2

+к2

2

+ К:

,%об.,(1)

где К1, Кг, К3 - константы, Ь, Б, Н - длина, ширина и высота помещения, м, рГ - плотность газа, кг/м3

Используя экспериментальные данные концентраций трех газов — пропилена, этилена и метана ими получены значения коэффициентов К]-К3 выражения (1) Полученное выражение имеет вид

' " X V ( г V

С-З 77 103

р К

еН-

, + -"- Ь°/»об.,(2)

Ц1314-Ь) >,113145; 1,0 0253-#; |

Это выражение принято для описания процесса распространения любого горючего газа и положено в основу методики расчета коэффициента Ъ Для определения взрывоопасной массы газа принято допущение, что взрывоопасный объем, ограниченный НКПР, имеет форму полуэллипсоида, внутри которого равномерно распределен газ при концентрации

Такая методика определения коэффициента Ъ не учитывает, что процесс распределения пропан-бутановой смеси в помещении будет отличаться от распределения газов, с которыми проводились опыты, положенные в основу указанных формул Помимо этого методика расчета коэффициента Ъ, принятая в НПБ 105-03, не учитывает в достаточной степени сложный характер распределения газа во взрывоопасном объеме, количество газа, которое находится при концентрации выше ВКПР, а также не учитывает влияние температуры окружающего воздуха и направление потока газа

Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является разработка способов обеспечения пожарной безопасности объектов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей, работающих на сжиженном углеводородном газе

Поставленная цель достигается путем решения следующих основных задач

проведением анализа статистических данных о пожарах на объектах с наличием газобаллонных автомобилей,

исследованием условий образования взрывоопасных смесей пропан-бутана с воздухом при аварии на газобаллонном автомобиле,

разработкой методики оценки уровня

пожаровзрывобезопасности процессов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей на сжиженном углеводородном газе,

разработкой рекомендаций по обеспечению пожаровзрывобезопасности процессов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей Объект исследования. Помещения с автотранспортом, использующим сжиженный углеводородный газ в качестве моторного топлива

Предмет исследования. "Условия образования взрывоопасных смесей при аварийных ситуациях с газобаллонными автомобилями Научная новизна работы.

1 Определены наиболее пожароопасные периоды эксплуатации газобаллонных автомобилей, а также наиболее вероятные места и причины возникновения пожаров на них

2 Получено численное значение годовой частоты возникновения пожаров на газобаллонных автомобилях и проведено ее сравнение с годовой частотой возникновения пожаров на автомобилях на бензине и дизельном топливе

3 Разработаны новые более точные математические модели распределения пропан-бутановой смеси в помещении, учитывающие влияние температуры воздуха и направления потока газа

4 Разработан новый метод определения доли участия пропан-бутановой смеси во взрыве (коэффициента Т), сосредоточенной во взрывоопасном объеме, учитывающий сложный характер распределения газа в нём

Реализация результатов и практическая значимость. Результаты, полученные в диссертационной работе, использованы при разработке «Рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности газобаллонных автомобилей» (ФГУ ВНИИПО МЧС России при участии адъюнкта Академии ГПС

МЧС России Васюкова Г В, 2006), а также в учебном процессе Московского государственного строительного университета

Практическая значимость результатов диссертационной работы заключается в обосновании возможности хранения легковых газобаллонных автомобилей на сжиженном углеводородном газе в закрытых автостоянках

На защиту вынесены:

1 Результаты экспериментального определения полей концентраций пропан-бутановой смеси при ее аварийном поступлении в закрытые помещения

2 Модель распространения горючего газа в закрытых помещениях для пропан-бутановой смеси, учитывающая влияние температуры воздуха и направления потока газа

3 Расчетный метод определения коэффициента участия пропан-бутановой смеси во взрыве

4 Методика оценки уровня взрывопожароопасности процессов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей на пропан-бутане

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на

- научно-практическом семинаре «Системы обеспечения пожарной безопасности», прошедшем в рамках Девятого Международного форума «Технологии безопасности 2004» (Москва, 05 02 2004 г),

- на секции «Технические средства и технологии борьбы с пожарами» в рамках международного симпозиума «Комплексная безопасность России - исследования, управление, опыт» (Москва, 27 05 2004 г),

- на техническом совете «Мосгортранс» (Москва, 26 10 2004 г),

- на тринадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» СБ-2004 (Москва, АГПС МЧС России, 28 10.2004),

- на XIX научно-технической конференции «Пожарная безопасность многофункциональных высотных зданий и сооружений» (Москва, ВНИИПО, 01 11 2005 г),

- на четырнадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» СБ-2005 (Москва, АГПС МЧС России, 28 10 2005),

- на тематической научно-практической конференции «Городской строительный комплекс и безопасность жизнеобеспечения граждан» (Москва, МГСУ, 09 11.2005 г)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 статей

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы и трех приложений Работа изложена 204 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков, 14 таблиц и 3 Приложения Список литературы включает 121 название

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обосновывается актуальность работы, формулируются цель и задачи диссертации, приводится краткое содержание глав Излагаются основные результаты диссертации

Первая глава. Состояние вопроса. Цели и задачи исследования. Глава посвящена освещению состояния вопроса обеспечения пожарной безопасности газобаллонных автомобилей

В результате сбора данных о пожарах на газобаллонных автомобилях выявлено 220 пожаров, произошедших в течение 2000 - 2004 годов и проведен их анализ Анализ показал, что основное место возникновения пожаров - отсек двигателя Наиболее часто пожары возникают во время движения (50%), а также при запуске двигателя (26 %) Количество пожаров, которые произошли в закрытых помещениях и сопровождались взрывом газа с разрушением строительных конструкций незначительно и составляют 0,18% в год Основной причиной пожаров на газобаллонных автомобилях является негерметичность газовой топливной системы (63%) Доля остальных причин составляет от 0,5 до 5,8% Подавляющее значение в возникновении пожара из-за негерметичности газового оборудования играет «человеческий фактор»

(невыполнение владельцами автомобилей элементарных правил эксплуатации)

Метод оценки взрывопожароопасности помещений с газобаллонными автомобилями не отличается от общей методики категорирования помещений с возможным поступлением в них горючих газов и имеет недостатки, описанные во введении этого автореферата

Проведенный анализ показывает, что методика категорирования помещений с газобаллонными автомобилями требует дальнейшего совершенствования На основе проведенного анализа сформулированы задачи настоящего исследования

Вторая глава. Анализ развития аварий при хранении и ремонте газобаллонных автомобилей. В главе рассматриваются условия, при которых в помещении с газобаллонными автомобилями могут образоваться взрывоопасные концентрации пропан-бутановой смеси с воздухом, а также наиболее вероятные варианты аварии

Проведен анализ пожароопасных свойств моторных топлив — сжиженного углеводородного газа, компримированного природного газа (метана) и бензина

Показано, что вариант проектной аварии, связанный с разрушением газового баллона, принятый в НПБ 105-03, является маловероятным, что подтверждается статистическими данными о пожарах на газобаллонных автомобилях, а также анализом причин, от которых может произойти разрушение газового баллона

Необходимым условием образования взрывоопасных объемов пропан-бутановой смеси в помещениях с газобаллонными автомобилями является такое соотношение между расходом газа при аварии, связанным с утечкой, и скоростью воздушных потоков в помещении (и тем самым кратностью вентиляции), при котором будет происходить накапливание газа в помещении При одинаковых значениях скоростей воздушных потоков и кратности вентиляции это соотношение может иметь различное значение в зависимости от места расположения утечки газа

Третья глава. Экспериментальные исследования.

Изложены методика проведения и результаты экспериментальных исследований по определению распределения концентраций пропан-бутановой смеси при ее поступлении в закрытое помещение

Экспериментальные исследования проводились в помещениях объемом 44 м3 и 382,2 м3 В качестве исследуемого вещества была выбрана пропан-бутановая смесь марки ПБА Содержание пропана в смеси составило 55 %

Была создана экспериментальная установка, состоящая из системы подачи газа и системы газового анализа. Источник поступления газа находился в центре помещения на высоте 0,04 м Система подачи пропан-бутановой смеси состояла из газового баллона, ротаметра и расходомера

В качестве систем газового анализа были использованы современные многоканальные газоанализаторы с термокаталитическими и оптическими датчиками марок «СКВА-01», «МХ 2100» и «Regard» Измерительное оборудование для проведения экспериментов было предоставлено Научно-производственной фирмой «Инкрам», Пожарно-техническим объединением «Пожтехсервис» и Научно-техническим центром «Ольдам»

Измерения концентраций проводились через каждые 3-5 сек Общее количество датчиков в опытах составляло - 16 штук В помещении объемом 44 м3 датчики располагались на двух уровнях В помещении объемом 382,2 м датчики располагались на одном уровне, высота которого изменялась через 0,1 м для различных серий эксперимента

Изменяемыми параметрами в опытах являлись масса газа, температура окружающего воздуха и направление потока газа Общее количество опытов составило 23 Относительная погрешность измерений составила 5 %

Экспериментальные исследования концентраций пропан-бутановой смеси при ее поступлении в помещения проводились при температурах +8°С и +20°С

В результате экспериментов выявлено, что максимальные концентрации, образующиеся в одних и тех же точках

помещения при одинаковой массе газа, но разных значениях температуры, значительно отличаются друг от друга -концентрации, образовавшиеся при температуре +20°С, в среднем, в 1,5 раза меньше концентраций, образовавшихся при температуре +8°С

Экспериментально установлено, что максимальные концентрации при потоке газа вниз, в среднем, в 2,5-3 раза превышают значения концентраций при потоке газа вверх

Результаты экспериментально измеренных значений концентраций, полученных в помещении объемом 44 м3, могут отличаться от концентраций, которые образуются в реальных производственных помещениях с газобаллонными автомобилями Для определения взаимосвязи результатов для различных объемов помещений, было проведено сопоставление зависимостей изменения концентраций пропан-бутановой смеси во времени в помещениях объемом 44 и 382,2 м3 Масса газа в этих случаях составляла величину, при которой относительные взрывоопасные объемы были одинаковы В результате сопоставления этих зависимостей показано, что максимальные концентрации в помещении объемом 44 м3 в среднем в 1,5 раза превышают максимальные концентрации в помещении объемом 382,2 м3 Время уменьшения концентраций от максимальных значений до значений близких к нулю, в помещении объемом 44 м3 в 9-10 раз превышает время, за которое происходит аналогичное снижение концентраций в помещении объемом 382,2 м3 Из этого следует, что результаты опытов, полученных в помещении объемом 44 м3, можно распространить с определенным запасом надежности на помещения большего объема при одинаковых относительных взрывоопасных объемах

Четвёртая глава. Оценка пожарной опасности процессов хранения и ремонта газобаллонных автомобилей. Проведен краткий обзор и анализ работ в области оценки пожарной опасности газобаллонных автомобилей, представлена обработка данных экспериментальных исследований, получены расчетные формулы для определения концентраций пропан-бутановой смеси, учитывающие влияние температуры окружающего

воздуха и направления потока газа, разработана методика определения массы газа, находящегося во взрывоопасном Объеме Расчетом показано, что годовая частота возникновения пожара на газобаллонном автомобиле несколько ниже годовой частоты возникновения пожара на автомобиле на жидком топливе

-для газобаллонных автомобилей Ргба(П) = 91/4 105 = 3 10"4, где 4 105 - общее количество ГБА в России (по данным ГосНИИАТ за 2003 год), 91- количество пожаров на ГБА, зафиксированных в России за 2003 год,

-для автомобилей на жидком топливе Равжт(П) = 19184/22 10б=8 10"4,

где 22 106 - общее количество легковых, грузовых автомобилей и автобусов в России (по данным ГосНЙИАТ за 2003 год), 19184 — количество пожаров на автотранспорте (по данным ГУ ГПС МЧС России за 2003 год)

Экспериментальные данные концентраций пропан-бутановой смеси в помещении объемом 382,2 м3 были обработаны методом наименьших квадратов В результате рассчитаны значения коэффициентов КгКз для выражения (1) В итоге получено выражение для определения концентраций пропан-бутановой смеси в помещении объемом 382,2 м3 Выражение имеет вид

s21 ,%об (4)

С = 100 -— 23 1 ехр-

А У.

7 1 1-1 +7 1 +233 54

L) 1 S) 1H

Выражение (4) справедливо для случая 100 т <0,5 Сн|Шр и

Рг К

для помещений в форме прямоугольного параллелепипеда с отношением длины к ширине не более 5

Сравнением полей концентраций, рассчитанных по выражениям (2),(4) с экспериментальными данными, установлено, что выражение (4) позволяет более точно рассчитывать' значения концентраций пропан-бутановой смеси в объеме помещения объемом 382,2 м , по сравнению с принятым на данный момент выражением (2) Значения концентраций, рассчитанные по

выражению (2), значительно отличаются от концентраций, полученных экспериментальным путем, в сторону завышения

Поля концентраций пропан-бутановой смеси на уровне пола в помещении объемом 382,2 м3, расчитанные по выражению (4) и построенные по экспериментальным данным, представлены на рис 1

__М|| |и .....^

1- ^ _ н

- " -----— и % -

Н ^ -----

- Ч „ С V

^ ' '0! .....10 7___175 . I ; _________

1______ _ _ „

а)

б)

Рис 1 Схемы помещения с линиями изоконцентраций на уровне пола для массы пропан-бутановой смеси 0,7 кг (а) -рассчитанных по выражению (4), (б) - построенных по экспериментальным данным

Для определения массы газа, находящегося во взрывоопасном объеме, было выполнено интегрирование выражения (1) в пределах взрывоопасного объема

Щр с Иг Л аУ >кг>(5)

^взр Кзр

где Со - предэкспоненциальный множитель выражения (1)

В результате интегрирования выражения (5) путем введения безразмерных параметров получено выражение для расчета коэффициента Ъ

рС.ЬБНп («^-.^г.) )1( 6)

тг 50 ^К, К2 Къ ^ 2 2 4

где тг - масса пропан-бутана, поступившая в помещение, кг

С использованием выражений (4),(6) была построена зависимость изменения коэффициента Ъ от расчетного относительного взрывоопасного объема для помещения объемом 382,2 м3 по предлагаемой и принятой методикам Полученные зависимости представлены на рис 2

Анализ зависимостей на рис 2 показывает, что при расчете Ъ по предлагаемой методике для помещения объемом 382,2 м3, его значения для пропан-бутановой смеси не превышают величины

в-е-а-в Значения 2. по методике НПБ 105-03 » ■ « « Значения 2. по предлагаемой методике

Рис 2 Зависимости изменения коэффициента Ъ от расчетного относительного взрывоопасного объема, рассчитанные для помещения объемом 382,2 м3 по методике, принятой в НПБ 105-03 и по предлагаемой методике

с увеличением доли пропан-бутановой смеси при концентрации выше верхнего концентрационного предела распространения пламени

Аналогичным образом были обработаны экспериментальные данные концентраций пропан-бутановой смеси, полученные в помещении объемом 44 м3 при температурах окружающего воздуха +8°С и +20°С при направлении потока газа вертикально вниз В результате получены выражения для определения

концентраций пропан-бутановой смеси для данного помещения при температурах воздуха +8°С и +20°

С =

r100 т

,Р, У.

10,6 + 1,8 ехр<-

2,1

+ 2,1

+ 177,5

Я

,% об.,(7)

с = 7 + 1,3

Р. К

ехр^-

+ 3,5 || +96,7 [±

,% об (8)

Выражения (7-8) справедливы для случая „,„5<М^<„,5.С., „ „ „оме«нй в форм, прямое™,

параллелепипеда с отношением длины к ширине не более 5

Сравнение полей концентраций для помещения объемом 44 м3, рассчитанных по выражениям (7-8) и используемому в НПБ 105-03 выражению (2) с экспериментальными данными показало, что выражения (7-8) позволяют более точно рассчитывать концентрации пропан-бутановой смеси для данного помещения

Используя выражения (7-8) и (6) были получены зависимости изменения коэффициента Ъ от массы пропан-бутановой смеси для помещения объемом 44 м3 и проведено ее сравнение с зависимостью, рассчитанной для этого помещения по НПБ 105-03 Эти зависимости представлены на рис 3

015 0 3 0 45 0 6 0 75 0 9 1 05 1 2 1 35 1 5 оооо Расчет по формуле (7) для Т=+8 град □ □ □ в Расчет по формуле (8) для Т=+20 град о V о " Расчет по НПБ 105-03 Приложение 1

Рис 3 Зависимости изменения коэффициента Z от массы пропан-бутановой смеси для помещения объемом 44 м3, вычисленными по методике, принятой в НПБ 105-03 и по выражениям (7-8)

Анализ полученных зависимостей показывает, что при проведении расчетов избыточного давления взрыва для пропан-бутановой смеси максимальные значения коэффициента Ъ следует принимать с учетом среднегодовой температуры в помещениях

1 Если температура в помещении не превышает значения ТВ03Д=+17°С включительно, 2=0,4

2 Если температура в помещении не меньше значения ТВ03Д=+18°С, Ъ—0,3

Методика определения коэффициента Ъ по НПБ 105-03 завышает его значения для пропан-бутановой смеси

Массив данных концентраций пропан-бутановой смеси, полученный в помещении объемом 44 м при прочих одинаковых условиях (за исключением направления потока газа), был обработан по методике, изложенной в предыдущих расчетах В результате получено выражение для определения концентраций пропан-бутановой смеси в помещении объемом 44 м3 при температуре окружающего воздуха +20°С и направлении потока газа вверх

и для помещений в форме прямоугольного параллелепипеда с отношением длины к ширине не более 5

С использованием выражения (9) и выражения (6) были рассчитаны значения коэффициента Ъ для помещения объемом 44 м3 для разной массы газа при температуре +20°С и направлении потока газа вверх Зависимости изменения коэффициента Ъ от массы газа, рассчитанные для температуры +20°С и направлениям потока пропан-бутановой смеси вверх и вниз, а также изменения коэффициента Ъ, рассчитанные по методике НПБ 105-03, представлены на рис 4

Анализ зависимостей на рис 4 показывает, что при подаче газа вверх до определенной достаточно значительной массы

100 т Рг К

Выражение (9) справедливо для случая 0,05<100 т <0,5 С,

Рг К

пропан-бутановой смеси взрывоопасная концентрация не образуется Однако, после достижения этой массы, коэффициент Ъ резко увеличивается по закону, близкому к линейному, достигая значения единицы Это означает, что практически вся масса пропан-бутана, поступившая в помещение, будет находиться в области взрывоопасных концентраций Поэтому в этом случае предлагаются два варианта определения коэффициента участия пропан-бутановой смеси во взрыве

0 15 0 3 0 45 0 6 0 75 0 9 1 05 1 2 1 35 1 5 на Расчет по формуле (8) для подачи газа вниз -о Расчет по НПБ 105-03 Приложение 1 i-e Расчет по формуле (9) для подачи газа вверх

Рис 4 Зависимости изменения коэффициента Ъ от массы пропан-бутановой смеси для помещения с объемом 44 м3, вычисленными по методике, принятой в НПБ 105-03 и по выражениям (8-9)

1-й вариант- Расчет Z производить по предлагаемой методике с использованием выражений (6),( 9)

2-й вариант Рассчитать минимальную массу пропан-бутановой смеси, при которой в помещении может образоваться взрывоопасная концентрация по выражению

т кг, (10)

г 233,3 4 '

где рг - плотность пропан-бутановой смеси, кг/м3,

Уп - свободный объем помещения, м3

Если масса пропан-бутановой смеси, которая поступит в

помещение при аварии, превышает массу газа, рассчитанную по

(10), значение коэффициента Ъ принимать равным 0,8

На основе проведенного комплексного анализа пожарной

опасности газобаллонных автомобилей при их эксплуатации,

хранении и техническом обслуживании, делается вывод о возможных способах снижения пожарной опасности этих процессов Среди них можно выделить три группы

I группа организационные мероприятия, направленные на предотвращение утечки газового топлива при хранении, эксплуатации и техническом обслуживании газобаллонных автомобилей,

II группа инженерно-технические решения, направленные на поддержание безопасной концентрации пропан-бутановой смеси в помещениях при аварии на газоб>аллонных автомобилях,

III группа применение средств противопожарной защиты

К 1-й группе относятся организационно-технические мероприятия к эксплуатации и обслуживанию газобаллонных автомобилей

Ко П-й группе относятся мероприятия -объемно-планировочные решения, увеличивающие свободный объем помещений с газобаллонными автомобилями, -использование систем контроля воздуха, -использование систем аварийной и общеобменной вентиляции

К Ш-ей группе относится использование автоматических установок пожаротушения

Пятая глава. Обоснование категорий помещений для хранения и ремонта газобаллонных автомобилей по взрывопожарной и пожарной опасности. Рассмотрен вариант максимальной проектной аварии в помещении с газобаллонными автомобилями Проведены расчеты давления взрыва пропан-бутановой смеси при максимальной проектной аварии для помещений автотранспортных предприятий, эксплуатирующих грузовые и легковые автомобили, по типовым проектам, а также расчет величины пожарной нагрузки для этих помещений

В качестве максимальной проектной аварии в помещениях с газобаллонными автомобилями принята авария, при которой будет происходить утечка пропан-бутановой смеси из тазового оборудования с массовой скоростью 0,06 кг/с и направлением потока газа вниз При этих условиях пропан-бутановая смесь «стелится» по поверхности пола, незначительно смешиваясь с воздухом Это способствует образованию локального

взрывоопасного объема даже при небольшой массе газа, поступившей в помещение

На основании разработанной методики и проведенных расчетов показано, что при свободном объеме помещения автостоянки более 7400 м3 при аварии на легковом газобаллонном автомобиле с емкостью газового баллона 50 литров избыточное давление взрыва не превысит 5 кПа

Из проведенных расчетов пожарной нагрузки помещений автотранспортных предприятий показано, что удельная пожарная нагрузка помещений автотранспортных предприятий, эксплуатирующих грузовые автомобили, автобусы и легковые автомобили, не превышает 400 МДж/м2 Без учета возможности образования взрывоопасных объемов паро и газовоздушных смесей, помещения автотранспортных предприятий соответствуют категориям В2-ВЗ по пожарной опасности

На основании проведенных расчетов можно сделан вывод, что часть помещений будет соответствовать взрывопожароопасной категории А, а другая часть пожароопасным категориям В2-ВЗ

Однако установление взрывопожароопасной категории А для помещений автотранспортных предприятий с газобаллонными автомобилями означает нормирование трудновыполнимых требований Это связано в первую очередь с тем, что невозможно создать взрывозащищенный автомобиль

Из анализа статистических данных о пожарах на автотранспортных предприятиях, эксплуатирующих

газобаллонные автомобили, следует, что количество пожаров с взрывом и разрушением строительных конструкций незначительно Все зафиксированные пожары произошли в индивидуальных гаражах при отсутствии какого-либо контроля за эксплуатацией газобаллонных автомобилей Ни одного пожара с взрывом в помещениях автотранспортных предприятий не зафиксировано Это подтверждает то, что при организации хранения газобаллонных автомобилей в закрытых автостоянках при выполнении установленных требований пожарной безопасности можно предотвратить возникновение пожаров с серьезными последствиями от них

Анализ экспериментальных данных о распределении пропан-бутановой смеси в закрытых помещениях показывает, в помещениях автотранспортных предприятий, будет наблюдаться «размывание» локальных взрывоопасных объемов, образующихся при аварии, и частичный вынос смеси за пределы помещения через неплотности и систему вентиляции Доля участия пропан-бутановой смеси во взрыве будет составлять в среднем 0,1-0,4

Проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что при наличии постоянного анализа воздушной среды с помощью аварийной вентиляции возможность образования взрывоопасных объемов пропан-бутановой смеси в помещениях автотранспортных предприятий при проектных авариях может быть исключена

Поэтому нахождение легковых газобаллонных автомобилей на сжиженном углеводородном газе в надземных закрытых автостоянках манежного типа предлагается считать обоснованным при условии оборудования их системами контроля воздушной среды с функциями включения аварийной вентиляции, аварийного освещения, отключения общеобменной вентиляции и обесточивания аварийного и смежных с ним помещений

Категории помещений с газобаллонными автомобилями при выполнении этих условий будут соответствовать категориям В2-ВЗ

Шестая глава. Разработка рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности процессов хранения и ремонта газобаллонных автомобилей. Представлены рекомендации по обеспечению пожарной безопасности газобаллонных автомобилей при их хранении, эксплуатации и ремонте

Приложения. Представлены экспериментальные данные по распределению концентраций пропан-бутановой смеси при ее поступлении в закрытые помещения Данные содержаться в трех приложениях

координат точек замера концентраций, параметров и условий проведения экспериментов, значений концентраций пропан-бутановой смеси

Выводы

1 Путем проведения анализа существующих нормативно-технических документов в области обеспечения пожарной безопасности объектов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей на сжиженном углеводородном газе выявлено, что указанные документы не отражают в полной мере специфики пожарной опасности технологических процессов и требуют корректировки

2 На основе анализа статистических данных показано, что количество пожаров, инициируемых взрывами в помещениях с газобаллонными автомобилями, достаточно мало (0,18% в год) Основной причиной пожаров газобаллонных автомобилей является негерметичность газового оборудования Годовая частота возникновения пожаров на газобаллонных автомобилях не превышает годовую частоту возникновения пожаров на автомобилях на жидком топливе

Ргба(П) = 91/4 105 = 3 Ю-4 Р2ВЖТ(П) = 19184/22 106 = 8 10"4

3 Выполнены крупномасштабные эксперименты по определению распределения концентраций пропан-бутановой смеси при её поступлении в закрытые помещения объемом 44 и 382,2 м3 при различных условиях протекания аварии Основными результатами экспериментов являются уточненные значения коэффициента участия пропан-бутановой смеси во взрыве при разных значениях температуры воздуха и направлении потока газа

4. Разработана новая модель распространения пропан-бутановой смеси в закрытых помещения, учитывающая влияние температуры окружающего воздуха и направление выброса газа Показано, что при повышении температуры воздуха доля участия пропан-бутановой смеси во взрыве уменьшается Значения коэффициента Ъ участия пропан-бутановой смеси во взрыве составляет а) для температуры воздуха не выше +1 ТС — Х=0,4, б) для температуры воздуха выше +18°С -

5 Полученная новая модель образования взрывоопасных объемов пропан-бутановой смеси при ее поступлении в закрытые помещения, учитывает влияние направления потока газа Показано, что до определенной пороговой массы газа величина

взрывоопасного объема незначительная, но после превышения пороговой массы газа наблюдается значительный рост указанного взрывоопасного объема

6 Разработана новая методика определения массы пропан-бутановой смеси, находящейся во взрывоопасном объеме, учитывающая сложный характер распределения концентраций пропан-бутановой смеси в помещении и количество газа, находящееся в области с концентрацей выше верхнего концентрационного предела распространения пламени

7 На основе выполненного анализа в помещениях с газобаллонными автомобилями рекомендовано использовать термокаталитические датчики довзрывных концентраций, которые предложено размещать в специальных корпусах, схема которого предложена в диссертации

8 Предложены научно-обоснованные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности для автотранспортных предприятий с наличием газобаллонных автомобилей при их хранении, эксплуатации и техническом обслуживании, которые можно разделить на три группы I группа - организационно-технические мероприятия, II группа - инженерно-технические решения, III группа - применение средств противопожарной защиты

9 Результаты работы использованы при разработке «Рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности газобаллонных автомобилей»

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Васюков Г В, Рубцов В В, Воронов С П Совершенствование порядка статистического учета пожаров в части пожаров на газобаллонных автомобилях // Вестник Академии Государственной противопожарной службы МЧС России - 2004 - №2 С 137-145

2 Васюков Г В Проблемы обеспечения пожарной безопасности гаражей стоянок автотранспорта на газовом топливе // Промышленное и гражданское строительство — 2004 -№10 С 44-46

З.Васюков Г В, Рубцов В В., Воронов С П Горит ли автотранспорт, работающий на газовом моторном топливе7 // Пожарное дело -2004 -№11 С 40-41

4 Васюков Г В., Корольченко А Я, Рубцов В В Проблемы пожарной безопасности объектов хранения, технического обслуживания и ремонта автомобилей на газовом топливе // Пожаровзрывобезопасность - 2004 - №4. С 59-66

5 Васюков Г В , Корольченко А Я, Рубцов В В Пожарная опасность газобаллонных автомобилей // Пожаровзрывобезопасность -2005 -№1 С 33-38

6 Васюков Г В , Корольченко А Я, Рубцов В В О теории образования локальных взрывоопасных объемов пропан-бутана при его поступлении в помещения с газобаллонными автомобилями // Пожаровзрывобезопасность - 2005 - №4 С 2329

7 Васюков Г В , Корольченко А Я, Рубцов В В Пожарная безопасность помещений с АТС, работающими на газовом топливе // Автомобильная промышленность - 2005 - №6 С 2426

8 Васюков Г В О некоторых проблемах в обеспечении пожарной безопасности газобаллонных автомобилей // Вестник Академии государственной противопожарной службы, №3 / Академия ГПС МЧС России -М 2005 -С 183-188

9.Васюков Г В , Корольченко А Я, Рубцов В В Влияние температуры и влажности воздуха на формирование локальных взрывоопасных объемов пропан-бутана при его поступлении в закрытые помещения с газобаллонными автомобилями // Пожаровзрывобезопасность - 2005 - №5 С 68-74

10 Васюков Г В. Пожарная безопасность автомобилей на газовом топливе // «Каталог пожарной безопасности №1(7)-2006» -2005 С 256-257

11.Васюков Г В О категорировании объектов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей // Технологии безопасности - 2005 - №5 С 67-69

12 Васюков Г В., Корольченко АЯ, Рубцов В В Образование взрывоопасных объемов при аварийном

поступлении пропан-бутановых смесей в помещение // Пожаровзрывобезопасность -2005 -№6 С 39-42

13 Васюков Г В , Корольченко А Я, Рубцов В В К вопросу о категорировании помещений для хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей // Пожаровзрывобезопасность -2006 -№1 С 25-29.

14 Васюков Г В Где хранить автотранспорт на газовом топливе9//Пожарное дело - 2006 -№1 С 12-13

15 Васюков Г В , Корольченко А Я, Рубцов В В О пожарной опасности газобаллонных автомобилей // Автомобильная промышленность - 2006 - №2 С 22-24

16 Васюков Г В , Корольченко А Я, Рубцов В В Методика расчета минимального количества газоанализаторов довзрывных концентраций для защиты производственных помещений с газобаллонными автомобилями, использующими пропан-бутан // Пожаровзрывобезопасность -2006 -№2 С 24-30

17 Васюков Г В О числе датчиков газоанализаторов, необходимых для защиты помещений с газобаллонными автомобилями // Автомобильная промышленность - 2006 - № 9 С 28-30

18 Бегишев И Р , Васюков Г В О категорировании объектов хранения и технического обслуживания газобаллонных АТС // Автомобильная промышленность - 2007 - №4 С 24-27

Подписано в печать 07 06 07г Формат 60x84/16 Печать офсетная Уел печ л 1,63 Уч-изд л 1,43 Т-80экз Заказ №

Типография ВНИИПО МЧС России 143903, Московская об л, г Балашиха, мкр ВНИИПО, д 12

Введение

Глава 1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследования

1.1. Пожары газобаллонных автомобилей. Причины возникновения и условия развития

1.2. Особенности процессов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей

1.3. Требования нормативных документов к обеспечению пожарной безопасности при хранении и ремонте газобаллонных автомобилей

1.4. Метод оценки взрывопожароопасности помещений с газобаллонными автомобилями

1.5. Цели и задачи исследования

Глава 2. Анализ развития аварий при хранении и ремонте газобаллонных автомобилей

2.1. Пожароопасные свойства моторного топлива

2.2. Условия образования взрывоопасных смесей при разгерметизации топливной системы автомобиля

2.3. Выводы

Глава 3. Экспериментальные исследования

3.1. Методика проведения эксперимента

3.2. Экспериментальные исследования полей концентраций пропан-бутановых смесей при их поступлении в закрытые помещения объёмом 44 и 382,2 м

Глава 4. Оценка пожарной опасности процессов хранения и ремонта газобаллонных автомобилей

4.1. Модель распределения горючих газов в закрытых помещениях при разгерметизации топливной системы автомобиля

4.2. Разработка методики расчёта коэффициента участия пропан-бутановой смеси во взрыве

4.3. Оценка влияния температуры и влажности воздуха на формирование локального взрывоопасного объёма пропан-бутановой смеси

4.4. Оценка влияния направления потока газа на формирование локального взрывоопасного объёма пропан-бутановой смеси

4.5. Способы снижения пожарной опасности помещений для хранения и ремонта газобаллонных автомобилей

4.6. Выводы

Глава 5. Обоснование категорий помещений для хранения и ремонта газобаллонных автомобилей по взрывопожарной и пожарной опасности

5.1. Оценка наиболее неблагоприятного варианта аварии

5.2. Расчёт избыточного давления взрыва

5.3. Оценка величины горючей нагрузки

5.4. Выводы

Глава 6. Разработка рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности процессов хранения и ремонта газобаллонных автомобилей

6.1. Рекомендации по обеспечению пожарной безопасности при хранении газобаллонных автомобилей

6.2. Рекомендации по обеспечению пожарной безопасности при эксплуатации газобаллонных автомобилей

6.3. Рекомендации по обеспечению пожарной безопасности при техническом обслуживании газобаллонных автомобилей

6.4. Рекомендации по оснащению автотранспортных предприятий по обслуживанию газобаллонных автомобилей на сжиженном углеводородном газе датчиками газоанализаторов довзрывных концентраций

С начала девяностых годов прошлого столетия в нашей стране наблюдается неуклонный рост цен на бензин. Спрос на него неуклонно повышается как у нас в стране, так и за рубежом. Это связано с быстро увеличивающимся количеством автотранспорта, постепенной выработкой используемых месторождений нефти и необходимостью разработки новых месторождений. Такая тенденция будет сохраняться и в будущем. Поэтому в ближайшем будущем проблема обеспечения автотранспорта топливом будет актуальной. Вместе с этим, рост количества автомобилей ведёт к ухудшению, и без того плохой, экологической ситуации. Автомобиль стал одним из основных источников загрязнения окружающей среды. В крупных городах его вредные выбросы в несколько раз превышают загрязнение воздуха промышленными предприятиями. Загрязнение воздуха вредными выбросами автомобилей в конце XX века стало одной из глобальных экологических проблем. В этой связи в нашей стране и за рубежом всё большее внимание уделяется использованию в качестве моторного топлива сжиженных пропан-бутановых смесей (СУГ) и сжатого природного газа (КПГ). В 1996 году Правительствами г.Москвы, Московской области и правительствами ряда других регионов России приняты программы перевода автотранспорта на газовое топливо. По оценкам специалистов, в ближайшие десятилетия будет наблюдаться резкое увеличение количества автотранспорта, использующего газовое топливо [1-10].

Количество газобаллонных автомобилей на конец 2004 года в нашей стране составило около четырёхсот тысяч, тридцать шесть тысяч из них составляют газобаллонные автомобили на сжатом природном газе (по данным Государственного научно-исследовательского института автомобильного транспорта). В настоящее время требования пожарной безопасности к объектам хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей регламентируются системой нормативно-технических документов, среди которых основополагающими являются ГОСТ 12.1.004-91, СНиП 21-01-97*,

НПБ 105-03 и СНиП 21-02-99 [11-14]. В свою очередь, СНиП 21-02-99 имеет ссылки на отраслевые и ведомственные руководящие документы и нормы проектирования ОНТП 01-91, ВСН 01-89, РД-3112199-98 [15-17]. Причём, требования ВСН 01-89 не распространяются на объекты хранения легковых автомобилей (из разъяснения вопросов применения требований СНиП 21-02-99 и ВСН 01-89 Управлением технормирования Госстроя России и ГУГПС МВД России от 30.10.00).

Анализ требований этих документов показывает, что производственные помещения с газобаллонными автомобилями, как правило, соответствуют категории А по взрывопожарной опасности. Эти помещения могут быть отнесены к пожароопасной категории В при условии выполнения компенсирующих мероприятий (оборудования помещения системой автоматического контроля воздушной среды с функциями включения аварийной вытяжной вентиляции, звуковой сигнализации и аварийного освещения, отключения электроэнергии при возникновении аварийных ситуаций, электроснабжение этих систем по первой категории электроснабжения). Перечисленные компенсирующие мероприятия допускается использовать для производственных помещений с газобаллонными автомобилями всех типов, кроме легковых газобаллонных автомобилей, использующих пропан-бутановые смеси. Для помещений с этими автомобилями пожароопасная категория В может быть определена только в случае очень большого объёма помещения (более 9,2 тыс. м ). Это положение касается объектов хранения легковых автомобилей, наиболее распространённых в крупных городах - многоуровневых автостоянок. Объём этажа таких автостоянок, как правило, не превышает 5000 м3. Соответственно, при условии нахождения в них газобаллонного автомобиля, все они должны относиться к взрывопожароопасной категории А. Поэтому нахождение легковых газобаллонных автомобилей на пропан-бутановой смеси в закрытых автостоянках нормативными документами запрещено. Местами хранения легковых газобаллонных автомобилей могут быть только открытые площадки и автостоянки открытого типа. Это создаёт значительные трудности для автотранспортных предприятий, а также для владельцев газобаллонных автомобилей в крупных городах. Эти проблемы особенно сильно проявляются в зимний период, когда для нормальной эксплуатации автомобиля требуется закрытое отапливаемое помещение. Таким образом, требуется скорейшее решение этой проблемы.

В отличие от газобаллонных автомобилей, взрывопожароопасные производственные помещения с автомобилями на бензине допускается относить к пожароопасной категории В1-В4 (п.5.4 [14]). Причиной существующего положения в вопросе обеспечения пожарной безопасности объектов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей является оценка их пожарной опасности как повышенной. Однако данное отношение к газобаллонным автомобилям возникло на основе субъективных факторов, так как каких-либо количественных данных для оценки пожарной опасности газобаллонных автомобилей опубликовано не было. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности определяются по НПБ 105-03 [13]. Критерием категорирования помещений является расчётное избыточное давление взрыва (АР), которое возникнет при взрыве горючего газа, поступившего в помещение при аварии. Расчётное избыточное давление взрыва, в значительной степени зависит от того, какая доля горючего газа будет участвовать во взрыве. Это характеризует коэффициент Z участия горючего газа во взрыве. Методика определения коэффициент Z определена в Приложении к НПБ 105-03 [13], и одинакова для всех горючих газов, в том числе для пропан-бутана, являющегося наиболее распространённым топливом для газобаллонных автомобилей. Эта методика имеет следующие особенности: 1. Методика основана на экспериментальных данных измерения концентраций трёх газов - пропилена, этилена и метана [19]. Процесс распределения пропан-бутана в помещении будет иметь некоторые особенности, отличные от газов с которыми проводились опыты, что может значительно повлиять на величину избыточного давления взрыва. Данная методика этот фактор не учитывает.

2. При расчёте массы газа, сосредоточенной в локальном взрывоопасном объёме, не учитывается в достаточной степени сложный характер распределения в нём горючего газа (по принятой в Приложении НПБ 105-03 [13] модели, это нормальный закон распределения). Принимается допущение, что взрывоопасный объём имеет форму полуэллипсоида, внутри которого равномерно распределена некая среднеобъёмная концентрация.

3. Данная методика не учитывает в должной мере особенности распределения пропан-бутановой смеси при разных температурах окружающего воздуха и разных направлениях потока газа при его поступлении в помещение. Однако эти факторы могут оказывать существенное влияние на величину расчётного избыточного давления взрыва и соответственно на категорию помещения с газобаллонными автомобилями.

Изложенные выше проблемы свидетельствуют о том, что существующие способы обеспечения пожаровзрывобезопасности объектов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей, работающих на сжиженном углеводородном газе, не учитывают в полной мере специфики пожарной опасности технологических процессов и требуют корректировки, что является целью диссертации. Возможным путём решения этой проблемы являются: комплексная оценка пожарной опасности газобаллонных автомобилей, проведённая путём анализа статистических данных о пожарах на газобаллонных автомобилях и исследовании условий образования взрывоопасных смесей пропан-бутана с воздухом при разгерметизации газового оборудования; разработка методики оценки уровня пожаровзрывоопасности процессов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей; разработка рекомендаций по обеспечению пожаровзрывобезопасности процессов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей.

Диссертация состоит из введения, шести глав, списка использованной литературы и приложений.

9. Результаты работы использованы при разработке «Рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности газобаллонных автомобилей» (ФГУ ВНИИПО МЧС России при участии адъюнкта Академии ГПС МЧС России Васюкова Г.В. - 2006).

Заключение

На основании проведённой работы, можно сделать следующие выводы:

1. Путём проведения анализа существующих нормативно-технических документов в области обеспечения пожарной безопасности объектов хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей на сжиженном углеводородном газе выявлено, что указанные документы не отражают в полной мере специфики пожарной опасности технологических процессов и требуют корректировки. В частности это относится к объектам хранения легковых газобаллонных автомобилей на сжиженном углеводородном газе. Эти объекты могут быть отнесены к пожароопасной категории В только при л условии большого объёма помещения (более 9200 м для автомобилей с газовым баллоном ёмкостью 50 литров). Это создаёт значительные трудности для организации хранения и технического обслуживания газобаллонных автомобилей в крупных городах, где многоуровневые автостоянки являются основным способом хранения автомобилей.

2. Проведён анализ статистических данных пожаров на газобаллонных автомобилях и причин их возникновения. Показано, что основной причиной пожаров на газобаллонных автомобилях является негерметичность газового оборудования. Рассчитана годовая частота возникновения пожаров на газобаллонных автомобилях Ргба(П) и проведено её сравнение с годовой частотой возникновения пожаров на автомобилях на жидком топливе Рав.ж.т(Ц)-Показано, что годовая частота возникновения пожаров на газобаллонных автомобилях не превышает годовую частоту возникновения пожаров на автомобилях на жидком топливе.

Ргба(П) = 91/4-105 = 3-10"4 .

Рав.ж.т(П) = 19184/22-106 = 8-Ю-4.

3. Научно обоснована возможность относить помещения хранения и технического обслуживания легковых газобаллонных автомобилей на сжиженном углеводородном газе к пожароопасной категории В2-ВЗ при условии выполнения компенсирующих мероприятий.

4. Разработана новая модель образования взрывоопасных объёмов пропан-бутановой смеси при её поступлении в закрытые помещения, учитывающая влияние температуры окружающего воздуха. Показано, что при повышении температуры воздуха доля участия пропан-бутановой смеси во взрыве уменьшается. Значения коэффициента участия во взрыве для пропан-бутановой смеси: а) при температуре воздуха не выше +17°С - Z=0,4; б) при температуре воздуха выше +18°С - Z=0,3.

5. Разработана новая модель образования взрывоопасных объёмов пропан-бутановой смеси при её поступлении в закрытые помещения, учитывающая влияние направления потока газа. Показано, что механизмы образования взрывоопасных объёмов пропан-бутановой смеси с воздухом при потоке газа вверх и вниз значительно отличаются друг от друга. При потоке газа вверх он распространяется в большем объёме помещения и поэтому его концентрация стремится к среднеобъёмной. До определённой пороговой массы газа величина взрывоопасного объёма незначительная, но после превышения пороговой массы газа наблюдается значительный рост указанного взрывоопасного объёма.

6. Разработана новая методика определения массы пропан-бутановой смеси, находящейся во взрывоопасном объёме. Методика учитывает сложный характер распределения концентраций пропан-бутановой смеси в помещении и количество газа, находящееся в области с концентрацией выше верхнего концентрационного предела распространения пламени.

7. На объектах хранения и технического- обслуживания газобаллонных автомобилей рекомендовано использовать термокаталитические датчики довзрывных концентраций. Для размещения их в этих помещениях целесообразно использовать специальные корпуса, защищающие датчики от механического повреждения и воздействия воды. Предложен один из вариантов корпусов датчика.

8. Разработаны мероприятия по обеспечению пожарной безопасности газобаллонных автомобилей при их хранении, эксплуатации и техническом обслуживании, которые можно разделить на три группы:

I группа: организационные мероприятия, направленные на предотвращение утечки газового топлива при хранении, эксплуатации и техническом обслуживании газобаллонных автомобилей;

II группа: инженерно-технические решения, направленные на поддержание безопасной концентрации пропан-бутановой смеси в помещениях при аварии на газобаллонных автомобилях;

III группа: применение средств противопожарной защиты.

1. Боровский Е.Э. Экологические проблемы автомобильного топлива // Химия. 1998.-N46. С.1-4.

2. Долгова Т.В. Анализ экологической ситуации в России и методы оценки состояния окружающей среды. М.: Ин-т макроэкономических исслед., 2004.-89 с.

3. Церцек Н.Ф., Жирнов А.В. Об экологической обстановке в России // Химия в nimne.-1998.-N4. С.4.

4. Райков И.Я., Жабин В.М., Яркин Ю.К. Перспективы применения систем газотурбинного наддува на двухтопливных газобензиновых автомобилях // Сб. науч. тр.: ВНИИ прир. газов и газ. техн., 1993. С.3-21.

5. Использование природного газа в качестве моторного топлива для автотранспортных средств на 2001-2005 годы. Межгосударственная программа. Утв. Экон. советом СНГ от 16.03.2001.

6. Основные направления развития автомобильной промышленности России на период до 2005 года. Постановление Правительства РФ от 15.03.1999. М.: №286.

7. Об основных направлениях топливной политики и структурной перестройки топливно-энергетического комплекса Российской Федерации на период до 2010 года. Указ Президента РФ от 07.05.1995. М.: №472.

8. Топливо и энергия. Федеральная целевая программа на 1996-2000 годы. Утверждена постан. Правительства РФ от 06.03.1996. М.: №263.

9. Чаговец В.М., Казак В.Р., Орлов И.О. Природный газ как моторное топливо. Перспективы использования на транспорте: Оперативная инф. VII Междунар. конф. Нефть и газ 2003 / Ин-т газа НАН Украины. Киев.:2003.-4с.

10. Маленкина И.Ф., Белоусенко В.А., Поденок С.Е. Современное состояние, перспективы производства и использования газомоторного топлива в

11. Алтайском Крае. Обзорная инф. Природный газ в качестве моторного топлива. Использование газа. М.: ИРЦ Газпром. 2001. - 47с.

12. ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность. Общие требования.

13. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений.

14. НПБ 105-03 Определение категорий зданий, помещений и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

15. СНиП 21-02-99. Стоянки автомобилей.

16. ОНТП 01-91. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта.

17. ВСН 01-89. Предприятия по обслуживанию автомобилей.

18. РД-3112199 -98. Требования пожарной безопасности для предприятий, эксплуатирующих автотранспортные средства на компримированном природном газе.

19. Перечень категорий помещений и сооружений автотранспортных предприятий по взрывопожарной и пожарной опасности и классов взрывоопасных и пожароопасных зон по правилам устройства электроустановок» (Утверждён Минавтотрансом РСФСР в 1989г.).

20. Смолин И.М. Закономерности формирования локальных скоплений горючих газов и паров при их аварийном поступлении в производственные помещения: Дис. канд.техн.наук. / ВНИИПО МВД СССР. М.: 1986 -222 с.

21. ВППБ 11-01-96. Правила пожарной безопасности для предприятий автотранспорта.

22. Васюков Г.В., Рубцов В.В., Воронов С.П. Совершенствование порядка статистического учёта в части пожаров на газобаллонных автомобилях // Вестник Академии ГПС МЧС России.-2004.-№2. С. 137-144.

23. Cattroll W. Propane powered auto explodes injuring owner // Fire Fight Can.1992.-36, №l.-C.4-6.

24. Таубкин И.С., Прохоров Д.В., Усманский M.A. Экспертный анализ причин взрыва сжиженного углеводородного газа в авторемонтных мастерских.

25. Обзорная инф. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. / ВИНИТИ.-1999.-№5.-С.76-87.

26. Пожары средств автомобильного транспорта / Alles uber Autobran. Blaulicht.-2001.-50, №5, С.8-11.

27. Логачёв Е.Н. Классификация пожаров на автомобильном транспорте // Системы безопасности: Материалы 11 Научно-технич. конф. / Академия ГПС МЧС России.-М.: 2002.-С.254-256.

28. Пеганов Н.И. И за инофирмами нужен контроль // Пожарное дело,-1992.-№9. С.24.

29. Рачевский Б.С. Обеспечение безопасности при транспорте и хранении СНГ. -М: ЦНИИТЭНефтехим, 1981.-65 с.

30. Молчанов В.П., Шебеко Ю.Н., Смолин И.М. Пожар на сырьевом парке сжиженных углеводородных газов (СУГ) АО «Синтезкаучук», г. Тольятти // Пожаровзрывобезопасность. 1997. - т.6, №2. С.23-27.

31. Herr K.S., Sauer G. // Brandshuts. 1987. -41, №6. р.236-238.

32. Попов В.И. Классификация объектов по взрывопожарной опасности // Крупные пожары: предупреждение и тушение: Материалы 16 научно-практич. конф. / ВНИИПО МЧС России. М.:2001. - С.52-54.

33. Пелехов А.С. Пожары на автотранспорте // Строительные и дорожные машины. 1996. - №9. с.31.

34. Азаркин Н.М. Пожарная безопасность в гаражах // Механизированные средства. 1987. - №6. С.23-24.

35. Афонин С.Н. Газовое оборудование автомобилей. Легковые, грузовые. Устройство, установка, обслуживание. Практическое руководство. -Ростов на Дону.: «Пончик», 2001.-52 с.

36. Соколов Б.А., Фельдман М.А. Газовое топливо и газовое оборудование: Учебное пособие. М.: Стройиздат, 2000.-94 с.

37. Соколов Б.А., Фельдман М.А. Газовое топливо и газовое оборудование: Учеб. пособие. 3-е изд., перераб. - М.: Стройиздат, 2002.-99 с.

38. Васильев Ю.Н. Повышение эффективности и надёжности газотранспортного оборудования // Газовые двигатели: Сб.научн.тр. / Всерос. НИИ природных газов и газовых технологий. 1993.-135 с.

39. Золотницкий В.А. Газобаллонный легковой автомобиль. М.: Патриот, 1994.-45 с.

40. Золотницкий В.А. Система питания газобензиновых автомобилей : Эксплуатация, техобслуживание, ремонт. М.: Третий Рим, 2000. - 80 с.

41. Сурин В.Н. Газобаллонная аппаратура на легковом автомобиле. М.: Трансп., 1995.-44 с.

42. Васильев Ю.Н., Золотаревский JI.C., Ксенофонтов С.И. Безопасность эксплуатации транспорта на газовом моторном топливе // Совершенствование газотранспортного оборудования: Сб. научн. тр. / ВНИИГАЗ.-М.: 1989.-с. 17-26.

43. Ерохов В.И. Легковые газобаллонные автомобили: Устройство, переоборудование, эксплуатация, ремонт. -М.: Академкн., 2003.-238с.

44. Пожарная безопасность автомобилей на газовом топливе / Navesey F. Are vehicles fire safe? //Fire Prevention.-1995.-№280. C.24-27.

45. Каверин И.В., Берловский Ю.А. Повышение пожаробезопасности газобаллонных систем питания автомобилей // Безопасность труда в промышленности. 1989. - №10. С.48-49.

46. Каверин И.В., Берловский Ю.А. Повышение пожаробезопасности газобаллонных систем питания автомобилей // Промышленный транспорт. -1988.-№5. С.15-16.

47. СНиП II-M2-72. Производственные здания промышленных предприятий.

48. Пчелинцев В.А., Никонова Е.В. Категорирование производственных помещений по взрывопожарной и пожарной опасности // Пожаровзрывобезопасность. 2000. - №4. С.27-28.

49. Баратов А.Н., Пчелинцев В.А., Никонова Е.В. Совершенствование системы категорирования помещений и зданий по взрывопожарной опасности // Пожаровзрывобезопасность. -2001. №3. С.25-27.

50. Куров JI.H. Оценка пожаровзрывоопасности на предприятиях автомобильного транспорта // Объед. научный журнал. 2002. - №12. С.51-52.

51. Татаров В.Е. Система противопожарного нормирования в строительстве // Пожаровзрывобезопасность. 2001. - №4. С.21-25.

52. Шебеко Ю.Н., Болодьян И.А., Смолин И.М. Об одном подходе к категорированию зданий производственного и складского назначения // Пожаровзрывобезопасность. 2000. - №2. С.29-33.

53. Турков А.С., Тарасов В.Н., Фирсов А.Г. Совершенствование принципов категорирования помещений и зданий по пожарной опасности // Методологические проблемы обеспечения пожарной безопасности: Сб.науч.тр. / ВНИИПО МВД СССР. -М.: 1991.- С.28-33.

54. Корольченко А.Я., Шевчук А.П., Горшков В.И. Пожаровзрывобезопасностьтехнологических процессов. Концепция разработки стандарта «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования» // Пожаровзрывобезопасность. 1992. - №4. С. 17-19.

55. Петров А.П. Проблемы категорирования помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опавсности // Юбилейный сборник трудов Академии ГПС МЧС России / Академия ГПС МЧС России. -М.: 2003.-С.103-111.

56. Ветошкин А.Г. Принципы категорирования и классификации взрывопожароопасных производственных объектов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2002. - №8. С.41-44.

57. Пилюгин Л.П. Нагрузки, возникающие при взрывном горении газовоздушных смесей в помещениях взрывоопасных производств // Взрывобезопасность в строительстве. 1983. С.77-87.

58. Kolbe F.H. Classification of hazardous areas // Chemsa. 1987. - № DEC. p.331332.

59. Arasi J.A. Classifying hazardous areas complicated by multiple standards // Oil. and Gas. 1991. - №1. p.64-72.

60. ПУЭ-99. Правила устройства электроустановок.

61. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования, методы контроля.

62. Брушлинский Н.Н. О понятии пожарного риска и связанных с ним понятиях

63. Пожарная безопасность. 1999. - №3. С.83-84.

64. Корольченко А .Я., Орлов А.К. Учёт пожарных рисков при оценке недвижимости // Пожаровзрывобезопасность. 2000. - №1. С.54-58.

65. Шебеко Ю.Н., Гордиенко Д.М. Малкин B.JI. Анализ индивидуального рискапожаров и взрывов для автозаправочной станции с надземными резервуаром // Пожаровзрывобезопасность. 1998. - №4. С.31-38.

66. Ramachandran С. Risk of explosion from trains carrying LPC and other dangerous goods // Fire Survey. 1990. - 19, №3. p.8-12.

67. Шебеко Ю.Н., Гордиенко Д.М., Малкин И.М. Анализ индивидуального риска пожаров и взрывов для автозаправочной станции с поземным резервуаром // Пожаровзрывобезопасность. 1999. - №3. С.49-54.

68. Орлов А.К., Корольченко А.Я. Определение факторов, влияющих на величину пожарного риска многоэтажных автостоянок // Пожаровзрывобезопасность. 2003. - №1. С.57-60.

69. Pasquill F. Langrangian similarity and vertical diffusion from a source at groundlevel // Quart. J. Roy. Met. Soc. 1966. - vol.92, p. 185-195.

70. Buijtenen C.J.P. Van. Calculation of the amount of gas in the explosive region ofa vapour cloud released in the atmosphere // J. Hazardous Mater. 1980. -vol.3., №3.p.201-220.

71. Батунер Л.М., Позин М.Е. Математические методы в химической технологии. JI.: Госхимиздат, 1963. - 639 с.

72. ТУ-газ-86. Требования к установке сигнализаторов и газоанализаторов.

73. РД БТ 39-0147171-003 Требования к установке датчиков стационарных газоанализаторов в производственных помещениях и на наружных площадках предприятий нефтяной и газовой промышленности.

74. ГОСТ 27578-87. Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта.

75. ГОСТ 27577-2000 Газ природный топливный компримированный для двигателей внутреннего сгорания. Технические условия.

76. Берго Б. Г., Карпов Е. В. Технология производства сжиженного природногогаза//Потенциал. 2001. - N 1. С. 60-63.

77. Малков М.П. Справочник по физико-химическим основам криогеники. -М.:Энергия, 1973.-223 с.

78. ПБ 08-342-00. Правила безопасности при производстве, хранении и выдачесжиженного природного газа на газораспределительных станциях магистральных газопроводов (ГРС МГ) и автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС).

79. Стаскевич H.JI., Майзельс П.Б., Вигдорчик В.Я. Справочник по сжиженным углеводородным газам. Ленинград.: Недра, 1964.-225 с.

80. ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

81. ГОСТ 27540-87. Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические. Общие технические условия.

82. ГОСТ 1510-84. Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.

83. ГОСТ 2084-77. Бензины автомобильные. Технические условия.

84. ГОСТ 511-82. Топлива для двигателей. Моторный метод определения октанового числа.

85. ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

86. ГОСТ 12.1.005-89. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

87. ГОСТ 1115860-84. Баллоны стальные сварные для сжиженных углеводородных газов под давление до 1,6 МПа. Технические условия.

88. ОСТ 37.001.653-99. Газобаллонное оборудование для транспортных средств,использующих газ в качестве моторного топлива. Общие технические требования и методы испытаний.

89. Комаров А.А., Чиликина Г.В. Условия формирования взрывоопасных облаков в газифицированных жилых помещениях // Пожаровзрывобезопасность. 2002. - №4. С.24-28.

90. Рабинков В.А. Условия образования взрывоопасных газовоздушных смесей в производственных помещениях промышленных зданий: Дис. канд.техн.наук / ВНИИПО МВД СССР. М.: 1982. - 260 с.

91. Белаш В.Д., Федотов М.Н. Образование локальных взрывоопасных пропановоздушных смесей // Газовая промышленность. 1980. - №8. С.55-57.

92. Орлов В.Я. Условия образования взрывоопасных паровоздушных смесей в промышленных зданиях больших объёмов: Дис. канд.техн.наук / ВНИИПО МВД СССР. М.: 1975. - 199 с.

93. Стрельчук Н.А., Пчелинцев В.А., Никитин А.Г., Рабинков В.А. Взрывоопасность производств химической промышленности, связанных с образованием горючих газов // Ж. Всес. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. -1982.-т.27,№1. С.57-60.

94. Steen Н. On the measurement of the propagation of explosive mixtures in free atmosphere // Conference on electrical safety in hazardous environment. 16-18 march 1971/-London, 1971.-p.64-67.

95. Пчелинцев В.А., Фёдоров А.В., Никитин А.Г., Орлов В.Я. Взрывоопасностьпредприятий химической промышленности // Ж. Всес. хим. о-ва. им. Менделеева Д.И. 1976.-t.21, №4. С.416-420.V

96. Rozak J., Skarka J. Methods for the estimation of the effects of accidental releaseliquefied gases // 3 rd Int. Symp. Loss Prevent, and Safety Promot. Process Ind., Prepr., S.J., s.a. Basel, 1980. - vol.3. - p. 15/1173 - 15/1192.

97. Баратов A.H., Коротких Н.И. Исследования взрывоопасное™ локальных паровоздушных смесей в камере с различной герметичностью // Горючесть веществ и химические средства пожаротушения: Сб. науч. тр. ВНИИПО. -М.:1979. вып.6. -С.16-20.

98. Пчелинцев В.А., Орлов В .Я., Никитин А.Г. Факторы, определяющие взрывоопасность производств, связанных с применением легковоспламеняющихся жидкостей // Охрана труда в строительстве: Сб.научн.тр. М.: МИСИ, 1978. - №161. - С.5-12.

99. ГОСТ 12.1.017-80. Пожаровзрывоопасность нефтепродуктов и химических органических продуктов. Номенклатура показателей. М.: 1980.- 90 с.

100. Седов Л.И. Механика сплошной среды. М.: Наука, 1970. - Т.1. - 492 с.

101. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. М.: Гостехиздат, 1954.-788 с.

102. Маршалл В. Основные опасности химических производств. М.: Мир, 1989.-671 с.

103. Бейкер У., Кокс П., Уэстайн П. Взрывные явления: оценка и последствия. -М.: Мир, 1986. -т.1,2.

104. Макеев В.И. Закономерности горения газовых облаков // В кн.: «Юбилейный сборник трудов ВНИИПО» Под ред. А .Я. Корольченко / ВНИИПО МВД РФ.-М.: 1997.-С.49-68.

105. Меры пожарной безопасности при обращении со сжиженным нефтяным газом / Foster R.V. The safe use and handling of LPG // Fire and Explos. Hazards: Energy Utilisat.: Conf. / Moreton-in-Marsh. London, 1991. - p. 169174.

106. Шевчук А.П., Гуринович JI.B. Истечение сжиженных газов при авариях резервуаров // Пожарная безопасность промышленных объектов: Сб. научн.тр. / ВНИИПО МВД СССР. М.: 1991. - С.21-27.

107. Шебеко Ю.Н., Шевчук А.П., Смолин И.М. Пожаровзрывобезопасность перевозок сжиженных углеводородных газов железнодорожным транспортом // Пожаровзрывобезопасность. 1992. - №4. С.46-50.

108. Шебеко Ю.Н., Шевчук А.П., Смолин И.М. Расчёт поражающих факторов пожара и взрыва при разгерметизации цистерны с СУГ // Пожаровзрывобезопасность. 1993. -№1. С.39-45.

109. Корольченко А.Я., Шевчук А.П., Шебеко Ю.Н. Пожарная безопасность зданий, объектов и сооружений // Пожаровзрывобезопасность. 1992. -№4. С.25-33.

110. Пожарная опасность при утечках'природного газа в автобусных гаражах / Sforza P.M. Fox Н. Characteristics of natural gas leaks in bus garages // J. Appl. Fire Sci. 1995. - 5,№3. C.203-220.

111. Пожарная безопасность автобусов на газовом топливе / Forsythe Т.J., Kerwin R. Background on facilities modification for natural gas fueled bus use: Part2//J. Appl. Fire Sci. 1995. -5,№1. C.61-75.

112. Пожарные испытания легкового автомобиля, работающего на СНГ / Cutler D.P., Billinge К. Fire tests on LPG powered vehicle // Fire. - 1984. -76,№944. C.465-466.

113. Пискунов H.C. Дифференциальное и интегральное исчисления: Учеб. пособие для втузов. В 2-х т. Т-1: М.: Интеграл-Пресс, 1997. - 416 с.

114. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. В 2-х т. Т-2. 12-е изд. - М.: Наука, 1978. - 576 с.

115. Дьяконов В.П. Maple 9 в математике, физике и образовании. М.: COJIOH-Пресс, 2004. - 688 с.

116. Пособие по применению НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» при рассмотрении проектно-сметной документации / Шебеко Ю.Н., Смолин И.М., Молчадский И.С. и др. М.: ВНИИПО, 1998.-119 с.

117. ГОСТ 14254-96. Электрооборудование напряжением до 1000 В. Оболочки. Степени защиты.

118. Об утверждении документов по государственному учёту пожаров и последствий от них в Российской Федерации. Приказ МВД РФ от 30.07.1994.-М.: №332.

119. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972. - 375 с.

120. Корольченко А .Я., Корольченко Д. А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средств их тушения: Справочник в 2-х т. М.: Пожнаука, 2004. - Т. 1-2.