автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Тушение пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным

Старков Николай Николаевич

ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ПОЛЯРНЫХ ЖИДКОСТЕЙ В РЕЗЕРВУАРАХ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА ТВЕРДЫМ ГРАНУЛИРОВАННЫМ

Специальность: 05.26.03 Пожарная и промышленная безопасность (технические науки, нефтегазовая отрасль)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Старков Николай Николаевич

ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ПОЛЯРНЫХ ЖИДКОСТЕЙ В РЕЗЕРВУАРАХ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА ТВЕРДЫМ ГРАНУЛИРОВАННЫМ

Специальность: 05.26.03Пожарная и промышленная безопасность (технические науки, нефтегазовая отрасль)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Академии ГПС МЧС России

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Назаров Владимир Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Сучков Виктор Петрович

кандидат технических наук Каришин Алексей Владимирович

Ведущая организация: Федеральное Государственное учреждение

"Всероссийский ордена "Знак почёта" научно-исследовательский институт противопожарной обороны" МЧС России

Защита состоится «_»_ 2006 года в_часов на заседании диссертационного совета Д 205.002.02 в Академии ГПС МЧС России по адресу: 129366, Москва, ул. Бориса Галушкина, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в специальной библиотеке Академии ГПС МЧС России.

Автореферат разослан «_» _ 2006 года, исх. №_.

Отзыв на автореферат с заверенной подписью и печатью просим направлять в Академию ГПС МЧС России по указанному адресу. Телефон для справок (495) 683-19-05.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

С.В. Пузач

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В диссертационной работе представлены результаты исследования способа тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей диоксидом углерода твердым гранулированным.

Общий объем резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов в России достигает 300 млн. м3. Тушение пожаров на подобных объектах связано со значительными трудностями, кроме того, пожары наносят материальный ущерб и могут сопровождаться человеческими жертвами.

Статистика показывает, что резервуары средних и больших объемов с нефтепродуктами, и особенно с полярными жидкостями, существующими автоматическими системами практически не тушатся. Тушение пожаров в резервуарах, как правило, осуществляется в основном мобильными средствами. Если тушение не возможно по каким-либо причинам, то производится выжигание продукта. При тушении пожаров резервуаров возникают проблемы, связанные с экологией и качеством оставшейся в резервуаре продукции. В связи с этим, существует необходимость поиска новых решений в области тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах.

Актуальность темы. Анализ характерных пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах существующими средствами и способами приводит к следующим выводам:

— существующие системы автоматического пожаротушения в 60% случаев не выполняют функции тушения пожара в первые минуты с момента его начала, в связи с утратой работоспособности системы вследствие взрыва парогазовоздушной смеси, формирующейся над поверхностью жидкости в резервуаре;

— тушение, осуществляемое передвижной пожарной техникой подачей пены через борт резервуара, усложнено образованием закрытых пространств — «карманов» — в результате деформации стенок и конструкций резервуара при длительном его горении;

— тушение пожара в резервуарах требует сосредоточения значительных сил личного состава и техники. Время ликвидации пожаров может составлять десятки часов.

При горении нефтепродуктов и полярных жидкостей в непосредственной близости от очага горения концентрация СО, МЭ2 и БОг выше в 10100 раз санитарно-гигиенических норм.

Данные об экологических свойствах пенообразователей, используемых для тушения пожаров, свидетельствуют о том, что даже так называемые мягкие пенообразователи не исчезают бесследно и наносят экологический ущерб окружающей среде.

Таким образом, ситуация, складывающаяся в области тушения пожаров в резервуарах существующими средствами и способами, показывает необходимость разработки новых эффективных решений пожаротушения.

Цель работы; обоснование возможности применения способа тушения пожаров на резервуарах с нефтепродуктами и полярными жидкостями диоксидом углерода твердым гранулированным.

Для достижения поставленной цели необходимо в комплексе решить следующие задачи исследования:

1. Разработать теоретическую модель предлагаемого способа тушения.

2. Исследовать способ тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным. Исследовать механизмы, влияющие на прекращение горения.

3. Установить зависимость эффективности тушения пожара в резервуаре от удельного расхода диоксида углерода твердого гранулированного.

4. Обосновать возможность технического применения исследуемого способа тушения, с использованием существующих технических средств получения, хранения и доставки диоксида углерода твердого гранулированного к месту пожара нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре.

Объект исследования; способ (закономерности) тушения различных видов нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным.

Предмет исследования; механизм взаимодействия диоксида углерода твердого гранулированного с нефтепродуктами и полярными жидкостями. Механизмы огнетушащего воздействия диоксида углерода твердого гранулированного.

В связи с этим, научная новизна работы заключается в том, что:

— разработаны: теоретическое обоснование способа тушения нефтепродуктов и полярных жидкостей диоксидом углерода твердым гранулированным; методики определения интенсивности сублимации диоксида углерода твердого гранулированного в различных видах жидкостей, с учетом испарения жидкости и эффективности тушения пламени нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным;

— на основании результатов экспериментальных исследований установлена закономерность поведения диоксида углерода твердого в различных видах жидкостей и изучены основные механизмы, влияющие на эффективность процесса тушения;

— предложены эмпирические формулы, выражающие удельный расход диоксида углерода твердого гранулированного, необходимого для тушения пожара исследуемых жидкостей в резервуаре, определены критиче-сике и оптимальные значения удельного расхода;

— обоснована возможность технического применения исследуемого способа тушения, с использованием существующих технических средств получения, хранения и доставки диоксида углерода твердого гранулированного к месту пожара нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре.

Практическая ценность работы заключается в разработке предложений и исходных данных для разработки технического задания на создание технических средств для тушения пожаров на резервуарах с нефтепродуктами и полярными жидкостями диоксидом углерода твердым.

Реализация на практике. Выводы и результаты реализованы при разработке технического задания на создание специальной мобильной установки для тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах диоксидом углерода твердым гранулированным Службой по-жарно-спасательной и местной обороны Министерства обороны Российской Федерации; рекомендованы к использованию при разработке проектной документации на стадии разработки ТЭО систем пожаротушения на химических производствах ОАО «Тольяттиазот». Полученная теоретическая модель способа тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах ди-

оксидом углерода твердым гранулированным и результаты исследования включены в учебную программу по дисциплине "Физико-химические основы развития и тушения пожаров" в Тольяттинском военном техническом институте и Академии ГПС МЧС России.

Апробация работы. Основные результаты проведённых исследований докладывались: на IX научных чтениях Академии МАНЭБ в Самаре в 2005 году; на научно-практическом семинаре в Тольяттинском военном техническом институте МО РФ 2005 г.; на 3-ей и 4-ой межвузовских научно-практических конференциях в Тольяттинском военном техническом институте в 2005 и 2006 гг.; на XV научно-технической конференции «Системы безопасности» в Академии ГПС МЧС России в 2006 г. и обсуждались на объединённом заседании кафедр «Пожарной техники» «Процессов горения и экологии», «Инженерной теплофизики и гидравлики» и «Общей и специальной химии» Академии ГПС МЧС России.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 статей.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, списка использованной литературы, приложения. Содержание диссертации изложено на 170 страницах, включая 44 рисунка, 18 таблиц, 1 приложение, список литературы из 144 наименований.

На защиту выносится:

теоретическое обоснование способа тушения нефтепродуктов и полярных жидкостей диоксидом углерода твердым;

методика исследования огнетушащей эффективности диоксида углерода твердого при тушении пожаров различных видов жидкостей в резервуаре;

результаты экспериментальных исследований по тушению горящих жидкостей диоксидом углерода твердым гранулированным;

предложения технической реализации тушения реальных пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, показана научная новизна

работы и ее практическая значимость. Изложены основные положения, выносимые на защиту.

Способ тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах диоксидом углерода твердым не является открытием автора исследования. Впервые об этом способ тушения упоминается в работах Абдурагимова И.М., Ткаченко П.К и несколько позднее в работах Козлова В.А. и Тхао Ч.В. Но исследования, проведенные в указанных работах не имеют достаточного количественного обоснования тушения горючих жидкостей диоксидом углерода твердым гранулированным.

До настоящего времени технология подачи огнетушащего вещества не рассматривалась, в связи с отсутствием установок, позволяющих реализовать на практике способ тушения для резервуаров.

В первой главе представлен аналитический обзор по теме диссертационной работы, состоящий из четырех подразделов и выводов. Изложен анализ статистики пожаров на резервуарах в системе Роснефтепродукта по нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности за период с 1985 по 2005 гг. Описаны закономерности возникновения и развития пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и приведены примеры наиболее сложных случаев пожаров на резервуарах с нефтепродуктами и полярными жидкостями. Выполнен обзор существующих способов и средств тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Особое внимание уделено анализу экологических проблем, связанных с пожарами на резервуарах с нефтепродуктами и полярными жидкостями и с их тушением.

Выполненный анализ показывает, что доля загрязнения окружающей среды пожарами нефтепродуктов и полярных жидкостей, от общего загрязнения от пожаров и аварий составляет около 40%. Кроме того, тушение пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей существующими способами крайне негативно отражается на экологическом равновесии. С учетом ежегодного числа пожаров в ТЭК суммарный эколого-экономический ущерб от загрязнения окружающей среде составляет около 2 % от величины прямого ущерба всех пожаров, имевших место в РФ.

Во второй главе описаны качества и теплофизические свойства диоксида углерода твердого, используемого в работе, изложена теоретиче-

екая модель тушения нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах диоксидом углерода твердым гранулированным. Суть модели заключается в работе механизма разбавления парогазовоздушной смеси в зоне горения и механизма охлаждения зоны горения и верхнего слоя жидкости.

Механизм разбавления заключается в снижении концентрационного состава горючей смеси поступающей в зону горения. При этом возникает ситуация при которой, энергии, поступающей к поверхности жидкости от фронта пламени, становится недостаточно для поддержания непрерывного воспламенения новых порций горючей смеси и процесс горения прекращается.

Механизм охлаждения, с точки зрения теории теплопроводности, заключается в следующем: для прекращения процесса горения паров жидкости, необходимо за счет повышения теплоотвода от поверхности снизить плотность теплового потока от факела пламени и уменьшить запас тепла, аккумулированного в верхнем слое резервуара:

ДбГ^Ы^Уг + ЙГ. (1)

г

где: количество тепла, которое следует отвести от 1 м2 поверхности

ного слоя жидкости, Джм*2; <7,(г«)- интенсивность лучистого теплового потока, поступающего от факела пламени к поверхности жидкости в процессе тушения, Дж-м"2'с"'; тт — время тушения, с; Q™ - количество тепла, запасенное в поверхностном слое жидкости, Джм"2.

Гранулы диоксида углерода твердого помещаются в резервуар с горящей жидкостью. Так, как плотность твердой фазы диоксида углерода выше плотности жидкости, гранулы опускаются в слое жидкости. На поверхности гранул бурно протекает процесс сублимации (фазовый переход первого рода). В результате этого процесса происходит активное поглощение тепла от жидкости (теплота сублимации г = 570,8 кДж кг"1). Кроме того, диоксид углерода - нейтральный газ.

Выделившийся газ устремляется к поверхности зеркала жидкости. В результате сильно развитого контакта по поверхности мельчайших пузырьков диоксида углерода с горючей жидкостью, большой разности температур газа и жидкости (At ~ 150 - 250°С) и большой теплоемкости С02 происходит активное поглощение тепла для нагревания газовых потоков

до температуры жидкости.

Принципиальная схема исследуемого способа тушения представле-

лерода твердый гранулированный; 2 — газовые потоки, образующиеся в результате сублимации диоксида углерода; 3 — гранулы в газовой оболочке, поднимающиеся к поверхности жидкости; 4 — газовая подушка над поверхностью жидкости.

Кроме тепла, поглощаемого газом при контакте с жидкостью, происходит теплоперенос вследствие активного перемешивания слоев жидкости, вызванного движением газовых потоков, что приводит к снижению температуры поверхностного слоя.

В процессе сублимации с потерей массы отдельные гранулы поднимаются к поверхности. Это связано с образованием вокруг гранул постоянной газовой оболочки, которая создает подъемную силу. Происходит дополнительный тепломассоперенос, снижающий энергетический запас поверхностного слоя горящей жидкости.

Выделяющийся газ, проникая через границу фаз жидкость — воздух, скапливается над поверхностью жидкости, образуя газовое облако. Это связано с тем, что плотность газа диоксида углерода почти в 2 раза больше

плотности воздуха, и поэтому газ не поднимается вверх. Происходит разбавление и охлаждение зоны горения. Наступает потухание пламени.

Теоретическая модель описывает два основных механизма тушения пламени: охлаждение зоны горения и верхнего слоя жидкости и разбавление зоны горения нейтральным газом.

В результате анализа процесса сублимации диоксида углерода твердого в жидкости, получено выражение, характеризующее количественное изменение интенсивности тепла, поглощаемого в единицу времени при сублимации, Джс"1:

^(г)=-зг-/"-э^;т2>дж-с-1. (2)

где гсог - теплота сублимации, Дж-кг"1, т - масса диоксида углерода твердого гранулированного, затраченного на тушение пожара в резервуаре, кг; т'уь - удельная массовая скорость газообразования диоксида углерода твердого, кг м^ с"1; Т - время, с; р - плотность диоксида углерода твердого, кг м°, ^ - исходный радиус одной гранулы, м.

Получена зависимость изменения интенсивности поглощения тепла при нагреве газа диоксида углерода, образовавшегося в результате сублимации, при контакте с жидкостью, от температуры твердого вещества Тсубя. до температуры жидкости Тж, Дж с*1:

сгп -Г'Гп-т\? • г2 , . тт.., -1

0г) = -з ^ ^^Г--• (3)

где ссог - удельная теплоемкость газа диоксида углерода, Дж кг^-К"1.

Если рассматривать процесс тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах твердым диоксидом углерода как объемный способ, то условием потухания пламени, будет создание над поверхностью жидкости, огнетушащей концентрации газа диоксида углерода.

Общее уравнение материального баланса газа диоксида углерода, выделившегося в результате сублимации в слое жидкости, имеет вид:

80-ИЛ(р=т'Ыт-80-и-(рс1т, (4)

где т' - расход газа диоксида углерода через поверхность слоя жидкости, кг-с'1; - площадь зеркала резервуара, м2; И — высота слоя газа накоплен-

ного над поверхностью жидкости, м; <Р — концентрация диоксида углерода над поверхностью, кг-м"3; и — скорость конвективных потоков, м-с"1.

Получено выражение удельного расхода огнетушащего вещества для тушения пожара, <7 , кг-м"2:

/3-У2

и

•1п

(5)

\J-U-Vr}

где Р - коэффициент эжекции, м^с-кг"1, обратный показатель величины, характеризующей количество м3 воздуха в секунду захватываемый одним килограммом выделяющегося газа; J - интенсивность поступления газа диоксида углерода к поверхности жидкости в единицу времени, кг-м'^с*1.

Графически функциональная зависимость (5), для значений /?=1м3-с-кги =0.5 м-с"1, представлена на рис. 2. ву), кг-м'2

0.5

-- 1 .....!

Сор, 1

- -\- - -1- -к

0.2 0.3 0.4 0.5 функция ер)

0.6

0.7

0.8

0.9 1 кг-м"2-с1

Рис. 2. Зависимость удельного расхода огнетушащего вещества от интенсивности поступления газа к поверхности жидкости (общий вид)

Кривая функциональной зависимости имеет экстремум функ-

ции, в котором, при некотором значении Jl значение <?(./, ) = пип.

При значениях 3 < ./, функция —► оо , фактически это значит, что при уменьшении величины интенсивности J ниже значения тушение пламени не наступит.

Таким образом, значение , при котором У,) = тт является оптимальной величиной = ¿ор1.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований эффективности способа тушения нефтепродуктов и полярных жидкостей диоксидом углерода твердым.

Определена массовая скорость газообразования - интенсивность сублимации диоксида углерода твердого гранулированного, помещенного в различные виды жидкостей.

Зависимость интенсивности сублимации диоксида углерода от температуры жидкости показана на рис. 3.

Температура жидкости, °С

Рис. 3. Изменение интенсивности сублимации диоксида углерода твердого (./со,) в различных видах жидкостей при различной температуре

В результате анализа получено упрощенное математическое описание зависимости интенсивности сублимации диоксида углерода твердого от температуры жидкости, в которую он помещен. Результаты математического анализа приведены в табл. 1.

Таблица 1

Зависимость интенсивности сублимации диоксида углерода твердого от температуры жидкости

Жидкость Аппроксимирующие функции

Дизельное топливо Уш2 (0 = 0,015 + / ,1385

Этиловый спирт Зсог (0 — 0,04 + > юоо]

Ацетон Уса, (0 = 0,12 + 1 [450]

Проведено изучение механизма перемешивания в процессе сублимации диоксида углерода твердого, помещенного в жидкость.

При помещении в объем жидкости диоксида углерода твердого, гранулы опускаются в слое жидкости. В результате фазового перехода твердого тела в газ к поверхности жидкости устремляются потоки газа, вызывающие движение слоев жидкости во всем резервуаре. Возникающий теп-ломассоперенос, приводит к интенсивному охлаждению прогретого верхнего слоя.

Участие механизма перемешивания в процессе тушения пламени горящей жидкости характеризуется тесной связью тепловых и гидродинамических факторов: теплообмен между факелом пламени и жидкостью, тепломассообмен внутри самой жидкости и т.д.

Начальное распределение температуры в массе жидкости, устанавливающееся в течение времени свободного горения, при воздействии механизма перемешивания претерпевает значительные изменения, которые приводят к понижению температуры верхнего слоя жидкости до среднего значения температуры в глубине резервуара.

Скорость изменения температурного поля не одинакова во всех частях системы. В глубинных слоях жидкости температура меняется быстро и принимает значение, близкое к конечной температуре за сравнительно короткое время, практически соответствующее времени установления стационарного гидродинамического режима. Изменение температуры вблизи свободной поверхности жидкости протекает значительно медленнее, чем в

глубинных слоях, что связано с более высоким начальным значением температуры в этой зоне и с излучением факела пламени, который является источником тепла.

Получены данные по изменению температуры поверхностного слоя дизельного топлива при тушении пламени диоксидом углерода твердым гранулированным. Кривая, характеризующая изменение температуры представлена на рис. 4. Прекращение горения наблюдается на 15-17 с после подачи диоксида углерода в резервуар.

Время, с

Рис. 4. Изменение температуры в поверхностном слое дизельного топлива

Изменение температуры жидкости вблизи свободной поверхности имеет для всего процесса тушения наиболее существенное значение, поскольку интенсивность испарения жидкости зависит от ее температуры. Снижение интенсивности испарения жидкости в свою очередь влияет на снижение количества тепла, выделяющегося в результате сгорании паров жидкости.

Снижение интенсивности теплового потока при тушении пламени дизельного топлива диоксидом углерода твердым, представлено на рис. 5.

Н-1-1-1-1-

О 5 10 15 20

Время, с

Рис. 5 Изменение интенсивности тепловыделения дизельного топлива

Суммарное тепло, выделившееся в результате сгорания паров дизельного топлива, за это время составит ОТ « 6.1-106 Дж.

При сравнении общей величины теплоты поглощенной диоксидом углерода при сублимации и нагреве газа явно видно, что теплота, выделяющаяся при сгорании паров дизельного топлива О?, на порядок больше теплоты, отводимой диоксидом углерода <2Сог '•

6.1106 Дж ) 0.6404-Ю6 Дж

Учитывая, что от общего количества тепла лучистого потока к поверхности жидкости поступает около 30 % тепла, приведенная разница сравнения уменьшается, по крайней мере, в три раза.

На основании полученных значений, можно сделать вывод, что механизм охлаждения не является преобладающим в процессе тушения пламени дизельного топлива диоксидом углерода твердого, но его роль значительна, особенно в момент прекращения пламенного горения, исчезновения основного источника энергии.

В результате проведения серии экспериментов была определена ог-нетушащая концентрация газа диоксида углерода над поверхностью жидкости при тушении пламени дизельного топлива, этилового спирта и аце-

тона.

Для дизельного топлива значение огнетушащей концентрации диоксида углерода в зоне пламенного горении составила ^=22-25% или <р~ 0.49 кг-м"'\

Для этилового спирта и ацетона значение огнетушащей концентрации диоксида углерода в зоне пламенного горении составила #>=27-30% или #>«0.6 кг м"3.

В соответствии с разработанной методикой экспериментальных исследований при проведении испытаний огнетушащей эффективности диоксида углерода твердого при тушении различных видов жидкостей, проводилась оценка времени тушения пламени в резервуаре.

Для проведения исследований использовалась модель резервуара высотой 0,7 м и диаметром 1,32 м.

Наглядно зависимость времени тушения от массы огнетушащего вещества для разных видов жидкостей показана на рис. 6.

о-

Масса огнетушащего вещества, кг

Рис. 6. Зависимость времени тушения от массы диоксида углерода твердого гранулированного

Проведя статистическую обработку данных, получаем функциональные зависимости показателя т от переменной J для исследуемых жидкостей.

Обобщение экспериментальных данных показывает, что кривая функции (5) совпадает с функцией при введении эмпирических коэффициентов а и Ь , таким образом выражение (5) принимает вид:

Q-J2 G(J) = а 1п

U

J

[J — b-U-<pF)

(б)

Расчетами установлены эмпирические коэффициенты а и Ъ, критические J и оптимальные значения Jopt и ОО/^,) для каждой исследуемой жидкости.

На рис. 7 приведены графические зависимости функции О(У) для каждой из жидкостей.

к £

I

PL.

£

J_____ ___1_*„_ t-- _ ? i __ ___ —

i * 1 : ! 1 t 1 % | I !

j • 1 1 | % \ • » » ♦ mm «•» ж • • »ш i

f i 1 """"""'i

1

i ди^ельпис luiumuu

..... этиловый спирт

ацетон

1 111!

0,05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.:

Интенсивность поступления газа к поверхности, кг - м 2 • с 1

Рис. 7. Зависимость удельного расхода диоксида углерода твердого от интенсивности поступления газа диоксида углерода к поверхности

В табл. 2 приведены значения полученных эмпирических коэффициентов, а также значения критических и оптимальных параметров.

Таблица 2

Критические и оптимальные значения для исследуемых жидкостей

Жидкость Эмпирические коэффициенты «V» кг'мГ^с"1 / ** -2 КГ'М 'С ^(ЛД кг*\Г2

а Ь

Дизельное топливо 55 0.16 0.05 0.06 0.6

Этиловый спирт 55 0.23 0.13 0.19 2.1

Ацетон 55 0.28 0.16 0.22 2.5

Расчеты показали, что значение относительной погрешности любой из измеренных величин не превышает 5 %, что вполне допустимо при проведении инженерных расчетов.

В четвертой главе сформулированы предложения технической реализации тушения реальных пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным.

Рассмотрена технология получения диоксида углерода твердого.

Для реализации способа тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным на реальных объектах предлагается использовать специальную мобильную установку для тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах диоксидом углерода твердым гранулированным. Предлагаемая установка может монтироваться стационарно или на шасси грузового автомобиля. Принципиальная схема предлагаемой установки показана на рис. 8.

Установка состоит из емкости с диоксидом углерода жидким (1), устройства для производства диоксида углерода твердого гранулированного (2), системы трубопроводов для перемещения гранул (5), термоизолированного контейнера (3), который используется для накопления и хранения гранул, генератора потока гранул (4).

Рис. 8. Принципиальная схема установки тушения пожаров в резервуарах диоксидом углерода твердым гранулированным

Из емкости (1) диоксид углерода в жидком состоянии подается на устройство для производства гранул (2). Здесь, диоксид углерода, проходя через трубное пространство теплообменника (2.1) переохлаждается и поступает через дроссельное устройство (2.2) в камеру гранулятора (2.3). За счет резкого снижения давления при дросселировании диоксид углерода из жидкости превращается в кристаллы, которые в зоне формирования гранул с помощью прессующих роликов уплотняются и выдавливаются через калиброванные отверстия матриц в виде цилиндрических гранул с размерами 0 3-19 мм и длиной 20-30 мм.

Готовый диоксид углерода твердый гранулированный собирается в изотермический контейнер (3).

Гранулы диоксида углерода доставляются по трубопроводу (5) к входному трубопроводу генератора потока гранул (4). Затем приводятся в движение через шланг посредством вакуума, произведенного эжекторным соплом (4.1). Струя газа носителя, доставляемого трубопроводом (4.2) к соплу, пропускается через форсунку. При соответственной величине камер, струя газа образует вакуум в камере подачи гранул, вытягивая гранулы в камеру и ускоряя их. В качестве газа носителя может использоваться диоксид углерода в газообразном состоянии, а также любой другой не горючий газ.

Диоксид углерода твердый гранулированный из генератора потока гранул по трубопроводу (4.3) подается к поверхности горящей жидкости.

В качестве модулей описанной установки тушения предлагается использовать существующие промышленные устройства.

С использованием справочных данных геометрических параметров основных видов резервуаров вертикальных стальных и результатов исследований, полученных в 3 главе, составлена таблица значений необходимого количества диоксида углерода твердого гранулированного для тушения пожаров на этих резервуарах. Результаты расчетов приведены в табл. 3.

Таблица 3

Необходимое количество диоксида углерода твердого гранулированного

для тушения пожа] ров на типовых резервуарах

Объем, м3 Диаметр, м Площадь, м2 количество диоксида углерода твердого для тушения жидкостей, кг

Дизельное топливо Этиловый спирт Ацетон

50 4,01 13 7.8 27.3 32.5

70 4,68 17 10.2 35.7 42.5

100 4,74 18 10.8 37.8 45

200 6,63 35 21 73.5 87.5

300 7,59 45 27 94.5 112.5

400 8,53 57 34.2 119.7 142.5

500 9,26 67 40.2 140.7 167.5

600 9,86 77 46.2 161.7 192.5

700 10,44 86 51.6 180.6 215

1000 11,38 102 61.2 214.2 255

2000 14,62 168 100.8 352.8 420

3000 17,90 252 151.2 529.2 630

5000 22,80 408 244.8 856.8 1020

10000 34,20 918 550.8 - -

20000 45,60 1632 979.2 - -

Полученные данные предлагается использовать в качестве исходных данных технического задания на разработку и создание специальной мобильной установки пожаротушения нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах с использованием диоксида углерода твердого гранулированного.

Для повышения экономического эффекта эксплуатации установки предлагается ее использование для создания флегматизирующей концентрации в резервуарах при выполнении огневых работ; очистка резервуаров с помощью генератора потока гранул; снижение температуры жидкости, хранящейся в резервуарах в теплое время года, что в целом позволит существенно снизить уровень пожарной опасности таких объектов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В результате литературного анализа характерных пожаров жидкостей в резервуарах, а также существующих средств и способов тушения таких пожаров видно, что проблема эффективного тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах на сегодняшний день не решена. Кроме того, существует необходимость поиска способов тушения снижающих экологический ущерб, наносимый окружающей среде, как от самих пожаров, так и от последствий их тушения.

2. В результате исследования разработана теоретическая модель предлагаемого способа тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным. Получены эмпирические формулы, позволяющие установить количественные показатели зависимости удельного расхода диоксида углерода твердого гранулированного при тушении, от интенсивности сублимации гранул диоксида углерода в жидкости.

3. На основании разработанной методики определения эффективности тушения пламени нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным, создана экспериментальная установка, с помощью которой, изучены основные механизмы, влияющие на эффективность процесса тушения. При этом модифицирована функциональная зависимость удельного расхода диоксида углерода твердого гранулированного от интенсивности сублимации диоксида углерода в различных видах жидкостей путем определения безразмерных эмпирических коэффициентов.

4. Преобладающим механизмом в исследуемом способе тушения является механизм разбавления. Механизм охлаждения играет немаловажную роль, особенно после прекращения пламенного горения — снижения

энергетического запаса системы при отсутствии внешнего источника тепла. Качество жидкости в резервуаре после тушения пожара диоксидом углерода твердым гранулированным не изменяется, в отличие от результата пенных способов тушения. Стоимость диоксида углерода твердого гранулированного составляет 4000 рублей за тонну; в свою очередь, стоимость пенообразователей составляет от 8000 рублей за тонну. Если сравнивать количество пенообразователя, необходимого для тушения пожара на резервуаре с количеством диоксида углерода твердого гранулированного получим значительный экономический эффект.

5. Сформулированы предложения технического применения тушения реальных пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным.

На основании всего вышесказанного, способ тушения пожаров диоксидом углерода твердым гранулированным представляется перспективным высокоэффективным и экономичным для тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах.

Основное содержание диссертации представлено в следующих работах:

1.Филипчик М.В., Старков H.H. К вопросу о тушении легковоспламеняющихся и горючих жидкостей твердой двуокисью углерода // Материалы научных чтений «Белые ночи» Академии МАНЭБ. — СПб.: МАНЭБ, 2000. -с. 80-83.

2.Филипчик М.В., Старков H.H. Экологический ущерб при пожарах легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и применение твердой двуокиси углерода при тушении этих пожаров. // Современные проблемы безопасности: анализ и решения: Материалы IX научных чтений Академии МАНЭБ - 2005. - СПб, Самара, 2005. - с. 156-158.

3.Старков H.H., Потапенко В.В., Харитонов Д.В. О механизме перемешивания при тушении пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей твердой двуокисью углерода. // Развитие ВУЗа через развитие науки: Сборник докладов 3-ей межвузовской научно-практической конференции. 4.1. - Тольятти: ТВТИ, 2005.-с. 83-88.

4.Старков H.H., Ситник A.A., Петров A.C. Тепло- и массообмен в

двухкомпонентных средах. // Развитие ВУЗа через развитие науки: Сборник докладов 3-ей межвузовской научно-практической конференции. 4.1. -Тольятти: ТВТИ, 2005. - с. 88-89

5.Филипчик М.В., Старков H.H. Снижение экологического ущерба от пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах с применением нового способа тушения твердой двуокисью углерода. // Известия Самарского научного центра РАН. Специальный выпуск «ELPIT-2005» Т. 2. - Самарский научный центр РАН, 2005. - с. 182-184

6.Старков H.H., Егоров В.М., Буренин Н.И., Карабанов A.B. Модель полубесконечного тела в анализе тушения нефтепродуктов в резервуарах твердой двуокисью углерода. // Развитие ВУЗа через развитие науки: Сборник докладов 4-ей межвузовской научно-практической конференции. 4.2. - Тольятти: ТВТИ, 2006. - с. 78-82.

7.Назаров В.П., Филипчик М.В., Старков H.H. Тушение нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре твердой двуокисью углерода. // Материалы пятнадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ-2006. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2006. - с. 236241.

8.Назаров В.П., Филипчик М.В., Старков H.H. Тушение нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре твердой двуокисью углерода. // Пожаровзрывобезопасность. — М.: Ассоциация Пожнаука, 2006. - № 5. - с. 82-85.

9.Старков H.H. Действие механизма охлаждения при тушении пожаров жидкостей в резервуаре твердым диоксидом углерода. // Пожаровзрывобезопасность. - М.: Ассоциация Пожнаука, 2006. - № 6.

10. Старков H.H. Техническая реализация способа тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре твердым диоксидом углерода. // Пожаровзрывобезопасность. — М.: Ассоциация Пожнаука, 2006. - № 6.

Условные обозначения.

Введение

Глава 1. Анализ характерных пожаров и способов тушения резервуаров

1.1. Статистика пожаров на резервуарах с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями.

1.2 Закономерности возникновения и развития пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

1.3 Обзор существующих способов и средств тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

1.4 Экологические проблемы, возникающие при тушении пожаров нефти и нефтепродуктов.

1.5 Выводы.

Глава 2. Разработка теоретической модели тушения нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах диоксидом углерода твердым гранулированным.

2.1. Исходные данные и замечания.

2.2. Теоретическое обоснование предлагаемого способа тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах.

2.3 Виды и свойства диоксида углерода.

2.3. Моделирование способа тушения пламени жидкости в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным.

Глава 3. Экспериментальные исследования способа тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным.

3.1 Работы, проводимые по исследованию огнетушащей способности диоксида углерода твердого гранулированного.

3.2 Измерение интенсивности сублимации диоксида углерода твердого, помещенного в различные виды жидкостей.

3.3 Изучение механизма перемешивания в процессе сублимации диоксида углерода твердого, помещенного в жидкость.

3.4 Исследование огнетушащей эффективности диоксида углерода твердого гранулированного.

3.5 Оценка погрешности измерений.

3.6 Выводы.

Глава 4. Предложения технической реализации тушения реальных пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным.

4.1. Состояние технического внедрения исследуемого способа.

4.2. Технология производства диоксида углерода твердого.

4.3. Техническое решение производства, подачи и хранения диоксида углерода твердого гранулированного для тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей.

Резервуары, резервуарные парки и другие технологические сооружения транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов входят в состав предприятий системы снабжения потребителей нефтепродуктами (нефтебазы), предприятий нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, объектов энергетики и электрификации, железнодорожного, воздушного, водного и автомобильного транспорта, а также промышленных и сельскохозяйственных предприятий, потребляющих нефтепродукты.

В каждой отрасли имеются определённые особенности технологического процесса, которые существенно влияют на их пожарную опасность.

Тушение пожаров на подобных объектах связано со значительными трудностями, кроме того, пожары наносят материальный ущерб и сопровождаются человеческими жертвами.

Статистика показывает, что резервуары средних и больших объемов с нефтепродуктами, и особенно с полярными жидкостями, существующими автоматическими системами практически не тушатся. Тушение пожаров в резервуарах, как правило, осуществляется в основном мобильными средствами. Если тушение не возможно по каким-либо причинам, то производится выжигание продукта. При тушении пожаров резервуаров возникают проблемы, связанные с экологией и качеством оставшейся в резервуаре продукции. В связи с этим, существует необходимость разработки новых способов и средств тушения нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах, достаточно эффективных и «чистых» по указанным выше проблемам.

Актуальность темы. Анализ проблем, возникающих при тушении пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах существующими средствами и способами приводит к следующим выводам:

- существующие системы автоматического пожаротушения в 60% случаев не выполняют функции тушения пожара в первые минуты с момента его начала, в связи с утратой работоспособности системы вследствие взрыва паровоздушной смеси, формирующейся над поверхностью жидкости в резервуаре;

- тушение, осуществляемое передвижной пожарной техникой подачей пены через борт резервуара, усложнено образованием закрытых пространств - «карманов» - в результате деформации стенок и конструкций резервуара при длительном его горении;

- тушение пожара в резервуарах требует сосредоточения значительных сил личного состава и техники. Время ликвидации пожаров может составлять десятки часов.

При горении нефтепродуктов и полярных жидкостей в непосредственной близости от очага горения концентрация СО, N02 и БОг выше в 10100 раз санитарно-гигиенических норм.

Данные об экологических свойствах пенообразователей, используемых для тушения пожаров, свидетельствуют о том, что даже так называемые мягкие пенообразователи не исчезают бесследно и наносят ущерб окружающей среде.

Таким образом, ситуация, складывающаяся в области тушения пожаров в резервуарах существующими средствами и способами, показывает необходимость разработки новых эффективных, в том числе и в экологическом смысле, систем пожаротушения.

В настоящей работе проведены исследования по применению в качестве огнетушащего средства пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей диоксида углерода твердого гранулированного.

В начале работы необходимо сделать важное замечание. Название исследуемого огнетушащего вещества - диоксид углерода - выбрано с точки зрения правильного названия химического вещества [62, 96], тем не менее, термины «двуокись углерода» и «углекислота» являются с технической точки зрения синонимами исходного названия.

Способ тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах диоксидом углерода твердым не является открытием автора настоящего исследования. Впервые об этом способ тушения упоминается в источниках [14, 117] и несколько позднее в работах [16, 59]. Но исследования, проведенные в указанных работах достаточно общие и дают слабое качественное представление о механизмах тушения и позволяют делать лишь общие выводы о возможности тушения горючих жидкостей диоксидом углерода твердым.

Если говорить о технологии подачи, то до настоящего момента проблема не решалась вообще, в связи с отсутствием установок, позволяющих реализовать на практике способ тушения для резервуаров.

Цель работы: обоснование возможности применения способа тушения пожаров на резервуарах с нефтепродуктами и полярными жидкостями диоксидом углерода твердым гранулированным.

Для достижения поставленной цели необходимо в комплексе решить следующие задачи исследования:

1. Разработать теоретическую модель предлагаемого способа тушения.

2. Исследовать способ тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым. Исследовать механизмы, присутствующие при тушении указанным способом.

3. Установить зависимость эффективности тушения пожара в резервуаре от удельного расхода диоксида углерода твердого гранулированного.

4. Обосновать возможность технического применения исследуемого способа тушения, с использованием существующих технических средств получения, хранения и доставки диоксида углерода твердого гранулированного к месту пожара нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре.

Объект исследования: способ (закономерности) тушения различных видов нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным.

Предмет исследования: механизм взаимодействия твердой гранулированной двуокиси углерода с нефтепродуктами и полярными жидкостями. Механизмы огнетушащего воздействия твердой двуокиси углерода.

В связи с этим, научная новизна работы заключается в том, что:

- разработаны: теоретическое описание способа тушения нефтепродуктов и полярных жидкостей диоксидом углерода твердым; методики определения интенсивности газообразования диоксида углерода, помещенного в различные виды жидкостей и эффективности тушения пламени нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным;

- на основании результатов экспериментальных исследований установлена закономерность поведения диоксида углерода твердого в различных видах жидкостей и изучены основные механизмы, влияющие на эффективность процесса тушения;

- предложены эмпирические формулы, выражающие оптимальное количество удельного расхода диоксида углерода твердого гранулированного, необходимого для тушения пожара исследуемых жидкостей в резервуаре;

- обоснована возможность технического применения исследуемого способа тушения, с использованием существующих технических средств получения, хранения и доставки диоксида углерода твердого гранулированного к месту пожара нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре.

На защиту выносится: теоретическое обоснование способа тушения нефтепродуктов и полярных жидкостей диоксидом углерода твердым; методика исследования огнетушащей эффективности диоксида углерода твердого для различных видов жидкостей и влияния на температурное поле при тушении с учетом скорости газообразования в процессе сублимации; результаты экспериментальных исследований по тушению горящих жидкостей диоксидом углерода твердым; технические возможности реализации тушения реальных пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым гранулированным. рекомендации по тушению пожара нефти и нефтепродуктов в резервуаре.

Практическая ценность работы подтверждается тем, что на основе проведённых исследований сформулированы условия и практические рекомендаций по технической реализации тушения пожаров на резервуарах с нефтепродуктами диоксидом углерода твердым.

Получены формулы для расчёта необходимого количества огнетуша-щего вещества при тушении пожаров исследуемых жидкостей.

Выявлены условия оптимального применения способа тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуаре.

Реализация на практике. Выводы и результаты реализованы при разработке технического задания на создание мобильной установки для тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах диоксидом углерода твердым гранулированным в Службе пожарно-спасательной и местной обороны Министерства обороны Российской Федерации. Полученная теоретическая модель способа тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах диоксидом углерода твердым гранулированным и результаты исследования включены в учебную программу по дисциплине "Физико-химические основы развития и тушения пожаров" в Тольяттинском военном техническом институте и Академии ГПС МЧС России.

Апробация работы. Основные результаты проведённых исследований докладывались: на IX научных чтениях Академии МАНЭБ в Самаре в 2005 году; на научно-практическом семинаре в Тольяттинском военном техническом институте МО РФ 2005 г.; на 3-ей и 4-ой межвузовских научно-практических конференциях в Тольяттинском военном техническом институте в 2005 и 2006 гг.; на XV научно-технической конференции «Системы безопасности» в Академии ГПС МЧС России в 2006 г. и обсуждались на объединённом заседании кафедр «Пожарная безопасность технологических процессов», «Процессов горения и экологии», «Пожарной техники» и «Общей и специальной химии» Академии ГПС МЧС России.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 статей. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, списка использованной литературы, приложений. Содержание диссертации изложено на 169 страницах, включая 44 рисунка, 18 таблиц, 1 приложение, список литературы из 144 наименований.

Выводы и результаты исследования реализованы при разработке технического задания на создание мобильной установки для тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах диоксидом углерода твердым гранулированным в Службе пожарно-спасательной и местной обороны Министерства обороны Российской Федерации. Полученная теоретическая модель способа тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах диоксидом углерода твердым гранулированным и результаты исследования включены в учебную программу по дисциплине "Физико-химические основы развития и тушения пожаров" в Тольяттинском военном техническом институте и Академии ГПС МЧС России.

Способ тушения пожаров диоксидом углерода твердым представляется перспективным высокоэффективным и экономичным средством для тушения пожаров нефти, нефтепродуктов, а также полярных жидкостей в резервуарах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате литературного анализа характерных пожаров жидкостей в резервуарах, а также существующих средств и способов тушения таких пожаров видно, что проблема эффективного тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах на сегодняшний день не решена. Кроме того, существует необходимость создания способов тушения снижающих экологический ущерб, наносимый окружающей среде, как от самих пожаров, так и от последствий их тушения.

В связи с этим сформулирована цель и поставлены задачи на проведение исследований по обоснованию возможности применения способа тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуарах диоксидом углерода твердым гранулированным.

В результате проведенной работы:

1. Разработана теоретическая модель предлагаемого способа тушения пожаров нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым.

2. Разработана методика определения эффективности тушения пламени нефтепродуктов и полярных жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым.

3. Созданная экспериментальная установка позволила осуществить экспериментальные исследования огнетушащей эффективности, основываясь на предпосылках моделирования процесса пожаротушения.

4. В результате экспериментальных исследований изучены основные механизмы, влияющие на эффективность процесса тушения: исследована ог-нетушащая эффективность диоксида углерода твердого с достаточной точностью; получено экспериментальное подтверждение теоретического обоснования предлагаемого способа тушения; установлена зависимость массовой скорости газообразования диоксида твердого от теплофизических свойств жидкости. Основное влияние оказывают такие характеристики жидкости, как плотность, удельная теплоемкость, теплопроводность и начальная температура.

6. Получены эмпирические формулы, устанавливающие зависимость времени тушения от интенсивности подачи диоксида углерода твердого гранулированного в резервуар.

Анализ результатов выполненных экспериментальных исследований позволяют сделать следующие выводы:

- интенсивность газообразования диоксида углерода твердого, помещенного в жидкость более чем в 600 раз превышает интенсивность газообразования на воздухе;

- тушение наступает быстрее в случае, если увеличен свободный борт резервуара: в этом случае над поверхностью образуется газовая подушка, которая создает более благоприятные условия изоляции поверхности жидкости от доступа кислорода воздуха; высокий борт ослабляет внешние конвективные потоки, что увеличивает устойчивость газового облака;

- при тушении на открытом пространстве немаловажную роль играет ветер; диоксид углерода следует подавать с наветренной стороны, для более эффективного тушения; при сильном ветре количество огне-тушащего вещества необходимого для тушения увеличивается в несколько раз;

- при тушении пожара диоксид углерода не только снижает концентрацию горючих веществ в зоне горения, охлаждает зоны пламенных реакций, концентрация диоксида углерода в зоне горения в момент прекращения пламени составляет 22-30 %, но и охлаждает жидкость;

- при испарении диоксида углерода твердого происходит интенсивное перемешивание жидкости, что предотвращает такое опасное явление, как вскипание и выброс нефтепродукта, при этом над поверхностью горящей жидкости образуется устойчивое газовое облако диоксида углерода, препятствующее испарению жидкости;

- преимущество тушения пожаров жидкостей в резервуаре диоксидом углерода твердым видно и при оценке стоимости сохраненного горючего вещества (спиртов, масел, нефтепродуктов и проч.);

- качество жидкости в резервуаре после тушения пожара диоксидом углерода твердым гранулированным практически не изменяется, в отличие от результата применения используемых сегодня способов тушения.

- стоимость диоксида углерода твердого гранулированного составляет 4000 рублей за тонну; в свою очередь, стоимость пенообразователей составляет от 8000 рублей за тонну. Если сравнивать количество пенообразователя, необходимого для тушения пожара на резервуаре с количеством диоксида углерода твердого гранулированного получим значительный экономический эффект.

- диоксид углерода твердый осуществляет тушение пожаров любых легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, в том числе и полярных: ацетон, спирты.

- диоксид углерода газообразный, который образуется при пожаре, это наименьший токсический загрязнитель воздуха, а его способность поглощать излучение и вызывать парниковый эффект можно не учитывать, так как объем продуктов горения при пожаре несравнимо меньше объема промышленных выбросов. Гораздо более опасны выбросы других продуктов горения и пиролиза: СО, 802, N0, N02, N11}.

1. Абдурагимов И.М. Огнетушащие средства и способы их применения. Журнал ВХО им. Д.И, Менделеева, 1976, № 4.-218 с.

2. Абдурагимов И.М. Технический отчет по теме. Пути повышения эффективности и качества тушения ординарных пожаров. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1980.-58 с.

3. Абдурагимов И.М., Андросов А.С., Исаева Л.К., Крылов Е.В. Процессы горения. М.: ВИПТШ МВД РФ, 1984. - 383 с.

4. Абдурагимов И.М., Говоров В.И., Макаров Е.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. М.гВИПТШ МВД РФ, 1988.-255 с.

5. Аболенцев Ю.И. Экономика противопожарной защиты. — М.: ВИПТШ МВД СССР, 1985 г. 216 с.

6. Абузова Ф.Ф., Теляшева Г.Д., Мухмутзянова А.Р., Валова О.В. Давление насыщенных паров нефти при испарении с открытой поверхности // Транспорт и хранение нефти. М.: ВНИИ ОЭНГ, 1988. -№ 9.-е. 14-16.

7. Авторское свидетельство № 1299599 (СССР). Способ тушения легковоспламеняющихся жидкостей в резервуаре. Молочный М.Н., Мирош-ников А .Я. и др. // Открытия. Изобретения. — 1987. — № 12.

8. Авторское свидетельство № 1340763 (СССР). Автоматическое устройство тушения пожара горючих жидкостей в резервуаре. Егоров Г.Н. // Открытия. Изобретения. — 1987. — № 36.

9. Авторское свидетельство № 1396981 (СССР). Устройство для тушения пожаров. Шароварников А. Ф., Ефимов А. П., и др. // Открытия. Изобретения. — 991. — № 32.

10. Авторское свидетельство № 1442225 (СССР). Установка для тушения пожара. Хохлов А.Ф., Макаров Н.И. // Открытия. Изобретения. — 1988. —№45.

11. Авторское свидетельство № 1597201 (СССР). Способ тушения горючих жидкостей в резервуаре и устройство для его осуществления. Осипов С.Н., Малинин Н.И. и др. // Открытия. Изобретения. — 1990. — № 37.

12. Авторское свидетельство № 1606132 (СССР). Устройство для тушения пожара в резервуаре с нефтепродуктами. Куприн Г.Н., Романеев В. А. // Открытия. Изобретения. — 1990. — № 42.

13. Авторское свидетельство № 1687266 (СССР). Способ тушения горящих жидкостей. Данилов A.B., Козлов В.А., Стецюк В.Ф., Аблязис P.A. // Открытия. Изобретения. — 1991. — № 40.

14. Авторское свидетельство № 1708363 (СССР). Устройство для тушения пожаров горючих жидкостей. Шароварников А.Ф., Наумов В.В. // Открытия. Изобретения. — 1992. — № 4.

15. Авторское свидетельство № 776616 (СССР). Способ тушения горящих жидкостей. Абдурагимов И.М., Ткаченко П.К. // Открытия. Изобретения. — 1992. — № 4.

16. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979.26 с.

17. Антонов Г.К. Пожарный автомобиль углекислотного тушения. -М.: Министерство коммунального хозяйства РСФСР, 1955. 20 с.

18. Баратов А.Н. Новые средства пожаротушения. // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева. 1976. Т. 21, № 4. - с. 369.

19. Баратов А.Н., Иванов Е.И. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Химия, 1979268 с.

20. Баратов А.Н., Корольченко А.Я. и др. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник, ч.1,2. -М.:Химия, 1990.-400 с.

21. Баратов А.Н., Пчелинцев В.А. Пожарная безопасность. М.: Издательство Ассоциация строительных вузов, 1977. - 124 с.

22. Бард B.JL, Кузин A.B. Предупреждение аварий в нефтеперераба-ты вающих и нефтехимических производствах. М.: Химия, 1984. - 248 с.

23. Башкирцев М.П. Исследование температурного режима при горении жидкостей в помещении: Дис. . канд. техн. наук. / ВИПТШ. М: 1967. - 244 с.

24. Берлянд М.Е. К теории турбулентной диффузии. // Труды Главной геоф. обсерватории им. А.И. Вайкова: Сб.ст. -JL: Гидрометеоиздат, 1963.- Вып. 138.-с. 31-38

25. Блинов В.И., Худяков Г.Н. Диффузионное горение жидкостей. -M.: АН СССР, 1961.-208 с.

26. Бяков A.B. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах с подачей пены через водно-солевой слой, Диссертация кандидата технических наук - М.:ВИПТШ МВД РФ, 1997. - 210 с.

27. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Энергоиздат, 1963. - 215 с.

28. Васильков Ю.В., Василькова H.H. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании. М.:Финансы и статистика. -2004.-256 с.

29. Воевода С.С., Хинг Н.В., Степанов В.Н. Огнетушащие составы для подслойного тушения нефтепродуктов / Организация тушения пожаров и аварийно-спасательных работ: Сб. науч. тр. М.: ВИПТШ, 1990. - 239 с.

30. Возможность применения газоаэрозольных средств объёмного тушения для флегматизации горючих газопаровоздушных смесей. / Горшков В.И., Копылов С.Н., Навценя В.Ю. и др. // Безопасность труда в промышленности. -1997. -№ 7. -С. 35-36.

31. Волков О.М. Пожарная безопасность резервуаров с нефтепродуктами. М.: Недра, 1984. 152 с.

32. Волков О.М., Проскуряков Г.А. Пожарная безопасность на предприятиях транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов. М.: Недра, 1981.-256 с.

33. Годжелло М.Г., Мантуров Н.И. Применение паров и газов для защиты закрытых ёмкостей от пожаров и взрывов. М.: Министерство коммунального хозяйства РСФСР, 1955. - 28 с.

34. ГОСТ 12.1.004 91 г. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - М: Госстандарт, 1992 - 78 с.

35. ГОСТ 12.1.044 89 г. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. - М.: Госстандарт, 1991.-143 с.

36. ГОСТ 12162-77. Двуокись углерода твердая. Технические условия. Carbon dioxide, solid. Specification.

37. ГОСТ 1510-84 г. (CT СЭВ 1415-78) Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение. М: Гостстандарт, 1989.-40 с.

38. Гришин В.В. Состояние и проблемы противопожарной защиты резервуаров (Теоретические и экспериментальные вопросы автоматического пожаротушения): Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1987.-С.24-32

39. Грушевский Б.В., Измаилов A.C. Термические и геометрические характеристики пламени при горении нефтепродуктов в резервуарах // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья: НТИС. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1976. -№ 10. с. 5-7

40. Гурман В. А., Дыхта Н. Ф. Эколого-экономические системы. Академия наук СССР. М., 1987. - 215с.

41. Демидов П.Г., Савушев B.C. Горение и свойства горючих веществ. М.:ВИПТШ МВД РФ, 1975. - 278 с.

42. Детлаф A.A., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа,1989.-608 с.

43. Драйздейл Д. Введение в динамику пожаров. М.: Стройиздат,1990.-422 с.

44. Ефимов A.A. Закономерности тушения пожаров водорастворимых горючих жидкостей и нефтепродуктов пенами: Дис. канд. техн. наук. / ВИПТШ.-М: 1992.-194 с.

45. Зайдель А.Н. Погрешности измерений физических величин.-JI.: Наука, 1985.-112 с.

46. Иванников В.П., Клюс П.П. Справочник руководителя тушения пожаров. М.: Стройиздат, 1987. - 288 с.

47. Ильин А.Б. Обеспечение пожаровзрывобезопасности технологических процессов методом флегматизации горючих смесей: Дис. . канд. техн. наук. / МИТХТ им. М. В. Ломоносова. М: 1984. - 194 с.

48. Инструкция по определению экономической эффективности внедрения научных разработок в области противопожарной защиты. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1973. - 35 с.

49. Исаева Л. К. Экология пожаров, техногенных и природных катастроф. -М.: Академия ГПС МВД РФ, 2001. 301 с.

50. Исаева Л.К. Пожары и окружающая среда. Екатеринбург. 2001. -222 с.

51. Исаева Л.К. Экологические последствия пожаров // Организация тушения пожаров и аварийно-спасательных работ. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1990.-200 с.

52. Исаева Jl.К. Экология и природные катастрофы / Моск. ин-т пожар. безопас. МВД России. М. 1998. - 111 с. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ РАН, 04.06.98, .№ 1716-В98.

53. Исаева Л.К. Эколого-экономическая оценка загрязнения окружающей среды при пожарах и авариях. М.: Институт пожарной безопасности МВД России, 1998. - 60 с.

54. Казаков М.В. Средства и способы тушения пламени горючих жидкостей. М.: Стройиздат, 1977. - 113 с.

55. Калмогоров А.Ш/ДАН СССР, 1941. -т.31,№ 6.- с.538 -541

56. Каришин A.B., Шароварников А.Ф. Предотвращение и ликвидация пожаров розливов нефтепродуктов олеофобной твердеющей пеной. Нефть, химия, энергетика, экология // Материалы регионального научно-практического семинара. Тольятти, 1998. - 136 с.

57. Коваленко М.Ф., Бронштейн И.С., Колпаков Л.Г., Рахматуллин Ш.И. Зависимость давления насыщенных паров нефти от температуры и соотношения газообразной и жидкой фаз // Нефтяное хозяйство-1970 .-№8. -с. 49-51

58. Козлов В.А., Алябзис P.A., Стецюк В.Ф., Быковцев А.Ю. Тушение пожаров ЛВЖ и ГЖ в резервуарах твердой двуокисью углеро-да.//Организация тушения пожаров и аварийно-спасательных работ. : Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД РФ, 1990. - 101 с.

59. Копреев A.A. Охрана окружающей природной среды в воинских частях МО СССР. М., 1983.-70 с.

60. Кошмаров Ю.А. Башкирцев М.П. Термодинамика и теплопередача в пожарном деле. М: ВИПТШ МВД РФ 1987. 444 с.

61. Краткий справочник физико-химических величин. Л.: Химия, 1983.- 150 с.

62. Кухлинг X. Справочник по физике: Пер. с нем. М.: Мир, 1982.

63. Леонтьев А.И. Теория тепломассобмена. М.: Высшая школа, 1979.-496 с.

64. Маршалл В. Основные опасности химических производств. Пер. с анг. М.: Мир, 1989. - 671 с.

65. Материалы информационного сайта www. (РИА Новости).

66. Материалы информационного сайта http://ugps.kras.ru.

67. Материалы информационного сайта www. ОХРАНА. Ru.

68. Материалы информационного сайта www. ИТАР-ТАСС.

69. Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. М: Химия, Х919.-Л2А с.

70. Монахов В.Т., Чернышева М.М. Исследование огнегасительных концентраций средств объёмного газового тушения. // Пожарная профилактика тушение пожаров: Сб. тр. М: ВНИИПО МВД СССР, 1968. - Вып.4. -с. 56.

71. Морган Д.Д. Принципы зажигания. М.: Машгиз, 1947. - С. 128.

72. Назаров В.П. Обеспечение пожарной безопасности огневых ремонтных работ на технологическом оборудовании: Лекция. М.: ВИПТШ МВД РФ.-1992,-25 с.

73. Назаров В.П. Очистка резервуаров от остатков светлых нефтепродуктов перед проведением огневых работ: Дис. канд. техн.наук / ВИПТШ.-М: 1980.-230с.

74. Назаров В.П. Пожаровзрывобезопасность предремонтной подготовки и проведения огневых работ на резервуарах: Дис. . д-ра техн. наук. / ВИПТШ МВД РФ. М: 1995. - 444 с.

75. Наставление по использованию передвижной пожарной техники для тушения пожаров горючих жидкостей в резервуарах подслойным способом. М.: ВНИИПО, ВИПТШ, 1994.-25с.

76. Научно-технический прогресс в пожарной охране: Сб. науч. тр. -М.: Стройиздат, 1997. 384 с.

77. Научно-технический прогресс в пожарной охране: Сб. научн. тр. М.:Стройздат, 1987.-351 с.

78. НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. М: 2003.

79. Общие правила взрывобезопасности для взрыво-пожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. -М.: Металлургия, 1988. 88 с.

80. Оптимизация параметров огнетушащей эффективности пенных средств для тушения пожаров углеводородных жидкостей. Методические рекомендации. М: ВНИИПО, 1988.-21с.

81. Осипов С.Н., Велик И.П. Исследование заполнения изолированного участка углекислым газом. // Безопасность труда в промышленности. -1968. -№ 12.-С. 27-29.

82. Отчет о пожарах за 2005 год отдела статистики Главного управления пожаротушения Москва, АГПС МЧС, 2005. - 113 с.

83. Охрана окружающей среды: учеб. пособие для учащихся техникумов. М.: Высшая школа, 1987. - 287 с.

84. Петров И.И., Реутт В.И. Тушение пламени горючих жидкостей. М,:Минкоммунхоз РСФСР, 1961.-С. 115.

85. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М.: МГУ, 1993. - 207 с.

86. Пименова Т.Ф. Производство и применение сухого льда, жидкого и газообразного диоксида углерода. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.-205 с.

87. Повзик Я.С. Пожарная тактика. М.: МИПБ МВД РФ, 1999.480 с.

88. Пожарная безопасность 95. Материалы XIII российской конференции МВД РФ. - Москва, 1995. - 200 с.

89. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность: Справочник / Под ред. Баратова А.Н. М.: Химия, 1987. - 272 с.

90. Пожарная опасность веществ и материалов: Справочник. / Под ред. Рябова И.В. М: Стройиздат, 1970. - 335 с.

91. Пожаротушение: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1985. - с. 27-36

92. Попов A.C. Влияние флегматизирующих газов на взрывоопасные пределы углеводородных топлив. // Безопасность труда в промышленности. 1971.-№4. С. 23-25.

93. Приказ Минэнерго РФ от 19 июня 2003 г. № 232 "Об утверждении Правил технической эксплуатации нефтебаз".

94. Программа экспериментов по разработке и исследованию новых способов тушения пожаров на резервуарах ЛВЖ и ГЖ. Тольятти: ТФИТУ, 1998.—8с.

95. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. -Л.: Химия, 1977.-376 с.

96. Разработка способа тушения нефтепродуктов в резервуаре твердой двуокисью углерода. Отчет по научно-исследовательской работе. -Тольятти: ТФВИТУ, 2001.

97. Реймерс Н. Ф. Природопользование. Справочник. М., 1990.640с.

98. Реутт В. Ч. Применение методов теории подобия и размерности к изучению гидродинамики процесса перемешивания в резервуарах. Инфор мационный сборник ЦНИИПО, 1958.

99. Розловский А.И. Предотвращение образования взрывчатых парогазовых смесей в технологических процессах. // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева. 1962. - Т. 7, № 6. - С. 651 - 661.

100. Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. Москва, ГУ ГПС, - 2000 г. - 80 с.

101. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. -М: Физматгиз, 1972.-440 с.

102. Системный анализ и проблемы пожарной безопасности народного хозяйства / Брушлинский H.H., Кафидов В.В., Козлачков В.В. и др.; Под ред. НН Брушлинского. М.: Стройиздат, 1988. - 413 с.

103. Сотников Н.В., Шароварников А.Ф., Воевода С.С. Закономерности тушения пожаров нефтепродуктов в резервуаре методом подачи пены под слой горючего // Получение и применение пен: Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции. Белград, 1989. - 254 с.

104. Справочное пособие по пожарной тактике. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1975.-315 с.

105. Статистика пожаров и их последствий. Статистический сборник. Часть 1. Москва, ВНИИПО, 2005. - 113 с.

106. Строительные нормы и правила СНиП 2.11.03-93 "Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы" (утв. постановлением Госстроя РФ от 26 апреля 1993 г. № 18-10).

107. Сучков В.П., Безродный И.Ф., Вязниковцев A.B. Пожары резервуаров с нефтью и нефтепродуктами. М.:ЦНИИТЭ Нефтхим. 1992. 100 с.

108. Сучков. В.П. Пожарная безопасность при хранении легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на промышленных предприятиях. М.: Стройиздат, 1985.-С. 20-22.

109. Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена. Сб. научных трудов. - Новосибирск «Наука», 1977. - 312 с.

110. Теплотехника и теплоэнергетика Общие вопросы. Справочник под ред. Григорьева В.А. Зориной В.М. М.: Энергия, 1989. - 530 с.

111. Теплотехнический справочник. Том 1. М.: Энергия, 1975. - 110с.

112. Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения. М.: Химия, 1975. - 264 с.

113. Транспортировка и хранение нефти и нефтепродуктов в Японии. Экспресс-информ. Сер.: Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. -М: ВНИИОЭНГ, 1987. Вып. 14.-е. 1-5

114. Тушение пожаров на судах углекислым газом. Zur Inertisierung von Brandraumen mit Kohlendioxid. G'ronov H.D. "Wiss. Beitr. In-genieurhochsch. See-fahrt. Warnemünde // Wustrow", 1986, 13, № 2 3, 65 -69 (нем.).

115. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах. Рекомендации / Безродный И.Ф., Сучков В.П., Кореневский А.Н. и др. М: ВНИИПО МВД СССР, 1991. - 48с.

116. Тхао Ч.В. Исследование механизма горения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в резервуарах и разработка рекомендаций по их тушению: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1983. -25 с.

117. Указания по тушению пожаров нефтепродуктов в резервуарах на базах и складах горючего Министерства обороны СССР (УТП-72) М.: Воениздат, 1972. - 64 с.

118. Филипчик М.В. Обеспечение пожарной безопасности огневых работ на резервуарах с ГСМ применением изолирующих покрытий: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: ВИПТШ МВД РФ, 1993. - 25 с.

119. Хинце И.О. Турбулентность, ее механизм и теория. -М.:Физматгиз, 1963- 680 с.

120. Хитрин JI.H. Физика горения и взрыва. М.: Издательство МГУ, 1957.-442 с.

121. Хитрина Л. Н., Попова В.А. Основы горения углеводородных то-плив. М.: Издатинлит, 1960. - 664 с.

122. Цап В.Н. Исследование флегматизации горючих паро- и газовоздушных многокомпонентных смесей. Дис. . канд. техн. наук / МИТХТ им. Ломоносова. -М.: 1981. -214 с.

123. Шароварников А. Ф., Молчанов В. П., Воевода С. С, Шароварни-ков С. А. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов. — М.: Издательский дом «Калан», 2002.

124. Шароварников А.Ф., Аксенов В.П., Грашичев Н.К. Закономерности тушения ГЖ. Пожарная техника, тактика и автоматические установки пожаротушения: Сб. научн. тр. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1991.-е. 94-100

125. Шароварников А.Ф., Грашичев Н.К., Воевода С.С. Тушение пожаров легковоспламеняющихся жидкостей // Методологические проблемы обеспечения пожарной безопасности: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД РФ, 1991.-е. 94-100

126. Шароварников А.Ф., Коловатов В.П., Фархутдинов Р.И. Перспективы разработки и освоения отечественного способа тушения пожаров подачей пены в слой горючего // Нефтяное хозяйство. 1991. - 48 с.

127. Шароварников А.Ф., Молчанов В.П. Подслойное тушение // Пожарное дело. 1995. - № 1. - с. 40 - 41

128. Шароварников А.Ф., Салем P.P., Воевода С.С. Общая и специальная химия. М: АГПС МЧС России, 2005.Цагарели Д.В. Техническое развитие нефтепродуктообеспе-чения. - М.: Изд-во «Нефть и газ», 1995. -112 с.

129. Шароварников А.Ф., Теплов Г.С. Анализ основных соотношений в теории тушения пожаров пенами // Пожарная техника и тушение пожаров: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД РФ, 1990. - с. 111-120

130. Эккерт Э.Р., Дрейк P.M. Теория тепло- и массообмена. Пер. с англ. под ред. Лыкова A.B. М.: Госэнергоиздат, 1961. - 680 с.

131. Эльтерман В.М. Охрана воздушной среды // Сб. тр. ДАНСССР, 1972.- Т.205, № 4.- с.801-804

132. Эльтерман В.М. Охрана воздушной среды на химических и нефтехимических предприятиях М.:Химия 1985. - 160 с.

133. Юдаев Б.Н. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1973. - 360 с.

134. Ammon D.C., Cochran S.R. Underground storage tank // Corrective action technologies, Cong. Baltimore 1987. - Vol. 8, № 4. - P. 611 - 616.

135. Calcóte H.F., Gregori C.A., Barnett СМ., Gilmer R.B. Ind. Eng. Chem., 1952, v.44, N 11, P. 2656 2662.

136. Hughes T. Saf. Sea Int.-1975. №77, p.31.

137. Inerting for safety. Wrenn C. Plant // Oper. Progr. -1985. 5, № 4.

138. Medrum D. Aqueous film fozaing foams-facts and fallacies/ Fire I., 1972.-№l-p. 14-16

139. Niepenberg H.P., Mayer G.M. Betr. Okon., -1972. Bd.26, S - 122.

140. Schoenmakers A.J. Holectechiek, -1972. Bd.2, S 14.

141. Smith C.A. Focus on oil and chemical fires./ Fire Prot. 1985—№11— p. 14-16

142. The uses of hazard and risk analysis in chemical industry. "World Conf. Chem. Accident, Rome, July, 1987. Edinburgh, 1987. P. 130 - 135

143. Zabetakis M.G. Flammability Characteristics of Combustible Gazes and Vapors // Bulletin 627. Bureau of Mines. Washington: 1965. - 121 p.