O геометрических размерах пламени при пожаре в котловане


Аннотация:

При авариях на подземных газопроводах высока вероятность развития пожара в котловане (при штилевых условиях) как частного случая пожара в загроможденном пространстве. Термическая радиация пожара в большинстве случаев является доминирующим поражающим фактором аварий, поэтому необходимо как можно точнее оценивать параметры теплового воздействия пожара в котловане, в частности, интенсивность теплового излучения и геометрические размеры пламени.

В статье детально рассмотрен методический подход к оценке геометрических размеров цилиндрического пламени пожара в котловане при авариях на газопроводах. Он базируется на модели переноса примесей при развитой турбулентности течения газа под воздействием сил плавучести. Наличие развитой турбулентности подразумевает, что независимо от граничных условий формируется автомодельное течение газа с постоянными профилями потоков вещества. Таким образом, при приближении плавучей струи от точечного источника можно описать относительное изменение присоединенной массы воздуха с ростом высоты и распределение мольной концентрации углеродной примеси в зависимости от расхода газа. Для природного газа получены аппроксимирующие зависимости диаметра и длины пламени от его расхода. Показано, что в рамках данных зависимостей с увеличением расхода газа отношение поперечного размера пламени к продольному падает, а не остается постоянным, как это следует из нормативно установленных методик. 

Таким образом, полученные зависимости можно использовать при оценке последствий пожара и прогнозировании аварийных ситуаций.


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
  1. Кловач Е.В. Риск-ориентированный подход к регулированию промышленной безопасности// Безопасность объектов ТЭК. — 2013. — № 2. — С. 42–43.
  2. Guan H.Y., Kwok K.Y. Computational Fluid Dynamics in Fire Engineering. Theory, Modelling and Practice. — Oxford: Butterworth-Heinemann, 2009. — 544 р.
  3. Grandison A.J., Galea E.R., Patel M.K. Fire Modelling Standards. Benchmark report on SMARTFIRE Phase 2 Simulations. — London: Fire Safety Engineering Group, University of Greenwich, 2001. — 28 p.
  4. Chai J.C., Patankar S.V. Finite-Volume Method for Radiation Heat Transfer. Advances in Numerical Heat Transfer. — London: Taylor and Francis, 2000. — Vol. 2. — P. 109–138.
  5. Harper M. Modelling for calculating radiation exposure. — London: DNV, 2003.
  6. Драйздейл Д. Введение в динамику пожаров. — М.: Стройиздат, 1990. — 424 с.
  7. Методика оценки риска аварий на опасных производственных объектах магистрального трубопроводного транспорта газа: рук. по безопасности. — Сер. 27. — Вып. 42. — М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2019. — 204 с. 
  8. СТО Газпром 2-2.3-351—2009. Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «Газпром». — М.: ООО «Газпром экспо», 2009. — 377 с.
  9. Гамера Ю.В., Петрова Ю.Ю. Инженерная методика расчета распространения излучения при факельном горении сверхзвуковой струи газа// Безопасность труда в промышленности. — 2017. — № 4. — С. 79–86. DOI: 10.24000/0409-2961-2017-4-79-86
  10. Гостинцев Ю.А., Едгоров О.О., Лазарев В.В. Турбулентные струйные течения в стратифицированной атмосфере. В 2 ч. Часть II. Вертикальные струи с плавучестью. — Черноголовка: Изд-во ОИХФ АН СССР, 1990. — 98 с.
  11. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах (с изм. на 14 дек. 2010 г.). URL: http://base.garant.ru/196118/ (дата обращения: 16.05.2019).
  12. Steward F.R. Prediction of the height of turbulent diffusion buoyant flames// Combustion Science and Technology. — 1970. — Vol. 2. — Iss. 4. — P. 203–212.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2019-7-32-37
Год: 2019
Номер журнала: Июль
Ключевые слова : тепловое излучение пламя пожар в котловане развитая турбулентность силы плавучести аварии на газопроводах геометрические размеры пламени
Авторы:
  • Гамера Ю.В.
    Гамера Ю.В.
    канд. физ.-мат. наук, вед. науч. сотрудник ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Москва, Россия
  • Петрова Ю.Ю.
    Петрова Ю.Ю.
    канд. физ.-мат. наук, зам. начальника лаборатории, PetrovaYY@vniigaz.gazprom.ru ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Москва, Россия
  • Овчаров С.В.
    Овчаров С.В.
    канд. техн. наук, начальник лаборатории ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Москва, Россия
  • Ягупова Л.В.
    Ягупова Л.В.
    науч. сотрудник ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Москва, Россия