Верификация программного комплекса TOXI+Risk 5 в части моделирования пожаров пролива горючих жидкостей и «огненного шара»


Аннотация:

Рассмотрено современное состояние зарубежной и отечественной практики методологии количественной оценки риска, отображены их качественные отличия. Представлено обоснование проводимой верификации в целях подтверждения адекватности подходов, применяемых в программном комплексе TOXI+Risk 5.
Проведена верификация методик для оценки последствий образования «огненного шара» и пожара пролива, используемых в России при расчетах пожарного риска и риска аварий, путем сопоставления результатов расчетов с опубликованными в открытых источниках данными натурных экспериментов, проведенных в конце XX в., включая:
серию экспериментов с разрушением резервуара, содержащего различное количество сжиженного природного газа, сопровождающимся взрывом расширяющихся паров вскипающей жидкости (BLEVE) и «огненным шаром»;
серию экспериментов с образованием «огненного шара» в результате взрыва заряда взрывчатого вещества в емкости с бензином, керосином и дизельным топливом;
серию экспериментов с пожаром пролива керосина на поверхность водного бассейна;
серию экспериментов «Феникс» (Phoenix) с горением пролива сжиженного природного газа на водной поверхности;
серию экспериментов на озере Чайна Лейк (China Lake) с пожаром пролива сжиженного природного газа.
Показано удовлетворительное согласие расчетных и экспериментальных данных практически для всех перечисленных экспериментов.
Указана необходимость совершенствования методики моделирования пожара пролива в части учета растекания пролива по рельефу местности, а также возможности задания произвольной формы поверхности излучения.
Для повышения доверия к методам моделирования физических процессов, используемым в отечественных нормативных методических документах, при их опубликовании предложено размещение в открытом доступе соответствующих отчетов о верификации этих методов, включая ссылки на первоисточники математических моделей и результаты сравнения с экспериментальными данными.

А.А. Агапов, канд. техн. наук, директор расчетно-аналитического центра А.С. Софьин, канд. техн. наук, зав. отделом С.Х. Зайнетдинов,мл. науч. сотрудник В.В. Банников, мл. науч. сотрудник, bannikov@safety.ru ЗАО НТЦ ПБ, Москва, Россия


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. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств: федер. нормы и правила в обл. пром. безопасности. — 3-е изд., испр. и доп. — Сер. 09. — Вып. 37. — М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2018. — 132 с.
 2. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности: федер. закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ. — Сер. 19. — Вып. 1. — М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2017. — 192 с.
 3. Witlox H.W.M., Harper M., Pitblado R. Validation of PHAST Dispersion Model as Required for USA LNG Siting Applications// Chemical Engineering Transactions. — 2013. — Vol. 31.
 4. Fire Dymanics Simulator. Technical Reference Guide. Volume 3: Validation/ K. McGrattan, S. Hostikka, R. McDermott et al. URL:  https://www.fse-italia.eu/PDF/ManualiFDS/FDS_Validation_Guide.pdf (дата обращения: 03.07.2018).
 5. Агапов А.А., Агапова Е.А. Сертификация и верификация программных средств// Безопасность труда в промышленности. — 2015. — № 4. — С. 58–60.
 6. Разработка и верификация программного комплекса для вероятностного анализа безопасности ядерных установок проектного направления «Прорыв»/ Л.В. Абрамов, А.М. Бахметьев, И.А. Былов, А.А. Васюченков// Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. — 2016. — № 1. — С. 5–12.
 7. Разработка и верификация модели конденсации для CFD расчетов задач водородной безопасности АЭС// Известия российской академии наук. Энергетика. — 2014. — № 4. — С. 123–141.
 8. О внесении изменений в статью 26 Федерального закона «Об использовании атомной энергии» и признании утратившими силу отдельных положений законодательных актов Российской Федерации: федер. закон от 23 мая 2018 г. № 118-ФЗ. URL: http://docs.cntd.ru/document/557485199 (дата обращения: 03.07.2018).
 9. База данных натурных экспериментов для верификации математических моделей рассеяния облаков «тяжелого» газа/ А.А. Агапов, В.В. Банников, Е.А. Дегтярева, С.И. Сумской// Безопасность труда в промышленности. — 2018. — № 6. — С. 35–44.
 10. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах. — Сер. 19. — Вып. 2. — Ч. 4. — М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2016. — С. 112–192.
 11. ГОСТ Р 12.3.047—2012. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200103505 (дата обращения: 03.07.2018).
 12. Bosch Van Den C.J.H., Weterings R.A.P.M. Methods for Calculation of physical effects — due to releases of hazardous materials (liquids and gases): Yellow Book. URL: http://content.publicatiereeksgevaarlijkestoffen.nl/documents/PGS2/PGS2-1997-v0.1-physical-effects.pdf  (дата обращения: 03.07.2018).
 13. Влияние скорости ветра на поражающие факторы пожара разлития/ О.М. Зиновьева, Б.С. Мастрюков, А.М. Меркулова и др.// Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. — 2017. — № 1. — С. 13–19.
 14. Thomas P.H. The Size of Flames from Natural Fires. URL: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.369.5324&rep=rep1&type=pdf (дата обращения: 03.07.2018).
 15. Venart J.E.S. Boiling Liquid Expanding Vapor Explosions (BLEVE); Possible Failure Mechanisms and Their Consequences. URL: https://www.researchgate.net/publication/286746489_Boiling_liquid_expanding_vapour_explosions_BLEVE_Possible_failure_mechanisms_and_their_consequences (дата обращения: 03.07.2018).
 16. Roberts T., Gosse A., Hawksworth S. Thermal Radiation from Fireballs on Failure of Liquefied Petroleum Gas Storage Vessels. Symposium Series № 147. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0957582000708706 (дата обращения: 03.07.2018).
 17. Dorofeev S.B., Sidorov V.P., Efimenko A.A. Fireballs from Deflagration and Detonation of Heterogeneous Fuel-rich Clouds// Fire Safety Journal. — 1995. — Vol. 25. — P. 323–336.
 18. Yamaguchi T., Wakasa K. Oil Pool Fire Experiment. URL: http://iafss.org/publications/fss/1/911/view/fss_1-911.pdf (дата обращения: 03.07.2018).
 19. The Phoenix Series Large Scale LNG Pool Fire Experiments/ T. Blanchat, P. Helmick, R. Jensen et al.. URL: https://prod.sandia.gov/techlib-noauth/access-control.cgi/2010/108676.pdf (дата обращения: 03.07.2018).
 20. Mudan K.S. Hydrocarbon Pool and Vapour Fire Data Analysis// USDOE Report DE-AC01-83EP16008, 1984. URL: https://ntrl.ntis.gov/NTRL/ (дата обращения: 03.07.2018).

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: 10.24000/0409-2961-2018-8-7-14
Год: 2018
Номер журнала: Август
Ключевые слова : оценка последствий аварий пожарный риск методика риск аварии количественная оценка риска верификация опасные факторы «огненный шар» пожар пролива TOXI+Risk 5
Авторы:

Купить журнал