Охлаждения продуктов
Хранения сжиженных газов по сравнению с хранением в горизонтальных и шаровых стальных резервуарах, работающих под давлением. Все оборудование холодильного цикла размещено на открытых площадках под навесом, приборы контроля и автоматики и пусковые устройства электродвигателей расположены в закрытом помещении. Холодильный блок расположен около резервуара -для изотермического хранения пропана; расстояние от емкости объемом 5 тыс. т до установки каталитической конверсии лигрои-новых фракций составляет 85—90 м. Насосы, предназначенные для откачки пропана из хранилищ, расположены внутри помещения около резервуара. Резервуар — металлический, изолированный полиуретаном, снабжен контрольно-измерительными приборами для измерения уровня, давления, температуры по высоте и диаметру резервуара/ Кроме того, он оборудован стационарным устройством для охлаждения поверхности.
Если температура кипения жидкости ниже температуры окружающей среды, в течение первых 3 мин преобладает теп-лоприток от твердой поверхности; затем вследствие охлаждения поверхности теплоотдача от нее резко снижается и при равенстве температур поверхности и жидкости прекращается. С этого момента парообразование происходит в основном за счет диффузионных процессов и массобмена с воздухом по зеркалу испарения.
Результаты исследований показывают [7], что удельный расход воды, необходимой для охлаждения поверхности резервуара (для плотности теплового потока 69 кВт/м2) до критическойч температуры 150fC, составляет 0,06 л/(м2-с). Это критическое значение удельного расхода воды является минимальным для охлаждения поверхности резервуара. Критический удельный расход воды для охлаждения поверхности резервуара, находящегося в очаге горения, до критической температуры 150°С составляет 0,2 л/(м2-с). Для обеспечения надежности охлаждения поверхности резервуаров со сжиженными газами нормативный удельный расход воды следует принимать с коэффициентом запаса 1,5.
Следовательно, для охлаждения поверхности резервуаров со сжиженными газами в зоне возможного контакта с пламенем
Несущая способность стальных конструкций и оборудования ректификационных колонн сохранится в условиях пожара, если система орошения включена в работу своевременно и охлаждает поверхности, обеспечивая отвод тепла до заданных значений. Эффект охлаждения зависит от величины удельного расхода воды и условий распределения воды на охлаждаемую поверхность. Температура поверхности конструкции, охлаждаемой водой, приведена на рис. 17. Эффективность водяного-охлаждения была проверена полигонными испытаниями макетов колонн в условиях максимально приближенных к реальным. Фрагмент этих испытаний изображен на рис. 18. Результаты исследований показывают, что удельный расход воды, необходимый для охлаждения конструкций до критической температуры, зависит от температуры охлаждаемой поверхности и удаления от нее водяного оросителя. Графически эта зависимость изображена на рис. 19. Критические значения удельного расхода воды для охлаждения поверхности конструкции, находящейся непосредственно в пламени, (t л: 1100°С), до 300°С составляют при удалении оросителя от поверхности на 2 м — 0,05 л/(м2-с), при удалении на Зм — 0,1 л/(м2-с), при удалении на 5 м —0,2 л/(м2-с).
Опыты показывают, что этого количества воды далеко не достаточно для охлаждения поверхности резервуара. Судя по зарубежным нормам, удельный расход воды для орошения резервуаров
Результаты исследований показывают, что удельный расход воды, необходимый для охлаждения поверхности резервуара (для плотности теплового потока 69 кВт/м2) до критической температуры 150°С составляет 0,06 л/(м2-с). Это критическое значение удельного расхода воды является минимальным для охлаждения поверхности резервуара. Исследования показали, что критический удельный расход воды для охлаждения поверхности резервуара, находящегося непосредственно в очаге горения, до критической температуры 150°С составляет 0,2 л/(м2-с).
Для обеспечения надежности охлаждения поверхности резервуаров со сжиженными газами нормативный удельный расход воды принимают с определенным запасом, учитывая непредвиденные неблагоприятные ситуации развития пожара, возможные в реальных условиях. Приняв коэффициент запаса, равным 1,5, получим значение нормативного удельного расхода воды [в л/(м2-с)], необходимого для охлаждения поверхности резервуаров со сжиженными газами:
Расчетные расходы воды для стационарных установок тушения пожаров в складах нефти и нефтепродуктов принимают в соответствии с требованиями СНиП П-П.З—70. (Склады нефти и нефтепродуктов. Нормы проектирования.) Согласно этим нормам, общий расход воды пожарного водопровода принимают из условия тушения пожара и охлаждения поверхности стенок резервуаров.
Первый метод — прекращение поступления паров топлива—в точности применим к газовым горелкам, где подача топлива может быть просто отключена. Тем не менее, это еще и наиболее общеизвестный и безопасный способ тушения огня, связанного со сжатым топливом. В случае горения твердого материала он требует охлаждения поверхности топлива до более низкой температуры, чем точка огня; тогда поток паров становится слишком маленьким для того, чтобы поддерживать пламя. Наиболее эффективно это достигается с помощью воды — вручную или с применением автоматических систем: спринклерных (разбрызгивания), пульвериза-торных (спрей) и др. Горение жидкостей не может быть потушено таким образом: жидкие топлива с низкими точками огня просто не могут быть достаточно охлаждены, тогда как в случае, если топливо имеет высокую температуру воспламенения, сильное выпаривание воды при контакте с горячей жидкостью на ее поверхности может привести к горению топлива, выплескиваемого из контейнера. Это может иметь очень серьезные последствия для тех, кто борется с огнем. (В некоторых особых случаях возможно создание автоматических систем водораспыления под высоким давлением для тушения пожаров такого типа, но это не для широкого применения).
поверхности прокладок разделяют тонким смазывающим слоем буферной жидкости, которая также служит для охлаждения поверхности прокладки. Несмотря на разделение, существует определенный контакт между поверхностями прокладок, что приводит к износу прокладок и нагреванию поверхностей. Газовые прокладки также называют бесконтактными прокладками, поскольку одна поверхность прокладки с углублением нагнетает газ сквозь прокладку и создает газовый слой или преграду, которая полностью изолирует поверхности прокладок. Отсутствие контакта приводит к увеличению срока службы прокладки и снижает потери возникающие в результате трения, таким образом значительно снижается расход энергии. Поскольку прокладка нагнетает газ, очень небольшой поток попадает в процесс и окружающую среду. Опасность для здоровья
Приняв во внимание сказанное ранее о роли охлаждения поверхности горения, можно полагать, что использование критерия X должно быть ограничено сравнительно высококипящими горючими материалами. В случае же использования для пожаротушения дибромтетрафторэтана, являющегося,, как известно, сильным ингибитором горения, ограничения в отношении использования этого критерия возрастают в еще большей степени.
Из теории огнепреграждения следует, что величина критического диаметра не зависит от материала, из которого изготовлен огнепреградитель, и длины канала. Но последнее утверждение относится только к прохождению пламени, а опасность перехода горения связана еще и с передачей высокой температуры с продуктами горения. Поэтому практически приходится предусматривать достаточную для охлаждения продуктов горения длину канала.
Для охлаждения продуктов сгорания до температуры 8 (что требуется, например, при наличии в конструкции нагревательной печи рекуператора, когда температура продуктов сгорания, поступающих в комбинированный зонт, обычно- принимается на 300 — 400° ниже температуры 6П), необходим расход воздуха
5.1.3. Эффект охлаждения продуктов сгорания...... 202
выводов по аналогии с соответствующими уравнениями из предыдущей задачи. В частности, составляющую скорости движения свежего газа вблизи фронта пламени вследствие охлаждения продуктов сгорания по аналогии с (2.33) можно выразить как
Постоянная времени процесса охлаждения продуктов сгорания т = cm/as = сяг2/р/а2ял2 = ср//2а
мембраны. При подаче электрического импульса на свечу аце-тиленокислородная смесь сгорает с большой скоростью, резкое повышение давления в камере А приводит к разрушению обеих мембран 6, и жидкость в правой части корпуса отсекателя поднимается, перекрывая доступ транспортируемого газа в патрубок 5. Обратный клапан 7 предотвращает быстрое открывание отсекателя при падении давления в камере А вследствие охлаждения продуктов сгорания ацетиленокислородной смеси. То, что жидкость в рабочем состоянии отсекателя герметично отделена от его проточной полости и камеры А мембранами, позволяет предотвратить ее испарение и унос с транспортируемым газом, а также насыщение влагой полости А, что облегчает эксплуатацию отсекателя и повышает его надежность.
5.1.3. Эффект охлаждения продуктов сгорания
при горении-, а также в результате неполного охлаждения продуктов сгорания и испарения части впрыскиваемого хладо-агента. Поэтому при выборе хладагента необходимо учитывать не только его теплопоглащающую, но и парогенерирующую способность как два противоборствующих фактора.
Кроме выбора хладагента важно определить необходимую интенсивность его подачи. Сам принцип охлаждения взрыва предполагает, что рост давления в сосуде, обусловленный продолжающимся горением смеси, полностью компенсируется его снижением в результате охлаждения продуктов сгорания. Очевидно, что предельным является случай, когда давление в сосуде остается постоянным. Исходя из этого, составим уравнение баланса энергии процесса выделения и отвода тепла без учета потерь к стенкам сосуда. При P=const тепловая энергия, выделяющаяся во фронте пламени, расходуется на расширение газа. Тогда
Найденный в первой серии опытов оптимальный секундный расход воды оказался достаточным для эффективной работы системы охлаждения взрыва в реальных условиях, хотя эти условия имеют весьма существенные различия. Кроме того, что объем горячих газов и их плотность в реальных условиях являются переменными, изменение поверхности пламени и давления горючего газа приводит к увеличению скорости энерговыделения при горении. Найденный экспериментально режим впрыска из условия, что скорость снижения давления в результате охлаждения продуктов сгорания была соизмерима с максимальной скоростью его нарастания при взрыве, оказался достаточным в самом неблагоприятном случае.
Приведенные теоретические обоснования и результаты экспериментальной проверки доказывают, что взрывозащиту оборудования можно обеспечить только быстрым охлаждением продуктов сгорания, но охлаждение продуктов сгорания происходит и при работе систем активного подавления пламени, хотя его эффект при этом уже не будет доминирующим, а часто даже незначительным. Не вдаваясь в вопросы о режимах впрыска взрывоподавляющих составов, можно утверждать, что эффект охлаждения продуктов сгорания будет незначительным, если взрыв будет подавлен на достаточно ранней стадии его развития, так как при этом незначительным будет объем продуктов сгорания. Следовательно, «весомость» фактора охлаждения во многом зависит от режимов работы АСПВ.
 Читайте далее:
 Оборудования организации
Оборудования отвечающего
Окрашенных растворов
Оборудования применяемых
Оборудования производственных
Оборудования работающих
Оборудования рекомендуется
Оборудования технологической
Оборудования трубопроводной
Оборудования вследствие
Оборудования установки
Оборудованием инструментом
Оборудование инструменты
Окружающей действительности
Оборудование необходимо
|
