Модель нагріву резервуара з нафтопродуктом під впливом пожежі в кількох резервуарах резервуарної групи

Abstract

Об’єктом дослідження є теплові процеси, що мають місце в вертикальному сталевому резервуарі з нафтопродуктом в умовах теплового впливу пожежі в кількох сусідніх резервуарах резервуарної групи. Для визначення розподілу температури по поверхні резервуара,а також для розрахунку часу досягнення стінкою або покрівлею температури самоспалахування рідини, яка зберігається в резервуарі, використано рівняння теплового балансу для стінки і покрівлі резервуара. Модель враховує теплообмін випромінюванням і конвекцією з пожежею, навколишнім середовищем і внутрішнім простором резервуара. Розглянуто сценарії пожежі в резервуарній групі з чотирьох однакових резервуарів РВС. На прикладі резервуарів РВС-10000 з бензином показано, що вітер помірної швидкості, якої недостатньо для нахилу осі полум’я, призводить до збільшення теплового потоку до резервуара і зменшення часу досягнення ним небезпечних значень температури навіть тоді, коли напрям вітру не співпадає з напрямом від пожежі до резервуара. Зокрема, при швидкості вітру 2 м/с час досягнення температури самоспалахування парів бензину зменшується в приблизно в 1,5 рази порівняно з ситуацією, коли вітер відсутній. При швидкості вітру, достатній для нахилу осі полум’я, час досягнення небезпечного значення температури значно зменшується, якщо вітер нахиляє полум’я в бік резервуара, що нагрівається. При швидкості вітру понад 4 м/с цей час зменшується в 2÷3 рази. Показано, що у випадку горіння двох резервуарів з резервуарної групи більш небезпечною є ситуація, коли горять два діагонально розташовані резервуари. Тепловий вплив пожежі в трьох резервуарах є подібним до теплового впливу пожежі в двох діагонально розташованих резервуарах, але час досягнення резервуаром, що не горить, критичних значень температури є в середньому на 20% меншим. Побудована модель може бути використана для визначення частин стінки і покрівлі резервуара, які підлягають охолодженню, а також визначення граничного часу початку подачі води на охолодження.