Прогнозування температурного режиму вертикальних сталевих резервуарів при горінні нафтопродуктів

Abstract

Розроблено математичну модель теплового стану вертикального сталевого резервуара з нафтопродуктом, що горить, яка ґрунтується на розв’язанні двовимірного рівняння теплопровідності для стінки з урахуванням променевого та конвекційного теплообміну з полум’ям, поверхнею рідини, газовим простором і навколишнім середовищем. Встановлено, що максимальні температури формуються у верхній частині стінки резервуара, причому за наявності вітрового впливу найбільш небезпечним є підвітряний бік, де внаслідок деформації полум’я та його виходу за межі резервуара температура може перевищувати критичні значення втрати міцності сталі. Показано, що зниження рівня нафтопродукту призводить до зменшення коефіцієнта взаємного опромінення між поверхнею рідини та полум’ям, що обумовлює зменшення питомої масової швидкості вигорання та скорочення довжини полум’я; при цьому розбіжність між розрахунковими та експериментальними даними не перевищує 9 %, що підтверджує адекватність запропонованого підходу. Отримані результати можуть бути використані для прогнозування термічної стійкості резервуарів, оцінювання ризику прогресуючого руйнування конструкцій та обґрунтування інженерних рішень щодо підвищення ефективності протипожежного захисту резервуарних парків