Developing a model of tank cooling by water jets from hydraulic monitors under conditions of fire

Abstract

Основна небезпека пожежі в резервуарному парку з нафтопродуктами полягає в її каскадному розповсюдженні на сусідні резервуари. Відбувається це внаслідок прогріву металевих конструкцій резервуара до температури самоспалахування парів нафтопродукту. Тому охолодження резервуарів є першочерговою задачею при локалізації таких пожеж. Одним із найбільш надійних методів охолодження є подача води на стінки резервуара за допомогою гідромоніторів, стаціонарно розташованих поза межами обвалування. При цьому проблему становить розрахунок охолоджувальної дії води і визначення таких параметрів її подачі, які б забезпечували охолодження конструкцій резервуара до безпечної температури. Побудовано модель руху струменя води після виходу з насадка пожежного ствола. Запропоновано алгоритм подачі води за допомогою гідромонітора, який забезпечує послідовне чергування переміщення водного струменя по стінці резервуара в горизонтальному і вертикальному напрямках. Побудовано модель охолоджувальної дії водної плівки, яка утворюється після удару водного струменя об стінку резервуара. Модель базується на рівняннях теплового балансу для стінки резервуара і водної плівки, а також враховує періодичний рух водного струменя по стінці резервуара. При побудові рівнянь теплового балансу враховано конвекційний і променевий теплообмін з пожежею і навколишнім середовищем. Показано, що розподіл температур по стінці резервуара і водній плівці описується системою двох нелінійних диференціальних рівнянь першого порядку. Отримані в роботі результати дозволяють визначити параметри подачі води, які забезпечують охолодження резервуара до безпечної температури