Устойчивость противопожарных преград резервуарных парков к воздействию волны прорыва при квазимгновенном разрушении вертикального стального резервуара
Диссертация
Материалы диссертации реализованы при: а) разработке нормативного документа по пожарной и промышленной безопасности: «Методические указания. Расчетное определение параметров защитной преграды от волны прорыва, образующейся при квазимгновенном разрушении РВС» № П4−05С-004М-002. М.: «НК «Роснефть», 2006 г.- б) разработке нормативного документа по пожарной безопасности: «Технические условия… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ПРЕГРАД К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВОЛНЫ ПРОРЫВА, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ ПРИ РАЗРУШЕНИИ РВС
- 1. 1. Анализ статистических данных разрушений преград различного конструктивного исполнения волной прорыва
- 1. 1. 1. Характерные примеры разрушений земляных обвалований
- 1. 1. 2. Характерные примеры разрушений ограждающих стен из кирпичной и каменной кладки
- 1. 1. 3. Характерные примеры разрушений ограждающих стен из сборных железобетонных конструкций
- 1. 1. 4. Пример разрушения резервуара с двойной стенкой
- 1. 2. Анализ требований нормативных документов к обустройству преград по ограничению разлива жидкостей в резервуарных парках
- 1. 2. 1. Земляные обвалования и ограждающие стены
- 1. 2. 2. Дополнительные защитные преграды
- 1. 2. 3. Резервуары с защитной стенкой
- 1. 2. 4. Ограждающие стены с волноотражающим козырьком
- 1. 3. Цель и задачи исследования
- 1. 1. Анализ статистических данных разрушений преград различного конструктивного исполнения волной прорыва
- ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБРАЗОВАНИЯ, РАСПРОСТРАНЕНИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОЛНЫ ПРОРЫВА С ЗАЩИТНЫМИ ПРЕГРАДАМИ
- 2. 1. Анализ потока жидкости при полном разрушении РВС
- 2. 2. Обзор теоретических исследований волновых процессов при разрушениях гидротехнических сооружений
- 2. 3. Анализ теоретических исследований волны, образующейся при разрушении резервуара
- 2. 4. Анализ экспериментальных исследований взаимодействия волн с вертикальными защитными преградами
- 2. 5. Разработка математической модели образования, распространения и взаимодействия волны прорыва с защитными преградами при квазимгновенном разрушении РВС
- ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПРЕГРАД К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВОЛНЫ ПРОРЫВА
- 3. 1. Натурные исследования
- 3. 1. 1. Эксперимент по разрушению РВС-700 м3 с водой
- 3. 1. 2. Определение средней скорости фронта волны прорыва
- 3. 2. Численное моделирование натурного эксперимента
- 3. 3. Лабораторные исследования
- 3. 3. 1. Критерии моделирования
- 3. 3. 2. Описание модельной установки
- 3. 3. 3. Приборное оборудование
- 3. 3. 4. Определение скоростных характеристик потока
- 3. 3. 5. Определение волновой нагрузки
- 3. 3. 6. Расчетное определение опрокидывающих моментов
- 3. 3. 7. Обработка результатов экспериментальных данных
- 3. 3. 8. Оценка погрешностей измерений
- 3. 4. Численное моделирование лабораторного эксперимента
- 3. 4. 1. Сравнение скоростных характеристик потоков
- 3. 4. 2. Сравнение гидродинамических нагрузок на преграду
- 3. 1. Натурные исследования
Список литературы
- Технический регламент о требованиях пожарной безопасности: Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 года № 12Э-ФЗ.
- О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: Федеральный закон Российской Федерации от 21 декабря 1994 года№ 68-ФЗ.
- О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов: Постановление Правительства Российской Федерации от 21 августа 2000 года № 613.
- Энергетическая стратегия России на период до 2020 года // Приложение к журналу «Энергетическая политика» / ГУ ИЭС. М.: 2003. — 136 с.
- Воробьев Ю.Л. Основы формирования и реализации государственной политики в области снижения рисков чрезвычайных ситуаций: Монография. — М.: ФИД «Деловой экспресс», 2000. 248 с.
- Статистика квазимгновенных разрушений резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов / С. А. Швырков, С. А. Горячев, В. П. Сорокоумов и др. // Пожаровзрывобезопасность. 2007. — Т. 16. — № 6. — С. 48−52.
- Кандаков Г. П., Кузнецов В. В., Лукиенко М. И. Анализ причин аварий вертикальных цилиндрических резервуаров // Трубопроводный транспорт: проблемы, решения. 1995. -№ 4. С. 6−7.
- Аварии резервуаров и способы их предупреждения: Научно-техническое издание / В. Б. Галлеев, Д. Ю. Гарин, О. А. Закиров и др. Уфа: ГУП «Уфимский полиграфкомбинат», 2004. — С. 5−18.
- Маршалл В. Основные опасности химических производств: Пер. с англ. -М.: Мир, 1989.-672 с.
- Лебедева Л.Н., Лурье М. В., Швырков А. Н. Лавинные выбросы при разрушении резервуаров с жидкостями / // Инженерно-физический журнал. 1991. -Т. 61. — № 5. — С. 726−731.
- Швырков А.Н., Швырков С. А., Горячев С. А. Волна прорыва на нефтебазе плюс эффект «Домино». Техногенные катастрофы при разрушении резервуаров и защита от них // Охрана труда и социальное страхование. 1997. -Вып. 11.-С. 42−45.
- Шебеко Ю.Н., Шевчук А. П., Смолин И. М. Расчет влияния обвалования на растекание горючей жидкости при разрушении резервуара // Химическая промышленность. 1994. № 4. — С. 230−233.
- Прогнозирование площади разлива нефтепродукта при квазимгновенном разрушении резервуара / С. А. Швырков, С. А. Горячев, А. Н. Швырков и др. // Транспорт и хранение нефтепродуктов: Научн.-инф. сб. М.: ОАО «ЦНИИ-ТЭнефтехим. — 2005. — Вып. 7. — С. 8−12.
- СНиП 2.11.03−93. Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы / Госстрой России. М.: ГП ЦПП, 1993. — 24 с.
- Швырков С.А., Батманов С. В. Анализ последствий чрезвычайных ситуаций при разрушениях резервуаров на объектах топливно-энергетического комплекса // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2008. — № 4.-С. 2−8.
- Тушение нефти и нефтепродуктов: Пособие / Безродный И. Ф., Гилетич А. Н., Меркулов В. А. и др. М.: ВНИИПО, 1996. — 216 с.
- Розенштейн И.М. Аварии и надежность стальных резервуаров. М.: Недра, 1995.- С. 44−172.
- Кондрашова О.Г., Назарова М. Н. Причинно-следственный анализ аварий вертикальных стальных резервуаров // Нефтегазовое дело. 2004. (http://www.ogbus.ru).
- Воробьев В.В. Дополнительные защитные преграды для снижения пожарной опасности разлива нефти и нефтепродуктов при разрушениях вертикальных стальных резервуаров: Автореф. канд. техн. наук. М.:Академия ГПС МЧС России, 2008. — 24 с.
- Швырков С.А. Проблема обеспечения пожарной безопасности складов нефтепродуктов, расположенных в городах и населенных пунктах. Пожарная безопасность 95: Материалы XIII Всероссийской научн.-практ. конф. — М.: ВНИИПО МВД России, 1995. — С. 397−399.
- Швырков С.А. Защита окружающей среды при разрушениях крупногабаритных резервуаров на морских нефтяных терминалах / Газовая промышленность. М. 2008. — № 619. — С. 34−37.
- Оценка пожарной безопасности нефтебазы при возникновении в условиях городской застройки отступлений от требований норм пожарной безопасности / Шебеко Ю. Н., Болодьян И. А., Гордиенко Д. М. и др. // Пожарная безопасность. № 4, 2007. С. 22−28.
- Оценка пожарного риска для крупномасштабного терминала отгрузки нефти / Шебеко Ю. Н., Болодьян И. А., Гордиенко Д. М. и др. // Пожарная безопасность. № 4, 2007. С. 22−28.
- ПБ 03−605−03. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. — М.: ПИО ОБТ, 2004. — 148 с.
- Поповский Б.В. Эволюция резервуаров // Строительный вестник. — 2005. -№ 3.~ С. 210.
- Стоянов В.В. Металлические резервуары некоторые проблемы проектирования и реконструкции // Металлические конструкции. — 2007. — Т. 13. — № 1.-С. 45−49.
- Рекомендации по обеспечению пожарной безопасности объектов неф-тепродуктообеспечения, расположенных на селитебной территории: Рекомендации: М.: ГУГПС МВД России, ВНИИПО МВД России, 1997. — 50 с.
- Расчетное определение параметров защитной преграды от волны прорыва, образующейся при квазимгновенном разрушении РВС: Методические указания № П4−05 С-004 М-002. М.: ОАО «НК «Роснефть», 2006. — 32 с.
- Швырков С.А. Обеспечение пожарной безопасности нефтебаз ограничением разлива нефтепродуктов при разрушениях вертикальных стальных резервуаров: Дис. канд. техн. наук / Академия ГПС МВД России. -М., 2001. 180 с.
- Швырков С.А. Современная концепция защитных сооружений резервуаров и резервуарных парков от разлива нефти и нефтепродуктов // Материалы Международной науч.-практ. конф. Актуальные проблемы пожарной безопасности. 4.1. -М.: ВНИИПО, 2008. С. 242−245 с.
- Анализ разрушений резервуаров / Г. П. Афонская, В. А. Прохоров, М. Ю. Огай и др. Якутск: ЯГУ, 1997. — 50 с. Деп. в ВИНИТИ, 06.10.97. — № 2967-В97.
- Беляев Б.И., Корниенко B.C. Причины аварий стальных конструкций и способы их устранения. М.: Стройиздат, 1968. — 206 с.
- Информационное письмо о пожарах в резервуарных парках нефтепродуктов № 31/2/661. -М.: ГУПО МВД СССР, 1953. 15 с.
- Анализ аварийных разрушений резервуаров на складах нефти и нефтепродуктов и разработка рекомендаций по ограничению площади разлива: Отчет о НИР 1.419/96 / А. Н. Швырков, С. А. Горячев, С. А. Швырков. М.: МИПБ МВД РФ, 1997.-100 с.
- Монтажные и специальные строительные работы // Экспресс-информ.: Изготовление металлических и монтаж строительных конструкций. / ЦБНТИ — М.: 1991.-Вып. 3.-С. 15−17.
- Булгаков А.И. Победило мужество // Пожарное дело. — 1983. — № 11, — С. 29−30.
- Акт расследования причин разрушения РВС-30 000 (ТП 704−1-172−84) на Запорожской ГРЭС 24 декабря 1987 г.
- Урванцев А. Мы тушили пожар под обстрелом // Пожарное дело. -1995.-№ 8.-С. 16−19.
- Акт расследования причин пожара в резервуарном парке УПН НГДУ «Сергиевскнефть» ОАО «Самаранефтегаз» 14 марта 2000 г.
- Денисова А. В Приморье продолжается ликвидация крупного разлива мазута на котельной // РИА Новости. Владивосток. — 31.01.2007 (http://dv.rian.ru/incidents/20 070 231/81532796.html).
- Акт расследования причин разрыва мазутного бака № 2 на Невинно-мысской ГРЭС 12 июля 1985 г. (Заключение № 175/85).
- Политика предотвращения техногенных аварий и катастроф / Под ред. М. И. Фалеева. -М.: Институт риска и безопасности, 2002. С. 8.
- Владимиров В.А., Измалков В. И. Катастрофы и экология. М.: ППП Типография «Наука», 2000. — 380 с.
- Бард B. JL, Кузин А. В. Предупреждение аварий в нефтеперерабатывающих и нефтехимических производствах. М.: Химия, 1984. — 248 с.
- Волков О.М., Проскуряков Г. А. Пожарная безопасность на предприятиях транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов М.: Недра, 1981.- 256 с.
- Основания и фундаменты резервуаров / Ю. К. Иванов, П. А. Коновалов, Р. А. Мангушев, С. Н. Сотников -М.: Стройиздат, 1989.-223 с.
- Оценка террористического риска и принятие решений о целесообразности построения систем защиты от террористических воздействий / В. П. Петров, Д. О. Резников, В. И. Куксова, Е.Ф. и др. // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. № 1, 2007. С. 89−105.
- Таубкин И.С. Опасность террора и диверсий в промышленности // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. Вып. 3, 2002, С. 61−72.
- Лейн А.Ф. Сравнительная оценка опасности и уровня риска для населения при авариях на химических, взрывоопасных и энергетических объектах: Автореф. канд.техн.наук. М.: ИБРАЭ РАН, 2006. — 25 с.
- Прохоров В.А. Оценка параметров безопасности эксплуатации нефтехранилищ в условиях Севера. -М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. 142 с.
- Землянский А.А. Принципы конструирования и экспериментально-теоретические исследования крупномасштабных резервуаров нового поколения. Саратов: СГТУ, 2005. — 324 с.
- Овчинников И.Г., Кудайбергенов Н. Б., Шеин А. А. Эксплуатационная надежность и оценка состояния резервуарных конструкций. Саратов: Изд-во Сарат. гос. техн. ун-т, 1999. — 316 с.
- Швырков С.А., Батманов С. В. Прогнозирование площадей разливов нефти и нефтепродуктов при квазимгновенных разрушениях вертикальных стальных резервуаров // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. -2008. -№ 3. -С. 40−44.
- Волков О.М. Проблема городских нефтебаз / О. М. Волков, Г. А. Проскуряков, А. Н. Швырков // Пожарное дело. 1994. — № 8. — С. 10−13.
- Воробьев В.В., Горячев С. А., Швырков С. А. Теоретическое определение степени перелива жидкости через вертикальную стену при квазимгновенном разрушении РВС // Безопасность жизнедеятельности. 2008. № 6. — С. 3739.
- Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости (пер. с англ.). — М.: Мир, 1973.-760 с.
- Чоу В. Т. Гидравлика открытых каналов, — М.: Стройиздат, 1969. 464 с.
- Чугаев P.P. Гидротехнические сооружения. Водосливные плотины. — М.:ВШ, 1978.-352 с.
- Френкель Н.З. Гидравлика: Учеб. для вузов. — М.: Госэнергоиздат, 1956.-456 с.
- Шаталина В.Н. Гидродинамические аспекты аварийных ситуаций на судоходных шлюзах: Дис. канд.техн.наук/НГАСУ. Новосибирск: 2004.- 158с.
- Рауз X. Механика жидкости для инженеров-гидротехников: Пер. с англ. / Под ред. И. И. Агроскина. М.: Госэнергоиздат, 1958. — 368 с.
- Гидравлика, гидрология, гидрометрия: Учеб. для вузов: В 2 ч. 4.2. Специальные вопросы / Н. М. Константинов, Н. А. Петров, Л.И. Высоцкий- Под ред. Н. М. Константинова. М.: ВШ, 1987. — 431 с.
- Эббот М.Б. Гидравлика открытого потока. Вычислительная гидравлика: Пер. с англ. -М.: Энергоатомиздат, 1983. -272 с.
- Гидравлика: Учеб. / Н. Н. Каменецкий, Д. В. Штеренлихт, В. М. Алышев, Л. В. Яковлева. 3-е изд., перераб. — М.: Энергия, 1980. — 384 с.
- Лаврентьев М.А., Шабат Б. В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1973. — 416 с.
- Архангельский В.А. Расчеты неустановившегося течения в открытых водотоках. М.: АН СССР, 1947. — 136 с.
- Лурье М.В. Математическое моделирование процессов трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: Учебное пособие. М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2003. — 336 с.
- Школьников С.Я. Трансформация прорывной волны на суходоле / С. Я. Школьников, Н. С. Юзбеков // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1999. -№ 6. — С. 26−30.
- Васильев О.Ф., Гладышев М. Т. О расчете прорывных волн в открытых руслах // Изв. АН СССР, МЖГ. 1966. — № 6. — С. 184−189.
- Годунов С.К. Разностные схемы / С. К. Годунов, B.C. Рябенький. М.: Наука, 1977.-400 с.
- Историк Б.Л., Лятхер В. М. Распространение волны прорыва в призматическом русле // Изв. АН СССР, МЖГ. 1975. -№ 1. — С. 39−44.
- Кочин Н.Е., Кибель И. А., Розе Н. В. Теоретическая гидромеханика: Учеб. для университетов. Ч. И. изд. 4 пер. и доп. М.: Физматгиз, 1963. — 728 с.
- Остроумов А.В. Некоторые точные решения уравнений движения тяжелой жидкости в приближении мелкой воды // Изв. АН СССР, МЖГ. 1972. -№ 3.-С. 163−166.
- Гладышев М.Т. Численное моделирование неустановившихся течений в открытых руслах // Водные ресурсы. 1981. — № 3. — С. 119−125.
- Решение одномерных задач газовой динамики в подвижных сетках: Учеб. для вузов / Г. Б. Аламыкин, С. К. Годунов, И. Л. Киреева и др. М.: Наука, 1970.-457 с.
- Menendez A.N. Simulacion numerica de la onda de rotura de presas en dos dimensiones / A.N. Menendez, H.A.M. Quinodoz // Congreso Latinoamericano de hidraulica, 9. Buenos Aires. — 1984. — S. 489−499,
- Козлитин A.M. Попов А. И., Козлитин П. А. Анализ риска аварий с формированием гидродинамической волны прорыва на мазутных резервуарах ТЭЦ // Безопасность труда в промышленности. 2003. — № 1. — С. 26−32.
- Christopher Zoppou and Stephen Roberts / Catastrophic collapse of water supply reservoirs in urban areas // Mathematics Research Report No. MRR 025−98: The Australian National University. 1998. — 24 p.
- Годунов C.K. Разностный метод численного расчета разрывных решений гидродинамики//Мат. Сб. 1959. — Т. 47. — Вып. 3. — С. 117−143.
- Masson В. Application of Godunov’s method to bluntbody calculations / B. Masson, T. Taylor, R. Foster // AIAA J. 1969. — Vol. 7. — № 4. — P. 312−321.
- Эглит М.Э. Неустановившееся движение в руслах и на склонах: Учеб. для вузов. М.: Изд-во Моск. ун-та., 1986. — 96 с.
- Мишуев А.В., Приказчиков Н. А., Сладкевич М. С. Взаимодействие прерывных волн типа цунами с оградительными сооружениями // Процессы возбуждения и распространения цунами / Ин-т океанологи АН СССР. м.: 1982. — С. 113−117.
- Кленов Б.С. Энергогасящий ограничитель наката волн // Волновые воздействия на гидротехнические сооружения и берега: Сб. научн. тр. / ВНИИ ВОДГЕО.-М.: 1987.-С. 14−21.
- Давлетшин В.Х., Голуб Н. А. Крупномасштабные исследования отражения волн посредством криволинейного козырька // Гидротехническое строительство. 2006. — № 11. — С. 32−36.
- Полтавцев В.И., Спицын И. С., Винников С. Д. Гидрологическое лабораторное моделирование: Учеб. пособие для вузов. Л.: ЛГМИ, 1982. — 143 с.
- Розанова Н.П. Лабораторные работы по гидротехническим сооружениям: Учеб. для вузов. -М.: Агропромиздат, 1989. — 208 с.
- Пашков Н.Н., Долгачев Ф. М. Гидравлика. Основы гидрологии: Учеб. пособие для вузов М.: Энергоатомиздат, 1985. — 384 с.
- Панова М.В. Лабораторный практикум по гидравлике: Учеб. пособие для вузов. -М.: Энергия. 1969. — 128 с.
- Фомичев М.С. Пульсации динамического давления и кинематическая структура течения в нижнем бьефе водосливной плотины // Известия АН СССР.- 1954. -№ 1.-С. 138−158.
- Богомолов А.И., Михайлов К. А. Гидравлика. М.: Стройиздат, 1972.- 648 с.
- Леви И.И. Моделирование гидравлических явлений. Л.: Энергия, 1967.-235 с.
- Теории подобия и размерностей. Моделирование // П. М. Алабужев, В. Б. Геронимус, JI.M. Минкевич, Б. А. Шеховцов. М.: Высшая школа, 1968. -208 с.
- Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. — М.: Наука, 1965.-386 с.
- Штеренлихт Д.В. Гидравлика. М.: Энергоатомиздат, 1984. — 640 с.
- Лурье М.В. Техника научных исследований. Размерность, подобие и моделирование явлений в проблемах транспорта и хранения нефти и газа. М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2002. — 111 с.
- Серый Д.Г. Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосбросах: Дис. канд. техн. наук / Кубанский Государственный университет. — Краснодар: 2005. 138 с.
- Справочник по гидравлическим расчетам. Под ред. П. Г. Киселева. Изд. 5-е. М., Энергия, 1974. С. 301−308.
- Чертоусов М.Д. Гидравлика. -М.: Гос. энергетическое издание, 1957. 640 с.
- Преображенский Н.А., Юдицкий Г. А. Приборы для измерения пульсации давления воды на стенках сооружения // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1954.-Т52. С.88−95.
- Эрл Д. Гейтс. Введение в электронику. Ростов-на-Дону: «Феникс», 1998.-640 с.
- ГОСТ 7328–2001. Гири. Общие технические условия. Минск: 2001.67 с.
- Ренский А.Б., Баранов Д. С., Макаров Р. А. Тензометрирование строительных конструкций и материалов. — М.: Стройиздат, 1977. — 239 с.
- Паспорт № 91−22. Гидрометрическая микровертушка цифровая модернизированная «МИКРО-01». -Минск-86: «Комплекс», 1990. -24 с.
- Леви И.И. Динамика русловых потоков. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1948.-С. 42−56.
- СНиП 2.06.04−82*. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). М.: Стройиздат, 1989.-66с.
- Михнюк А.А., Хавский С. А. Моделирование воздействий нерегулярных волн на берегозащитные плитные крепления // Численное моделирование и автоматизация эксперимента в гидравлических исследованиях: Сб. научн. тр. ВНИИВОДГЕО. -М.: 1989.-С. 4−9.
- Яблонский А.А., Никифорова В. М. Курс теоретической механики. Ч. 1. -М.: Высшая школа, 1984.-343 с.
- Минько А.А. Статистический анализ в MS Excel. М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. — 448 с.
- Кремер Н.Ш., Путко Б. А. Эконометрика: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005. — 311 с.
- Ахназарова С.Л., Кафаров В. В. Статистические методы планирования и обработки экспериментов. М.: МХТИ им. Д. И. Менделеева, 1972. — 152 с.
- Зайдель А.Н. Элементарные ошибки измерений. Л.: Изд-во Наука, 1968.-96 с.
- Писков Ю.К., Козьяков А. Т. Рекомендации по обработке результатов прямых и косвенных измерений. -М.: ВНИИПО, 1983. 33 с.