WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

УДК  614.84

На правах рукописи

Бараковских  Сергей  Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ЗАЩИТЫ НЕФТЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ПОЖАРАХ

Специальность 05.26.03 – Пожарная и промышленная безопасность

(нефтегазовый комплекс)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа 2012

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР»).

Научный руководитель

Иванов Вадим Андреевич,

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Идрисов Роберт Хабибович,

доктор технических наук, профессор,

ГУП «ИПТЭР», заведующий отделом «Безопасность эксплуатации трубопроводных систем»

Смирнов Алексей Сергеевич,

кандидат технических наук,

Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС России, заместитель начальника по информационным технологиям и информационной безопасности

Ведущая организация

ООО «ТюменНИИгипрогаз»
ОАО «Газпром»

Защита состоится 16 августа 2012 г. в 1600 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР») по адресу: 450055, г. Уфа,
пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР».

Автореферат разослан 16 июля 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор               Худякова Лариса Петровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Нефтегазовый комплекс (НГК) является важнейшей структурной составляющей экономики России, поэтому проблемам обеспечения безопасности объектов НГК уделяется особое внимание.

Анализ статистических данных показал, что аварийные ситуации на этих объектах в большинстве случаев сопровождаются пожарами, а средний убыток от одного пожара в 7 раз больше среднего убытка, приходящегося на один пожар по всей стране. При пожарах горение углеводородов сопровождается выделением большого количества теплоты, значительная часть которой посредством излучения передается к объектам, окружающим очаг пожара. Попадающее на смежные объекты излучение превышает величину критической плотности излучения материалов или веществ с заданными свойствами, и происходит возникновение новых очагов возгораний. Поэтому ограничение распространения пожара является одним из основных аспектов противопожарной защиты, который, в свою очередь, реализуется  за счет применения ряда конструктивно планировочных решений, а также  различных конструкций и устройств, поглощающих или отражающих лучистую энергию. Эффективность применения таких конструкций и устройств обосновывается результатами экспериментально-поисковых и теоретических исследований, а также использованием достоверных методов расчета, учитывающих теплофизические и конструктивные особенности в условиях пожара.

В связи с этим разработка метода защиты технологического оборудования и способов, ограничивающих распространение пожара, а также оценка времени их защитного действия являются актуальным научным исследованием.

Цель работы повышение безопасности нефтегазового оборудования при пожарах путем разработки теоретически обоснованного метода  защиты на основе устройств с использованием воздушно-механической пены.

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

  • анализ причин пожаров и методов противопожарной защиты нефтегазовых объектов, соответствующих им;
  • оценка и подбор материалов для создания устройств огнезащиты нефтегазового оборудования и пожарных подразделений;
  • разработка  устройства огнезащиты нефтегазового оборудования;
  • создание методики расчета характерных размеров устройств, гарантирующих обеспечение заданного времени защиты нефтегазового оборудования при пожарах.

Методы решения поставленных задач

При разработке и решении поставленных задач применялись общенаучные методы исследования: группировка статистических данных и системный анализ причин пожаров, методов и устройств противопожарной защиты на объектах нефтегазовой отрасли; методы экспериментально-поисковых исследований тепломассообмена в огнезащитных конструкциях; численный подход к решению уравнения теплопроводности,  основанный на методе конечных разностей, позволяющий  определить температурное поле  составной среды, являющейся основой  предлагаемых огнезащитных устройств.

Научная новизна результатов работы

  • Разработан и обоснован метод защиты нефтегазового оборудования при пожарах с использованием результатов численных расчетов на основе  математической модели, базирующейся на уравнении теплопроводности составной среды, что позволило определить температурное поле и  величины тепловых потоков на стенках ограждающих устройств, заполненных воздушно-механической пеной.
  • Для описания характеристик составной среды установлены  аналитические зависимости плотности, теплоемкости и теплопроводности воздушно-механической пены  от числа ее кратности.
  • Разработана программа расчета температурного поля в воздушно-пенном объеме огнезащитных устройств,  позволяющая найти время их защитного действия, в зависимости от  конструктивных параметров и кратности пены.
  • Разработана методика, позволяющая определить характеристики огнезащитных устройств, для заданного времени защиты технологического оборудования.

На защиту выносятся:

  • результаты проведенных экспериментальных исследований по определению температуры внешней стенки комплексных устройств,  предназначенных для поглощения тепловой радиации от огнеисточника;
  • результаты численных расчетов по определению времени защитного действия разработанных устройств, проведенных на основе математической модели, описывающей процессы распространения тепла в составной среде;
  • аналитические зависимости для описания теплофизических характеристик пенной среды, в частности ее коэффициента теплопроводности.

Практическая ценность и реализация результатов работы

  • Определены теплофизические и физико-технические характеристики конструкций, предназначенных для поглощения теплового излучения при пожарах, которые позволяют защищать технологическое оборудование от тепловой радиации, тем самым предотвращая появление  новых очагов возгораний.
  • Разработанные методики расчета внедрены и используются в ГУ МЧС России по Тюменской области при разработке мероприятий, направленных на предотвращение распространения и тушение пожаров.
  • Результаты теоретического исследования используются в образовательной практике преподавания специальных дисциплин Уральского института ГПС МЧС России  и Уральского федерального университета.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались на научных конференциях и семинарах:

  • научно-практической конференции «Безопасность мегаполиса: промышленно-экологический аспект» в рамках V Международного научно-практического форума «Грани безопасности-2008» (г. Екатеринбург, 2008 г.);
  • Второй международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы обеспечения безопасности в Российской Федерации» (г. Екатеринбург, 2008 г.);
  • II Всероссийской научно-технической конференции «Безопасность критичных инфраструктур и территорий» (г. Екатеринбург, 2008 г.);
  • Международной научно-практической конференции «Вопросы состояния и перспективы развития нефтегазовых объектов Западной Сибири» (г. Тюмень, 2009 г.);
  • учебно-практической конференции «Передовые технологии и инновации в области предупреждения и тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ» (г. Екатеринбург, 2010 г.);
  • Региональной научно-практической конференции курсантов слушателей и студентов «Актуальные вопросы противопожарного водоснабжения» (г. Иваново, 2011 г.).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 12 научных трудах, в том числе в 4 ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех  разделов основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 118 наименований, 3 приложений. Работа изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков, 27 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и основные задачи, обозначены основные положения, выносимые на защиту, показаны научная новизна и практическая ценность результатов работы.

В первом разделе представлен анализ аварийности и причин пожаров на объектах нефтегазовой отрасли, а также методов, технологий и устройств для их  предупреждения и тушения. По статистике, на объектах хранения нефтепродуктов наибольшее число пожаров происходит в резервуарах с бензином – 56,7 % от общего количества. Также установлено, что 43 % пожаров происходит в резервуарах со стационарными крышами, 32 % – в резервуарах с плавающими крышами, 25 %  – в резервуарах с понтоном. Анализ пожаров в резервуарах, оборудованных автоматическими установками пожаротушения, показал, что 40…50 % этих установок выходят из строя в результате взрыва или действия пламени в резервуаре и обваловании. Наиболее часто пожары возникают в весенне-летний период – 80 %, и 20 % пожаров возникает в осенне-зимний период.

Среди аварий, произошедших на объектах нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, преобладают аварии, связанные с пожарами и взрывами, доля которых составляет 89 % от общего числа. Анализ произошедших аварий показал, что основными факторами возникновения и развития аварий являются неудовлетворительное состояние оборудования, зданий и сооружений – 52,6 %, а также несовершенство (нарушение) технологий и конструктивное несовершенство технических устройств – 47,4 %.

Наибольшее число аварий на объектах нефтегазодобычи представлено открытыми фонтанами и выбросами на нефтяных и газовых скважинах, пожарами и взрывами на сооружениях по подготовке нефти и газа, падением буровых вышек и разрушением частей, в основном агрегатов для подземного ремонта скважин.

Анализ способов, методов, устройств и технологий противопожарной защиты показал, что в условиях пожара наиболее эффективными являются способы, препятствующие распространению пожара и обеспечивающие сопротивление возгораемости. Исследованию способов и устройств, препятствующих распространению пожара, посвящено значительное количество экспериментальных и теоретических работ, направленных на уменьшение величины теплового потока за счет твердых материалов и тонкораспыленной воды (Усманов М.Х., Брушлинский Н.Н., Аблязис Р.А., Касымов Ю.У., Копылов Н.П., Серебренников Е.А., Баратов А.Н., Крутолапов А.С., Заикин С.В. и др.). Однако при горении углеводородов основным средством тушения является воздушно-механическая пена, поэтому в работе обоснованы принципы работы устройств, предназначенных для ослабления теплового излучения с применением воздушно-механической пены. Исходя из вышеизложенного, были проанализированы материалы, которые могут использоваться для создания устройств, ограничивающих распространение пожара. Дан обзор физико-химических параметров, определяющих огнетушащую эффективность воздушно-механической пены, включая такие ее свойства, как изолирующая способность, устойчивость, вязкость, предельное сдвиговое напряжение, кратность, самопроизвольное растекание и т.д. Эти свойства обеспечиваются путем выбора состава пенообразующего раствора и способа получения пены. Согласно ГОСТ 50588-93, в зависимости от применения пенообразователи делятся на две группы: общего назначения, которые используются для получения пены и растворов смачивателей при тушении пожаров нефти, нефтепродуктов и твердых горючих материалов; целевого назначения, которые используются для тушения пожаров отдельных видов горючих жидкостей или применяются в особых условиях. Наиболее общим признаком классификации пенообразователей является химическая природа основы пенообразователя. Исходя из химической природы поверхностно-активного вещества (ПАВ) стабилизатора пены, пенообразователи подразделяются на: протеиновые, в которых стабилизатором пены является продукт гидролизации природного белка; фторпротеиновые, которые готовят на основе протеиновых с добавлением к ним фторсодержащих ПАВ (ФПАВ); фторсинтетические пенообразователи на основе ФПАВ, не содержащие белковые соединения; синтетические на основе смесей углеводородных ПАВ (УПАВ). Из анализа работ Шароварникова А.Ф. и Шароварникова С.А. следует, что приведенные классификации являются в значительной мере условными, так как выделение какого-то одного аспекта из системы (концентрат – раствор пенообразователя – пена – горючее – тушение) не дает однозначной информации о пенообразователе. Поэтому при характеристике пенообразователей часто пользуются признаками различных классификаций. 

В разделе приведена характеристика металлических сеток и стекломагниевого листа (СМЛ). Установлено, что стекломагниевый лист является огнеупорным материалом. Лист класса «Стандарт» относится к группе горючести Г1, лист класса «Премиум» относится к категории НГ, при толщине листа 6 мм удерживает огонь до 2 часов, выдерживает нагрев до 1200 С.

Во втором разделе  проанализированы экспериментально-поисковые работы по созданию устройств, ограничивающих распространение пожара. В ходе выполнения экспериментов были разработаны два устройства, предназначенные для поглощения теплового излучения. Данные  устройства выполнены в виде двух параллельных плоскостей, между которыми в качестве охлаждающего агента подается воздушно-механическая пена. Параллельные плоскости первого устройства выполнены из металлических сеток, второго – из перфорированного стекломагниевого листа.

В ходе научного поиска исследовано препятствие тепловым потокам металлическими сетками с разными размерами ячеек, расположенными в виде двух параллельных плоскостей на фиксированном расстоянии. Для проведения дальнейшей экспериментальной работы по созданию устройств для ослабления теплового излучения в виде двух параллельных плоскостей, пространство которых заполнено воздушно-механической пеной, были выбраны синтетические углеводородные пенообразователи общего назначения, стекломагниевый лист класса «Премиум», металлические сетки с размерами ячеек 1,100; 0,900; 0,440; 0,100; 0,094 мм. На следующем этапе работы был проведен подбор оптимального размера ячейки металлической сетки, при котором пена не будет быстро оседать и выходить из сетчатого объема. В результате  серии проведенных экспериментов (40 повторений) был сделан вывод о целесообразности использования сеток с размером ячейки 0,094 мм. Затем была определена устойчивость воздушно-механической пены в сетчатом объеме в зависимости от ее кратности, при этом фиксировалось время заполнения и время устойчивости пены. Кратность пены (K) определяли по стандартной методике ГОСТ Р 50588-93, из соотношения объема пены с объемом жидкости в пене. Связь между кратностью пены и ее удельным весом (Н/м3) устанавливали из соотношения:

,        (1)

где – удельный вес газа (воздуха);    – удельный вес жидкости.

На основании результатов проведенного эксперимента был сделан вывод о том, что при увеличении кратности пены время устойчивости увеличивается, так как ее удельный вес уменьшается, однако при одной и той же кратности стойкость пены увеличивается с увеличением степени дисперсности пены, так как при уменьшении размеров пузырьков соответственно уменьшаются межпузырьковые каналы, по которым происходит стекание жидкости. Результаты исследования влияния добавок с целью повышения устойчивости пены показали, что при их применении важно так подобрать концентрацию, чтобы обеспечить их совместную адсорбцию в необходимых количествах и взаимодействие, благодаря которому эта добавка будет удерживаться в подслое, способствуя структурированию на большую глубину и сохранению массы жидкости в пленке.

Логика исследования привела к определению высоты конструкции, заполненной воздушно-механической пеной. Как показали испытания, максимальное время устойчивости пены в такой конструкции достигается при высоте столба пены 2100…2200 мм. Если высота защищаемого технологического оборудования выше 2000 мм, то конструкции для ослабления теплового излучения можно выполнить в виде этажерок, то есть через каждые 2000 мм по высоте конструкции должны быть устроены пеноудерживающие полки (диафрагмы), при этом воздушно-механическая пена подется в каждый отсек (рисунок 1).

1 – пеноудерживающая полка ( диафрагма); 2, 3 – пеногенератор

Рисунок 1 – Конструкция для ослабления теплового излучения

При проведении огневых испытаний, направленных на определение величины теплового потока за конструкцией и ее временной огнестойкости, исследовали устойчивость пены средней и высокой кратности в сетчатой конструкции. Для определения времени устойчивости при воздействии температуры учитывалось разрушение 50 % объема пены. Анализ проведенных испытаний показал, что при воздействии температуры  время устойчивости пены средней кратности выше по отношению к пене высокой кратности. Также очевидно, что при воздействии температуры в 800 С время устойчивости пены снижается на 30…35 % независимо от кратности.

На следующем этапе работы проводилось исследование препятствия тепловым потоком сетчатой конструкции, заполненной пеной. При проведении испытаний определялись следующие параметры и характеристики: разность температур на внутренней и внешней стенках; характер возрастания температуры на внешней стенке конструкции; факторы, влияющие на возрастание температуры. Основываясь на результатах проведенных испытаний, можно сделать вывод о том, что данная конструкция способна эффективно препятствовать тепловому потоку в течение 5 минут. Исходя из этого подача воздушно-механической пены должна осуществляться  постоянно, либо через определенный временной интервал, чтобы сетчатая конструкция при воздействии на нее теплового излучения была постоянно заполнена пеной. Также в ходе исследования был учтен факт влияния размеров прослоек, их геометрических форм на процесс распространения тепла в ограниченном пространстве.

В ходе экспериментальной работы с СМЛ определялись следующие параметры: величина перфорации листа, при которой воздушно-механическая пена удерживается в конструкции; термическое сопротивление конструкции, выполненной из перфорированного стекломагниевого листа и заполненной воздушно-механической пеной. В экспериментах был использован стекломагниевый лист класса «Премиум» толщиной 8 мм, обладающий надежными физико-механическими и пожарно-техническими свойствами. Результаты опытно-поисковой работы показали, что величина перфорации плоскостей из стекломагниевого листа существенно не влияет на время устойчивости пены в данной конструкции. Это объясняется тем, что общая площадь перфорации в стекломагниевом листе составляет 10 % от всей его плоскости. Вследствие этого пена удерживается в этом объеме дольше, чем в металлической сетке, так как на пену нет воздействия внешних факторов. При проведении огневых испытаний температура на поверхности испытываемой конструкции составляла 820…830 С.

Огневые испытания показали, что конструкция, не заполненная пеной, способна поглощать тепловое излучение на 90 %. При этом температура в тыловой части конструкции с увеличением времени возрастает и держится в пределах 10 С, так как через отверстия перфорации нагревается внутренняя часть конструкции. Однако при заполнении пеной данная конструкция поглощает тепловое излучение на 100 %, и время устойчивости пены средней кратности составляет 720 секунд, время устойчивости пены высокой кратности составляет 920 секунд. В работе приведена сравнительная характеристика исследуемых устройств. Разработанные устройства способны эффективно поглощать тепловое излучение, однако при использовании конструкций, выполненных из металлических сеток, потребуется большее количество пенообразователя. В конструкцию, выполненную из СМЛ, можно подавать воздушно-механическую пену высокой кратности, кроме того, затраты на ее выполнение значительно ниже, чем на выполненную из металлических сеток.

В третьем разделе получены формулы для решения  уравнения теплопроводности на основе метода конечных разностей, позволяющие найти распространение тепла вдоль бесконечной неоднородной стенки, наполненной средой (воздушно-механическая пена) с изменяющимися теплофизическими характеристиками во времени (распад воздушно-механической пены):

,                        (2)

где – теплоемкость проводящей среды, ; – теплопроводность проводящей среды,  ; – удельная плотность среды,

Вследствие того что теплофизические характеристики пены менялись как во времени, так и в пространстве, то получить аналитическое решение уравнения (2) оказалось затруднительным. Для решения этого уравнения использовался численный подход, основанный на методе конечных разностей.

Для определения температуры в точках разбиения отрезка использовался конечно-разностный аналог уравнения теплопроводности:

               (3)

Коэффициенты для системы уравнений (4) определялись по следующим выражениям:

,  (4); , (5); ,  (6); , (7);

,  (8);  ,  (9);  , (10);

,  (11);  , (12);  , (13)

В выражениях (3) – (13) приняты следующие обозначения: – шаг во времени, причем ;  – шаг в пространстве , причем  ;  – значение коэффициента теплопроводности в точке с координатами в момент времени ;  – объемная теплоемкость пены;  – температура пены в точке в момент времени . 

Вариант конечно-разностного аналога уравнения теплопроводности (3) решался с учетом граничных условий второго типа: 

  ,                       (14)

где ;  ; – коэффициент поверхностного теплообмена; – температура окружающей среды.

Для расчета температурного поля ограждений различных конструкций была написана программа в среде программирования Delphi, в которой реализован алгоритм численного решения уравнения (3). Результаты расчета по этому алгоритму были проверены на решении тестового примера. Численный эксперимент показал, что с увеличением числа интервалов разбиения отрезка в четыре раза ошибка уменьшилась практически в 10 раз. Таким образом, появилась возможность за счет выбора шагов разбиения во времени и пространстве гарантировать заданную точность расчетов. В программе предусмотрены варианты расчета температурного поля с выбором типа ограждения (в виде металлической сетки или стекломагниевого листа) и заполнителя (воздушно-механической пены).

На следующем этапе исследования была проведена оценка удельной теплоемкости, коэффициента теплопроводности для  пены заданной кратности. Временную зависимость этих величин считали известной из результатов эксперимента.

Дополнительно рассчитывалось временное изменение температуры на внешней стенке ограждения при наличии пены. Причем отвод тепла от внутренней стенки осуществлялся за счет теплообмена с поверхности металлической сетки.

На рисунке 2 приведены график рассчитанной зависимости температуры от времени на внешней стороне конструкции из металлических сеток и экспериментальные точки. Наблюдается достаточно хорошее согласование с учетом того, что часть характеристик пены экстраполировалась линейным образом от теплофизических характеристик воздуха к теплофизическим характеристикам воды.

В качестве параметра теплофизических характеристик пены использовалось число кратности. Плотность пены заданной кратности находилась на основе следующей зависимости: 

       ,                 (15)

где – число кратности пены.

Рисунок 2 –  График зависимости температуры от времени
в заданном сечении на внешней стороне конструкции
из металлических сеток 

Коэффициент поверхностного теплообмена был принят равным
= 8 Вт/м2К. Он является типичным значением, свойственным для металлических поверхностей в отсутствии сильной конвекции. Коэффициент  теплопроводности пены принят равным его значение обусловлено теплопроводностью водяной пленки в пене. Воздух в пузырьках имеет коэффициент теплопроводности, составляющий величину порядка которая в 30 раз меньше соответствующего значения для воды. Поэтому теплопроводностью за счет воздуха в данном случае пренебрегли. Для удельной теплоемкости принята закономерность, суть которой заключается в том, что значение удельной теплоемкости напрямую связано с плотностью пены, значит и с числом кратности. Если принять линейный вариант изменения удельной теплоемкости проводящей среды и считать, что максимальная кратность пены находится в районе , то для этого значения кратности пена практически состоит из воздуха, и вклад в удельную теплоемкость проводящей среды от воды практически равен нулю. Основанная на этом предположении линейная зависимость имеет вид: 

, .  (16)

Таким образом, были связаны все теплофизические характеристики пены с числом ее кратности. Приведенный пример расчета на рисунке 2 основан на использовании предложенных закономерностей. Нужно отметить достаточно хорошее согласование рассчитанных и экспериментальных значений температуры на внешней стенке ограждения при наличии в качестве наполнителя пены заданной кратности.

Для расчета ограждающей конструкции, в которой в качестве стенок используется стекломагниевый лист толщиной 8 мм, использовались следующие теплофизические характеристики составной среды, а именно:  значение теплопроводности для стекломагниевого материала принималось равным среднему значению из имеющихся в литературе значений, которые находятся в интервале; теплопроводность воздушно-механической пены обусловлена теплопроводностью водяной пленки; плотность стекломагниевого листа принята равной и равна среднему значению из известных данных; плотность пенного заполнителя, как и в предшествующим случае, обусловлена числом кратности пены.

В качестве удельной теплоемкости стекломагниевого листа принята теплоемкость, равная а теплоемкость пены определялась числом ее кратности Все расчеты производились с числом кратности пены .

На рисунке 3 представлены график временной зависимости температуры на внешней стороне конструкции из СМЛ, заполненной пеной средней кратности, и набор экспериментальных точек.

Рисунок 3  – График зависимости температуры от времени
в заданном сечении на внешней стороне конструкции
из СМЛ

Анализ численных расчетов конструкции из СМЛ показывает, что основное падение температуры происходит в пенном слое на расстоянии порядка 20…30 см, что позволяет заметным образом сократить расход пены, так как остальная часть ограждающей конструкции работает в низком интервале перепада температур. Это свидетельствует об эффективности использования разработанного метода, позволяющего оценить и спрогнозировать  конструктивные параметры устройств (конструкций), а также заданное время защиты нефтегазового оборудования при пожарах.

Результаты исследовательской работы, включающей в себя проведение описанных экспериментов, позволяют сделать вывод о том, что поставленные задачи исследования решены.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

  1. В результате проведенного анализа пожаров и способов противопожарной защиты объектов хранения переработки и транспортировки углеводородного сырья было установлено, что для предотвращения развившегося пожара наиболее эффективны способы, которые поглощают тепловое излучение и тем самым препятствуют распространению пожара.
  2. На основании проведенных опытно-поисковых исследований были разработаны конструкции, поглощающие тепловое излучение. Применение данных конструкций при пожарах позволит кратно снизить тепловое воздействие на технологическое оборудование.
  3. Получены формулы для решения уравнения теплопроводности на основе метода конечных разностей, позволяющие определить температурное поле в составной среде ограждения. Предложены зависимости, описывающие теплофизические характеристики пенной среды в зависимости от ее кратности.
  4. На основании результатов численных расчетов создана методика, при помощи которой  определяется время термического сопротивления разработанных устройств в зависимости от начальных условий, что позволяет спрогнозировать их конструктивные параметры для заданного времени защитного действия.

Основные результаты работы опубликованы в следующих научных трудах:

Ведущие рецензируемые научные журналы

  1. Бараковских С.А., Арканов П.В. Оценка теплофизических характеристик составной среды огнезащитных конструкций при пожарах на нефтегазовых объектах // Научно-технические ведомости СПбГПУ: Сб. научн. тр. – СПб., 2011. – Вып. 2. – С. 291-294.
  2. Бараковских С.А., Иванов В.А. Разработка устройств для ослабления теплового излучения при противопожарной защите объектов нефтегазового комплекса // Изв. вузов «Нефть и газ». – Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. – Вып. 1. – С. 61-66.
  3. Бараковских С.А., Иванов В.А., Акулов А.Ю. Разработка конструкций для локализации пожара на нефтегазовых объектах // Безопасность жизнедеятельности. – М., 2011. – Вып. 4. – С. 40-43.
  4. Бараковских С.А., Иванов В.А., Плотников С.А. Исследование конструкций для предотвращения распространения пожара на объектах нефтегазового комплекса // Научно-технические ведомости СПбГПУ: Сб. научн. тр. – СПб., 2010. – Вып. 4. – С. 266-270.

Прочие печатные издания

5. Бараковских С.А., Борисов С.А. Применение противопожарных преград с использованием воздушно-механической пены // Совершенствование противопожарной защиты объектов с повышенной пожарной опасностью. Матер. межвузовск. научн.-практ. конф., посвященной 80-летию Уральского института ГПС МЧС России. – Екатеринбург, 2008. – С. 87-88.

6. Бараковских С.А., Третьякова Е.А., Скурихин С.А. Обеспечение пожарной безопасности рыночных комплексов в современных условиях // Актуальные проблемы обеспечения безопасности в Российской Федерации. Матер. Второй междунар. научн.-практ. конф. – Екатеринбург, 2008. –
С. 232-233.

7. Бараковских С.А., Третьякова Е.А. Обеспечение пожарной безопасности объектов массового пребывания населения // Безопасность мегаполиса: промышленно-экологический аспект. Матер. научн.-практ. конф. в рамках V Междунар. научн.-практ. форума «Грани безопасности – 2008». – Екатеринбург, 2008. – С. 82-84.

8. Назаров В.П., Орлов С.А., Бараковских С.А. Перспективы применения пенных противопожарных преград // Безопасность критичных инфраструктур и территорий. Тез. докл. II Всеросс. научн.-техн. конф.  – Екатеринбург, 2008. – С. 63-64.

9. Бараковских С.А., Берг В.И., Якименко К.Ю. Анализ аварийности по причине пожаров на резервуарных парках // Проблемы эксплуатации систем транспорта. Матер. Всеросс. Научн.-техн. конф., посвященной
10-летию со дня основания Института транспорта Тюменского государственного нефтегазового университета. – Тюмень, 2009. –
С. 38-41.

10. Бараковских С.А., Ильин Н.А., Михеев А.В. Новое устройство, препятствующее распространению пожара на объектах переработки нефти // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Матер. 67-ой Всеросс. научн.-техн. конф. / Самарск. гос. архитектурн.-строительн. ун-т. – Самара, 2010. – С. 561.

11. Бараковских С.А., Акулов А.Ю. Разработка устройств, препятствующих распространению пожара на объектах нефтегазового комплекса // Актуальные проблемы обеспечения безопасности в Российской Федерации. Матер. IV Всеросс. научн.-практ. конф., посвященной 20-летию образования МЧС России  / Урал. ин-т ГПС МЧС России. – Екатеринбург, 2010. – С. 5-6.

12. Иванов В.А., Бараковских С.А. Анализ аварийных ситуаций на резервуарных парках по причине пожаров // Мегапаскаль. Сб. научн. тр. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. – Вып. 3. – С. 28-29.

Фонд содействия развитию научных исследований.

Подписано к печати 21.06.2012 г. Бумага писчая.

Заказ № 167. Тираж 100 экз.

Ротапринт ГУП «ИПТЭР». 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.