Максименко М. В. Модель охолодження стінки резервуара водою при пожежі в сусідньому резервуарі. С. 156-170.

 

Модель охолодження стінки резервуара водою при пожежі в сусідньому резервуарі

 

Максименко Максим Володимирович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-1888-4815

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-37-11

 

Ключові слова: пожежа в резервуарі, тепловий вплив пожежі, теплообмін, охолодження водою

 

Анотація

 

Розглянуто охолодження стінки резервуара водою в умовах пожежі в сусідньому ре-зервуарі. Побудовано модель охолоджувальної дії водної плівки, що стікає по стінці резер-вуара. Модель спирається на рівняння теплового балансу стінки резервуара і рівняння теп-лового балансу для водної плівки. Модель враховує променевий теплообмін стінки з факе-лом, навколишнім середовищем і внутрішнім простором резервуару; конвекційний теплоо-бмін стінки з водою і пароповітряною сумішшю в газовому просторі резервуару. Основним припущенням моделі є припущення про сталу швидкість стікання води і, відповідно, сталу товщину шару води на стінці. Для розв’язання рівнянь теплового балансу стінки і водної плівки використано метод скінчених різниць. Значення коефіцієнтів конвекційного теплоо-бміну знайдено із застосуванням методів теорії подібності. Коефіцієнт конвекційного теп-лообміну між стінкою і водною плівкою має лінійну залежність від температури води і сте-пеневу залежність від інтенсивності подачі води на охолодження. Визначено, що коефіцієнт конвекційного теплообміну між стінкою і водною плівкою на 3 порядки перевищує коефіці-єнт конвекційного теплообміну стінки з повітрям. Показано, що розподіл температур в сті-нці резервуара і водній плівці збігається до усталеного розподілу. Поєднання рівнянь теп-лового балансу для стінки і водної плівки дозволяє побудувати алгоритм розрахунку тем-ператур в стінці резервуара і водній плівці. Суть алгоритму полягає в послідовному обчис-ленні усталеного значення температури стінки і приросту температури водної плівки в точ-ках, розташованих вздовж вертикалі на стінці резервуара з певним кроком. Алгоритм почи-нає роботу з точки на верхньому краї стінки резервуара і закінчує у точці на рівні нафто-продукту. Отримані результати можуть бути використані для визначення інтенсивності по-дачі води на охолодження стінки резервуара при пожежі в сусідньому резервуарі.

 

Посилання

 

  1. Yang R., Wang Z., Jiang J., Shen S, Sun P., Lu Y. Cause analysis and prevention measures of fire and explosion caused by sulfur corrosion. Engineering Failure Analysis. 2020. Vol. 108. P. 104342. doi: 10.1016/j.engfailanal.2019.104342
  2. Ni Z., Wang Y. Relative risk model for assessing domino effect in chemical process industry. Safety Science. 2016. Vol. 87. P. 156–166. doi: 10.1016/j.ssci.2016.03.026
  3. Otrosh Yu., Semkiv O., Rybka E., Kovalov A. About need of calculations for the steel framework building in temperature influences conditions. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 708(1). doi: 10.1088/1757-899X/708/1/012065
  4. Kustov M. V., Kalugin V. D., Tutunik V. V., Tarakhno E. V. Physicochemical principles of the technology of modified pyrotechnic compositions to reduce the chemical pollution of the atmosphere. Chemistry and Chemical Technology Issues. 2019. Vol. 1. P. 92–99. doi: 10.32434/0321-4095-2019-122-1-92-99
  5. Mygalenko K., Nuyanzin V., Zemlianskyi A., Dominik A., Pozdieiev S. Development of the technique for restricting the propagation of fire in natural peat ecosystems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 1(10). P. 31–37. doi: 10.15587/1729-4061.2018.121727
  6. Popov O., Iatsyshyn A., Kovach V., Artemchuk V., Kameneva I., Taraduda D., Sobyna V., Sokolov D., Dement M., Yatsyshyn T. Risk assessment for the population of Kyiv, Ukraine as a result of atmospheric air pollution. Journal of Health and Population. 2020. Vol. 10(25). doi: 10.5696/2156-9614-10.25.200303
  7. Mukunda H. S., Shivakumar A., Bhaskar Dixit C. S. Modelling of unsteady pool fires – fuel depth and pan wall effects. Combustion Theory and Modelling. 2021. doi: 10.1080/13647830.2021.1980229
  8. Elhelw M., El-Shobaky A., Attia A., El-Maghlany W. M. Advanced dynamic modeling study of fire and smoke of crude oil storage tanks. Process Safety and Environmental Protection. 2021. Vol. 146. P. 670–685. doi: 10.1016/j.psep.2020.12.002
  9. Semerak M., Pozdeev S., Yakovchuk R., Nekora O., Sviatkevich O. Mathematical modeling of thermal fire effect on tanks with oil products. MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 247(00040). doi: 10.1051/matecconf/201824700040
  10. Espinosa S. N., Jaca R. C., Godoy L. A. Thermal effects of fire on a nearby fuel storage tank. Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2019. Vol. 62(103990). doi:10.1016/j.jlp.2019.103990
  11. Li Y., Jiang J., Zhang Q., Yu Y., Wang Z., Liu H., Shu C.-M. Static and dynamic flame model effects on thermal buckling: Fixed-roof tanks adjacent to an ethanol pool-fire. Process Safety and Environmental Protection. 2019. Vol. 127. P. 23–35. doi: 10.1016/j.psep.2019.05.001
  12. Ahmadi O., Mortazavi S. B., Pasdarshahri H., Mohabadi H. A. Consequence analysis of large-scale pool fire in oil storage terminal based on computational fluid dynamic (CFD). Process Safety and Environmental Protection. 2019. Vol. 123. P. 379–389. doi: 10.1016/j.psep.2019.01.006
  13. Abramov Y. A., Basmanov O. E., Mikhayluk A. A., Salamov J. Model of thermal effect of fire within a dike on the oil tank. Naukovyi Visnyk NHU. 2018. Vol. 2. P. 95–100. doi: 10.29202/nvngu/2018-2/12
  14. Басманов О. Є., Максименко М. В. Моделювання впливу пожежі на сусідній резервуар з нафтопродуктом в умовах вітру. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2022. № 1(35). С. 239–253. doi: 10.52363/2524-0226-2022-35-18
  15. Basmanov O., Kulik Y. Estimation of the convection heat exchange rate for tank shells covered with falling water film. East journal of security studies. 2017. Vol. 1. P. 145–154. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/6121
  16. Саламов Д. О., Абрамов Ю. О., Басманов О. Є. Алгоритм розрахунку охолоджувальної дії водної плівки, що стікає по стінці резервуара. Проблеми пожежної безпеки. 2019. № 46. С. 174–178. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/11119
  17. Abramov Y., Basmanov O., Salamov J., Mikhayluk A., Yashchenko O. Developing a model of tank cooling by water jets from hydraulic monitors under conditions of fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Ecology. 2019. 1/10(97). P. 14–20. doi: 10.15587/1729-4061.2019.154669
  18. Elhelw M., El-Shobaky A., Attia A., El-Maghlany W. M. Advanced dynamic modeling study of fire and smoke of crude oil storage tanks. Process Safety and Environmental Protection. 2021. Vol. 46. P. 670–685. doi: 10.1016/j.psep.2020.12.002
  • Ви тут:  
  • Головна
  • Архів номерів
  • EN_cat
  • Максименко М. В. Модель охолодження стінки резервуара водою при пожежі в сусідньому резервуарі. С. 156-170.