авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Методика оценки эффективности порошкового огнетушителя со встроенной пористой емкостью (применительно к пожароопасным производственным объектам нефтебаз)

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Сытдыков Максим Равильевич

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОРОШКОВОГО ОГНЕТУШИТЕЛЯ СО ВСТРОЕННОЙ ПОРИСТОЙ ЕМКОСТЬЮ

(применительно к пожароопасным производственным объектам нефтебаз)

05.26.03 пожарная и промышленная безопасность (нефтегазовая отрасль)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Санкт- Петербург – 2013

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский университет

ГПС МЧС России

Научный руководитель доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Поляков Александр Степанович
Официальные оппоненты: Демёхин Феликс Владимирович, доктор технических наук, ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, кафедра пожарной безопасности технологических процессов и производств, профессор; Козачук Александр Александрович, кандидат технических наук, доцент, СУ «Леноргэнергогаз» ОАО «Оргэнергогаз», управление технического надзора, ведущий инженер
Ведущая организация Санкт-Петербургский филиал федерального государственного бюджетного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России

Защита состоится 23 мая 2013 г. в 14 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 205.003.01 при Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России (196105, Санкт- Петербург, Московский проспект, дом 149).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 149).

Автореферат разослан «____» апреля 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 205.003.01

кандидат технических наук, доцент Д.Н. Саратов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В России и за рубежом производятся миллионы порошковых огнетушителей в трех конструктивных исполнениях (закачные, с баллоном высокого давления и с газогенерирующим устройством), при этом насчитывается несколько сотен типоразмеров огнетушителей, отличающихся техническими характеристиками.

Федеральным законом от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ (в редакции от 10.07.2012г.), Правилами противопожарного режима в Российской Федерации (2012г.) и Российским Морским Регистром судоходства (2009г.) предусмотрена комплектация порошковыми огнетушителями пожароопасных производственных объектов нефтебаз и аналогичным им расходных складов предприятий (морских, речных, трубопроводных, автомобильных, железнодорожных), обеспечивающих прием, хранение и отгрузку нефтепродуктов.

Опыт эксплуатации и испытаний показывает, что существенным недостатком огнетушителей этого типа является большой остаток огнетушащего порошкового состава (ОПС), хотя, согласно нормам, он не должен превышать 15% от первоначальной массы. Это обстоятельство объясняется, главным образом, несовершенством способа вытеснения ОПС на основе использования сифонной трубки.



В 2011 году в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России разработана принципиально новая модель порошкового огнетушителя без сифонной трубки (Поляков А.С., Кожевин Д.Ф., патент RU № 106543), в котором порошок содержится в пористой емкости, встроенной в корпус огнетушителя. Ранее проведенные испытания патентованной полезной модели показали ее преимущества по сравнению с известными конструкциями, но при этом не были проведены всесторонние исследования по оценке факторов, определяющих эффект вытеснения ОПС из огнетушителя.

Недостаточная разработанность методического обеспечения в части конструктивного исполнения порошковых огнетушителей обусловила выбор направления настоящего исследования, которое является составной частью реализуемой в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России концепции по созданию нового поколения огнетушителей со встроенной пористой емкостью для содержания ОПС.

Цель исследования совершенствование методики оценки эффективности порошкового огнетушителя со встроенной пористой емкостью для содержания ОПС.

Научная задача исследования экспериментально-теоретическое обоснование закономерностей, определяющих эффект истечения ОПС из огнетушителей со встроенной пористой емкостью, включая:

обоснование перечня и структуры комплексных показателей эффективности;

определение влияния гранулометрического состава ОПС на эффект его истечения;

обоснование конструкции порошкового огнетушителя со встроенной пористой емкостью, обеспечивающей повышенный выход ОПС.

Объект исследования конструкции и технические характеристики порошковых огнетушителей.

Предмет исследования – методика расчета и оценки показателей, определяющих эффект истечения ОПС из порошкового огнетушителя со встроенной пористой емкостью.

Методы исследования: общенаучные (аналогии, анализа размерностей, подобия, математической обработки результатов исследования) и экспериментальные (определение гранулометрического состава дисперсных сред, методы испытаний огнетушителей).

Научная новизна результатов заключена:

- в теоретическом обосновании структуры комплексных показателей и расчетных зависимостей, обобщенно оценивающих эффект истечения ОПС;

- в методиках оценки дальности полета струи и однородности распыления ОПС;

- в оценке влияния гранулометрического состава ОПС на эффект их истечения;

- в экспериментальном и теоретическом обосновании конструкции физической модели порошкового огнетушителя, обеспечивающей повышенный выход ОПС.

Практическая значимость результатов заключена в повышении уровня безопасности пожароопасных производственных объектов нефтегазового комплекса на основе применения порошковых огнетушителей со встроенной пористой емкостью для содержания ОПС.

Реализация работы. Результаты диссертационного исследования использованы в образовательном процессе Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России.

Основные положения, выносимые на защиту:

перечень и структура комплексных показателей для расчета эффективности истечения огнетушащего порошкового состава;

способы оценки распределения массы частиц огнетушащего порошкового состава в нестационарном газовом потоке и определения длины струи;

экспериментальное и теоретическое обоснования конструкции порошкового огнетушителя со встроенной пористой емкостью из эластичного упруго-деформируемого материала.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научных конференциях и семинарах:

1. Международная научно-практическая конференция «Совершенствование работы в области обеспечения безопасности людей на водных объектах при проведении поисковых и аварийно-спасательных работ». – Вытегра: УСЦ «Вытегра» МЧС России. – 2012.

2. Международная научно-практическая конференция «Транспорт России: проблемы и перспективы 2012». – Санкт-Петербург: Институт проблем транспорта РАН. – 2012.

3. Международная научно-практическая конференция «Подготовка кадров в системе предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций». – Санкт- Петербург: СПб УГПС МЧС России. – 2012.

4. Постоянно действующий семинар секции «Проблемы транспорта и транспортных сооружений» Федерального государственного бюджетного учреждения культуры «Дом учёных им. А.М. Горького Российской академии наук». – Санкт-Петербург: Институт проблем транспорта РАН. – 2012.

5. Тринадцатая Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы защиты и безопасности». – Санкт-Петербург: РАРАН, 2010.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 4 – в изданиях по перечню ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, общих выводов и рекомендаций, перечня использованных источников и девяти приложений. Общий объем работы 115 страниц, в т.ч. 67 рисунка и 18 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы выбор темы диссертации, ее актуальность, цель, научная задача, объект и предмет исследования, приведены методы исследования, отражены научная новизна и положения, выносимые на защиту, а также – сведения об апробации и реализации результатов исследования, выполненного в соответствии со структурой, представленной на рисунке 1.

Методика оценки эффективности порошкового огнетушителя со встроенной пористой емкостью (применительно к пожароопасным производственным объектам нефтебаз)
1. Состояние вопроса, обоснование цели и задач исследования
1.1 Применение порошковых огнетушителей на пожароопасных производственных объектах нефтегазового комплекса
1.2 Современные конструкции порошковых огнетушителей
1.3 Огнетушащие порошки общего назначения
1.4 Технические требования к пористым сосудам для огнетушащих порошков
1.5 Методы оценки эффективности порошковых огнетушителей
1.6 Обоснование цели и постановка задач исследования
2. Теоретическое обоснование эффективной конструкции порошкового огнетушителя со встроенной пористой емкостью
2.1 Оценка технического эффекта истечения порошкового состава в современных конструкциях огнетушителей
2.2 Выбор методов оценки эффекта истечения ОПС
2.3 Теоретическая оценка технического эффекта истечения ОПС
2.4 Обоснование направления совершенствования конструкции огнетушителей со встроенной пористой емкостью
3. Методы экспериментального исследования эффективности истечения ОПС
3.1 Определение характеристик ОПС
3.2 Определение дальности струи ОПС
3.3 Оценка влияния типа запорно-регулирующего устройства на эффект истечения ОПС
4. Оценка эффективности экспериментального макета огнетушителя
4.1 Предварительный эксперимент по выбору конструктивных характеристик пористой емкости
4.2 Оценка технической эффективности макета огнетушителя со встроенной пористой емкостью




Общие выводы и предложения по повышению эффективности порошкового огнетушителя со встроенной пористой емкостью

Рисунок 1 – Структура диссертационного исследования

В первой главе «Состояние вопроса, обоснование цели и задач исследования» представлены результаты анализа применения порошковых огнетушителей на пожароопасных производственных объектах нефтегазового комплекса и оценки их эффективности.

Установлено, что существенным недостатком конструкции некоторых порошковых огнетушителей является неполнота выхода ОПС. Это возникает из-за несовершенства способа вытеснения, использующего сифонную трубку.

Рассмотрены результаты исследований В.В. Пивоварова (ВИПТШ, 1988 г.) и Д.Ф. Кожевина (СПБ УГПС МЧС РФ, 2011г.) и выявлено, что в настоящее время не существует общепризнанных методик и показателей, позволяющих проводить комплексную оценку эффективности огнетушителей.

Предложенный В.В. Пивоваровым интегральный показатель не раскрывает сути процесса тушения, а только отражает отношение единичного параметра к цене огнетушителя, при этом огнетушащая способность, в свою очередь, определяется экспериментально. В связи с этим его результаты не могут быть применены для оценки эффективности вновь разрабатываемых конструкций огнетушителей.

Рейтинговый показатель и модель огнетушителя со встроенной пористой емкостью (предложенные Д.Ф. Кожевиным) обладают новизной и полезностью, но также не раскрывают сути оценки эффективности порошковых огнетушителей, в частности, направлений совершенствования пневматического тракта движения ОПС.

Исходя из изложенных обстоятельств, возникла необходимость в методике оценки эффективности порошкового огнетушителя со встроенной пористой емкостью, которая учитывала бы основные технические параметры огнетушителя и пневматического тракта движения ОПС. Такая методика позволит прогнозировать огнетушащую способность проектируемых огнетушителей.

Во второй главе «Теоретическое обоснование эффективной конструкции порошкового огнетушителя со встроенной пористой емкостью» методом анализа размерностей обоснована структура безразмерных комплексных показателей, учитывающих специфику конструкции пневматического тракта порошковых огнетушителей.

Этому этапу работы предшествовал анализ статистических данных, который показал, что однотипные огнетушители имеют неодинаковые энергетические затраты на вытеснение порошка в очаг пожара. Поэтому проведено обследование наиболее распространенных сертифицированных типоразмеров огнетушителей (ОП-1, ОП-2, ОП-4, ОП-5, ОП-8), выпущенных несколькими производителями Северо-Западного региона России.

Результаты обследования и измерений (после экспериментального срабатывания, без тушения очага пожара) представлены на рисунке 2, в таблицах 1 и 2.

  Типы сифонных трубок в-0

Рисунок 2 – Типы сифонных трубок в обследованных порошковых огнетушителях: а) со срезом; б) без среза: 1 – корпус огнетушителя;
2 – сифонная трубка, b –высота среза трубки, h1 –расстояние от дна до низа трубки, h – высота трубки, H –высота корпуса

Таблица 1 – Характеристики обследованных огнетушителей

№ п/п Типо-размер огнету-шителя Рабочее давление в огнетушителе, МПа Масса заряда ОПС, кг Дальность полета струи ОПС, м Объем газа
в огнету-шителе,
м3·10-3
Энергия сжатого газа, кДж Удельная энергия истечения, кДж/кг
1 2 3 4 5 6 7 8
1 ОП-1 1,4 1,0 3,0 0,41 0,58 0,58
2 ОП-2 1,4 2,0 2,0 0,57 0,80 0,40
3 1,4 2,0 2,0 0,57 0,80 0,40
4 ОП-4 1,6 4,0 3,5 1,15 1,84 0,46
1 2 3 4 5 6 7 8
5 ОП-4 1,2 4,0 3,5 1,15 1,38 0,34
6 ОП-5 1,4 4,0 3,5 0,68 0,95 0,24
7 1,6 3,7 4,5 1,63 2,61 0,71
8 ОП-8 1,4 8,0 4,5 1,41 1,97 0,25
9 1,4 8,0 4,5 1,41 1,97 0,25


Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

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.