Максименко М. В. Підвищення ефективності реагування на надзвичайні ситуації техногенного характеру унаслідок пожеж на об’єктах зберігання нафтопродуктів

Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливого науковопрактичного завдання в галузі цивільної безпеки, а саме, підвищенню ефективності реагування на надзвичайні ситуації техногенного характеру унаслідок пожежі на об’єкті зберігання нафтопродуктів шляхом оптимального вибору сил та засобів для охолодження сусідніх резервуарів. У вступі подано загальну характеристику дисертаційної роботи. Обґрунтована актуальність теми дисертації, сформульовано мету роботи та основні завдання дослідження, показано зв’язок роботи з науковими програмами. Наведено дані про особистий внесок здобувача, апробацію роботи та публікації. У першому розділі СТАН БЕЗПЕКИ В РЕЗЕРВУАРНИХ ПАРКАХ ТА МЕТОДИ ЗАПОБІГАННЯ ПОШИРЕННЮ НАДЗВИЧАЙНОЇ СИТУАЦІЇ проведено аналіз літературних джерел, в результаті якого визначено, що основним місцем зберігання нафти і нафтопродуктів є резервуарні парки. Для зберігання нафти і нафтопродуктів використовуються переважно наземні резервуари, а саме, вертикальні сталеві резервуари. У другому розділі МОДЕЛЬ НАГРІВУ РЕЗЕРВУАРА ПІД ТЕПЛОВИМ ВПЛИВОМ ПОЖЕЖІ СУСІДНЬОГО РЕЗЕРВУАРА досліджується тепловий вплив пожежі в вертикальному сталевому резервуарі з нафтопродуктом на аналогічний сусідній резервуар. Обґрунтовано припущення і побудовано модель нагріву стінки резервуара з нафтопродуктом під тепловим впливом пожежі в сусідньому резервуарі. Модель враховує променевий теплообмін зовнішньої поверхні стінки резервуара з факелом та навколишнім середовищем, внутрішньої поверхні стінки з внутрішнім простором; конвекційний теплообмін з навколишнім повітрям і пароповітряною сумішшю в газовому просторі резервуара. У третьому розділі МОДЕЛЬ ОХОЛОДЖЕННЯ РЕЗЕРВУАРА В УМОВАХ ПОЖЕЖІ побудовано модель охолодження резервуара водою в умовах пожежі, а також проведено експериментальну перевірку моделі. Побудовано рівняння теплового балансу для стінки резервуара з нафтопродуктом при охолодженні її водою в умовах пожежі в сусідньому резервуарі. Рівняння враховує променевий теплообмін стінки з факелом, навколишнім середовищем і внутрішнім простором резервуара; конвекційний теплообмін з водною плівкою і пароповітряною сумішшю в газовому просторі резервуара. У четвертому розділі РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЛОКАЛІЗАЦІЇ ПОЖЕЖІ В РЕЗЕРВУАРІ З НАФТОПРОДУКТОМ розглянуто варіанти впровадження розроблених в роботі моделей і алгоритмів. Побудовано алгоритм визначення оптимальної інтенсивності подачі води на охолодження стінки резервуара. В основі наведеного алгоритму лежить метод дихотомії. За кожну ітерацію алгоритму ширина діапазону, в якому міститься оптимальне значення інтенсивності подачі води, зменшується в 2 рази. Наукова новизна отриманих результатів. 1. Вперше поставлено і розв’язано задачу оптимального вибору сил та засобів для подачі води для охолодження стінок і покрівлі резервуара, сусіднього з тим, що горить. При цьому критерієм оптимізації є мінімум витрат води або мінімум задіяного особового складу, або автоцистерн, а обмеженням – охолодження стінки та покрівлі резервуара до безпечної температури. 2. Удосконалено модель охолодження стінок і покрівлі резервуара водою в умовах пожежі в сусідньому резервуарі. Модель спирається на рівняння теплового балансу для стінки або покрівлі і рівняння теплового балансу водної плівки, що стікає по ній. Модель дозволяє визначити розподіл температур по стінці або покрівлі та по водній плівці. 8 3. Набула подальшого розвитку модель теплового впливу пожежі в резервуарі з нафтопродуктами на сусідні резервуари. Побудована модель враховує теплообмін резервуара, що нагрівається, випромінюванням з факелом, навколишнім середовищем і внутрішнім простором резервуара, а також конвекційний теплообмін з навколишнім повітрям і пароповітряною сумішшю в газовому просторі резервуара. Особливістю моделі є врахування нахилу факела вітром. Практичне значення отриманих результатів полягає в розробці моделей і алгоритмів, які є основою для системи підтримки прийняття рішення керівником гасіння пожежі. Розроблені моделі і алгоритми можуть бути використані як на етапі проектування резервуарних парків, так і для оцінки пожежної небезпеки вже існуючих об’єктів, а також в оперативному режимі під час ліквідації наслідків надзвичайної ситуації.