Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Сенчишак Тарас Иосафатович

Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ
<
Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Сенчишак Тарас Иосафатович. Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ : диссертация ... кандидата технических наук : 05.26.03.- Москва, 2003.- 170 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/2515-8

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи исследования 11

1.1. Опасность газопаровоздушных облаков горючих газов и токсичных веществ 11

1.1.1. Пожаровзрывоопасность газопаровоздушных облаков горючих газов 11

1.1.2. Опасность газопаровоздушных облаков токсичных веществ 20

1.2. Анализ отечественного и зарубежного опыта использования водяных завес для борьбы с загазованностью и тепловым излучением пожаров 26

1.3. Взаимодействие водяных струйных завес с парогазовоздушным облаком 32

1.4. Выводы и задачи исследования 33

2. Теоретический анализ процессов рассеивание газопаровоздушных облаков при аварийных выбросах горючих газов и токсичных веществ 36

2.1. Процессы выброса, растекания и испарения сжиженных газов, формирования пожаровзрывоопасных газопаровоздушных облаков 40

2.1.1. Аварийные выбросы жидкостей первой категории 40

2.1.2. Аварийные выбросы жидкостей второй категории 43

2.1.3. Растекание и испарение жидкости 44

2.1.4. Формирование и рассеивание в атмосфере газопаровоздушных облаков 58

2.2. Прогнозирование и оценка обстановки при выбросах в окружающую среду хлора, аммиака и других АХОВ 76

2.2.1. Прогнозирование масштабов заражения приземного слоя воздуха 77

2.2.2. Определение продолжительности поражающего действия хлора и времени подхода облака зараженного воздуха к объекту 79

2.2.3. Прогнозирование и оценка обстановки в очагах поражения, образованных другими наиболее распространенными аварийно химически опасными веществами 82

2.3. Механизм рассеивания парогазоводушных облаков с помощью водяных струйных завес 84

2.3.1. Механизм захвата воздуха водяными струями и разбавления парогазовой смеси 85

2.3.2. Изменение направления движения облака при его взаимодействии с потоком воздуха, захватываемого струями воды. 93

2.3.3. Нагрев парового облака и частичное поглащение (связывание) парогазовой фазы путем ее растворения в мелкодисперсных каплях 94

3. Разработка экспериментальных стендов и методик проведения экспериментов 96

3.1. Цели и задачи экспериментальных исследований 96

3.2. Исходные требования к экспериментальным стендам 97

3.3. Экспериментальный стенд для исследования эффективности использования водяных завес в качестве средства предотвращения распространения парогазовоздушных облаков сжиженных горючих газов 98

3.4. Экспериментальный стенд для изучения эффективности водяных завес и методов их использования для борьбы с облаками аварийно химически опасных веществ... 103

4. Экспериментальных исследования защитных водяных завес для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ 108

4.1. Экспериментальные исследования по изучению эффективности водяных завес, создаваемых с помощью технических средств, находящихся на вооружении пожарной охраны 109

4.1.1. Сравнительные испытания различных распыливающих насадков 109

4.1.2. Экспериментальные исследования характеристик водяных завес, создаваемых с помощью веерного распылителя РВ-12... 115

4.1.3. Обобщение результатов экспериментальных исследований по определению эффективности водяных завес, создаваемых с помощью технических средств, находящихся на вооружении пожарной охраны 121

4.2. Разработка распыливающего устройства для создания защитных водяных завес 122

4.3. Экспериментальные исследования эффективности защитных водяных завес распылителя РВА для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов 126

4.3.1. Определение расходных и геометрических характеристик распылителя РВА 127

4.3.2. Экспериментальные исследования эффективности водяных завес, создаваемых с помощью распылителя РВА 128

4.3.3. Определение защитных свойств водяной завесы при горении газовоздушного облака 138

4.3.4. Определение оптимальных способов размещения распиливающих устройств для создания водяных завес значительной протяженности 140

4.4. Экспериментальные исследования эффективности защитных водяных завес для борьбы газопаровоздушными облаками АХОВ.. 144

4.5. Экспериментальные исследования экранирующей способности водяных завес для защиты личного состава и техники от тепловой радиации 153

5. Выводы 155

6. Литература 158

Приложение

Введение к работе

В последние годы все более широкое использование в различных отраслях экономики находят сжиженные и криогенные газы. Этот естественный и, по-видимому, необратимый процесс, охвативший в настоящее время все передовые индустриальные страны, обусловлен истощением запасов угля и нефти, а также технологическими достоинствами горючих газов, рациональное использование которых позволяет получить значительный экономический эффект. Немаловажным фактором, стимулирующим расширение масштабов и области применения горючих газов, являются экологические проблемы, решение которых также во многом связано с эффективным применением газообразных тогшив.

Сжиженными газами принято называть вещества с критической температурой выше, а температурой кипения ниже температуры окружающей среды. Типичными представителями этой группы веществ из горючих газов являются пропан, бутан, ацетилен, аммиак, этан; из негорючих газов - двуокись углерода, хлор и др.

Вещества с критической температурой значительно ниже температуры окружающей среды, находящиеся в жидком виде, называют криогенными веществами (иногда, что не совсем правильно, криогенными газами). К ним относятся: горючие газы - водород, метан, окись углерода; окислители -кислород, воздух, фтор; инертные и условно инертные газы - гелий, неон, криптон, азот.

Процессы производства, транспортировки, хранения и использования сжиженных и криогенных горючих газов связаны с чрезвычайно высокой опасностью пожара и взрыва при аварийных ситуациях. Достаточно сказать, что за последние несколько лет около половины всех крупных аварий с горючими жидкостями и газами приходилось на легкие углеводороды, сжиженные и криогенные вещества.

По оценкам специалистов [1-7] по уровню пожаровзрывоопасности сжиженные и криогенные топлива превосходят обычные (бензин, керосин) в несколько десятков раз. Это связано с тем, что при аварийных разливах и выбросах сжиженных и криогенных горючих газов появляются дополнительные по сравнению с ГЖ и ЛВЖ опасные явления (взрывопожароопасные облака, "огненный шар", высокотемпературный горящий газовый факел, низкие температуры проливаемой жидкости).

Наиболее опасными поражающими факторами являются высокое тепловое излучение пламени и пожаровзрывоопасные облака, которые образуются в результате интенсивного испарения аварийно истекающего продукта и могут распространяться на большие расстояния.

Воспламенение таких облаков часто сопровождается взрывами с разрушением технологических коммуникаций, аппаратов и резервуаров, что приводит к образованию новых участков истечения продукта и очагов горения. В большинстве случаев для ликвидации пожаров требуется привлечение большого количества сил и средств.

Интенсивное испарение аварийно истекающих криогенных топлив значительно усложняет процесс пожаротушения. Как отмечается в рекомендациях [8], главной трудностью при тушении пожаров сжиженных газов является борьба с загазованностью и повторным воспламенением. Ни одно из известных средств тушения не устраняет опасности образования пожаровзрывоопасных облаков и повторного воспламенения.

Загазованность и повторное воспламенение весьма опасны, т.к. в зоне горения и взрыва могут оказаться личный состав и пожарная техника, участвующие в тушении пожара. Поэтому тушение горящего продукта допускается лишь при следующих условиях [9]: - создалась критическая обстановка, при которой продолжение горения может привести к катастрофе и стихийному характеру развития пожара; - обеспечены меры безопасности, исключающие образование зон взрывоопасных концентраций паров продукта с воздухом и повторное воспламенение.

Таким образом, борьба с загазованностью является одной из главных задач при ликвидации аварий с проливами сжиженных газов.

Особого внимания заслуживают аварийные ситуации технологических процессов, сопровождающиеся выбросами в окружающую среду аварийно химически опасных веществ АХОВ [10-16] (данная аббревиатура официально принята в системе МЧС взамен СДЯВ).

Токсикологическую опасность представляет парогазовая фаза как непосредственно выброса АХОВ при аварии (первичное облако), так и разлива вещества (вторичное облако).

Первичное облако существует менее продолжительное время (десятки-сотни секунд), рассеиваясь по направлению ветра, однако характеризуется пиковой концентрацией вещества, приводящей к гибели людей из-за рефлекторной остановки дыхания.

Вторичное облако создает устойчивый фон воздействия разлившегося и испаряющегося продукта с высокими концентрациями в течение длительного времени (десятки минут - часы).

Значительную опасность представляет след облака, который определяют многочисленные факторы (масса АХОВ, атмосферные условия, характеристика местности и застройки и т.п.).

Аварийные ситуации с выбросами АХОВ при их производстве, хранении или транспортировке могут создавать серьезную угрозу жизни не только для производственного персонала, но и для жителей расположенных вблизи населенных пунктов.

Как следует из сказанного, борьба с загазованностью является одной из главных задач при ликвидации аварий с проливами сжиженных газов и выбросами токсичных веществ.

В тоже время, анализ литературных данных показывает, что для борьбы с загазованностью как в нашей стране, так и за рубежом, как правило, используются «подручные» средства (стволы с насадками-распылителями, специально переоборудованные брандспойты, турбинные и веерные распылители и т.п.). Специальных исследований по определению эффективности и области применения различных технических средств для борьбы с загазованностью горючих газов и токсичных веществ не проводилось. Нормативные документы по применению водяных завес также практически отсутствуют как в нашей стране, так и за рубежом.

Данная диссертационная работа посвящена исследованию защитных водяных завес и способов их использования в качестве средства предотвращения распространения горючих и токсичных газопаровоздушных облаков, образующихся при аварийных выбросах сжиженных газов и ядовитых веществ, а также в качестве средства уменьшения мощных тепловых радиационных потоков при пожарах горючих газов.

В результате проведенных исследований были получены новые экспериментальные данные, обобщение и теоретическое обоснование которых показало, что водяные завесы являются высокоэффективным средством борьбы с загазованностью при авариях, связанных с выбросами горючих газов и токсичных веществ.

В ходе проведенных исследований были определены оптимальные параметры и найдены эффективные средства, способы, условия создания и применения защитных водяных завес.

Научно и технически обоснованное применение водяных защитных завес позволит существенно снизить опасность аварийных ситуаций, связанных с выбросом сжиженных горючих газов и токсичных веществ, а также повысить защищенность и боеспособность личного состава подразделений ГПС и МЧС при ликвидации аварий и пожаров на важных объектах народного хозяйства.

На защиту выносятся: - методики исследования защитных водяных завес, и способов их использования в качестве средства предотвращения распространения горючих и токсичных газопаровоздушных облаков; результаты экспериментальных исследований эффективности защитных водяных завес для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов; - результаты экспериментальных исследований эффективности водяных завес, создаваемых веерными распылителями, для борьбы газопаровоздушными облаками АХОВ; - устройство и способы эффективного применения стационарных и мобильных защитных водяных завес.

Анализ отечественного и зарубежного опыта использования водяных завес для борьбы с загазованностью и тепловым излучением пожаров

Не смотря на то, что в настоящее время в нашей стране и за рубежом практически отсутствуют нормативные и рекомендательные документы по применению водяных завес в качестве средства борьбы с пожаровзрывоопасными и токсичными облаками, на практике они используются и зачастую эффективно.

Для создания защитных завес используются самые разнообразные средства: ручные пожарные стволы, формирующие распыленную струю воды, турбинные и веерные распылители, а также различные подручные средства, приспособленные для получения водяных завес.

Рассмотрим ряд примеров успешного использования различных технических средств для борьбы с загазованностью и пожарами сжиженных газов.

06.06.91 г. в 13 ч профессиональным пожарным г. Вупперталь (Германия) пришлось выехать на газонаполнительную станцию, где произошла утечка газа. Станция была окутана белым облаком смеси пропана с воздухом, один из рабочих сообщил пожарным, что вышел из строя вентиль на трубопроводе. Рабочий имел обморожение руки. Пожарные с помощью ручных стволов, оснащенных насадками-распылителями, начали рассеивать газовое облако и продвигаться к месту утечки. По заявлениям участников ликвидации аварии эффективность рассеивания оценивалась визуально. Естественно, замеров концентрации горючего газа не производилось.

Течь была ликвидирована. Облако горючего газа продолжали рассеивать с помощью распыленных струй до полного испарения пролитого продукта [31].

В г. Хьюненберг (Швейцария) произошла утечка метана из газопровода, проложенного параллельно шоссе. Утечка была обнаружена в 12 ч 15 мин 25.02.92 г. Прибывшие пожарные обнаружили улицу перекрытой силами полиции, неподалеку от места утечки стояли несколько автомобилей, пешеходы и велосипедисты проезжали через ограждения. Пожарные позаботились об устранении возможных источников зажигания и с помощью ручных стволов приступили к рассеиванию взрывоопасного облака. Отмечается, что было использовано «очень большое» количество стволов. Неисправный участок трубопровода был заменен к 19 ч 45 мин. В работах были задействованы 106 пожарных, взрыва и загорания облака не произошло [32].

19.09.96 г. в г.Хайгер (ФРГ) произошел крупный пожар на складе химического предприятия. Первоначальные усилия пожарных были направлены на защиту соседних производственных и административных зданий путем создания водяных завес, которые также использовались для связывания и осаждения токсичных паров и продуктов сгорания. После прибытия дополнительных боевых сил пожарные провели массированную пенную атаку и за короткое время ликвидировали пожар на складе. Во время ликвидации пожара замерялось содержание вредных примесей в окружающей среде. Как было установлено, в процессе пожаротушения и ликвидации последствий аварии пожарным удалось уловить около 5 тыс.м3 загрязненной воды, которая после обследования была направлена на очистительные сооружения. Развившийся пожар был полностью ликвидирован через 26 ч после прибытия первых пожарных [33].

В отечественной литературе также имеются сведения об использовании водяных завес для борьбы с облаками токсичных газов. В работе [10] для поглощения (связывания) парогазовой фазы ядовитых веществ с целью ограничения ее распространения предлагается создавать на направлении распространения облака мелкодисперсные водяные завесы. Для нейтрализации токсичных паров в воду могут добавляться нейтрализующие вещества. Мелкодисперсные водяные завесы предлагается создавать с помощью пожарных машин (мотопомп), обеспечивающих давление струи воды не менее 0,6 МПа. При меньших давлениях, как отмечается, необходимая дисперсность капель воды, способных поглощать (связывать) парогазовую фазу ядовитых веществ, не достигается. Для создания мелкодисперсных водяных завес пожарные машины рекомендуется укомплектовывать специально оборудованными брандспойтами.

Распыленные струи воды успешно использовались при ликвидации последствий аварий на Губахинском химическом заводе. Применяя распылители НРТ-20, пожарные не допустили образования загазованности при ликвидации аварии, связанной с выходом аммиака из емкости 30 м , установленной в помещении компрессорной объемом 2100 м3. Аммиак в парожидкостной фазе через фланцевое соединение питающего трубопровода компрессора выходил в помещение насосной. Распыленными струями воды пары аммиака рассеивались, растворялись и осаждались. Образования в помещении компрессорной и на территории объекта взрывоопасной концентрации паров аммиака и воздуха не было допущено.

Прогнозирование и оценка обстановки при выбросах в окружающую среду хлора, аммиака и других АХОВ

Прогнозирование и оценка обстановки при выбросах в окружающую среду хлора, аммиака и других аварийно химически опасных веществ осуществляется на основе действующих в органах управления РСЧС методик и методических пособий [13, 14]. Названные методики позволяет решать следующие задачи: - рассчитывать глубину и площадь зоны возможного заражения; - рассчитывать время подхода облака зараженного воздуха к производственным участкам, жилым кварталам и населенным пунктам; - определять продолжительность действия источника заражения; - прогнозировать и оценивать химическую обстановку при заражении воздуха наиболее распространенными АХОВ, используя коэффициенты эквивалентности и расчетные данные по хлору. При прогнозе масштабов заражения по факту аварии используются реальные исходные данные. При прогнозировании применяются следующие допущения: - толщина слоя разлившейся свободно по подстилающей поверхности ядовитой жидкости принимается равной 0,05 м по всей площади разлива; - при проливе АХОВ из емкостей, имеющих самостоятельный поддон (обвалование), толщина слоя жидкости (h) принимается равной: h = Н - 0,2, где Н - высота поддона (обвалование), м. - для емкостей, расположенных группой с одним поддоном или обвалованием, толщина слоя жидкости принимается: F d где Q - количество разлившегося хлора (АХОВ), т; F - площадь разлива, м2; d - плотность сжиженного хлора (АХОВ), т/м3. Расчет глубины и площади зоны заражения, как по первичному, так и по вторичному облаку ведется с помощью табличных данных (см. табл.2.7) Исходными данными при этом служат: - способ хранения сжиженного хлора в емкости; - количество хлора, перешедшего из резервуара в окружающую среду; - характер разлива сжиженного хлора на подстилающей поверхности (свободно, в поддон или обвалование); - метеорологические условия: степень вертикальной устойчивости воздуха (инверсия, изотермия или конвекция), скорость приземного ветра по данным прогноза и температура окружающего воздуха. В отсутствии данных о состоянии атмосферы степень ее устойчивости определяется по табл.2.6. 1. Обозначения: из - изотермия, ин - инверсия, к - конвекция, буквы в скобках - при снежном покрове. 2. П. обл. - переменная облачность, спл. обл. - сплошная облачность. 3. "Утро" - период времени, равный 2-м часам после восхода солнца, "вечер" - равный 2-м часам после захода солнца.

Промежутки времени между "утром" и "вечером" и между "вечером" и "утром" - соответственно "день" и "ночь". 4. Скорость ветра и степень вертикальной устойчивости воздуха принимаются в расчетах на момент аварии. Продолжительность действия хлора, находящегося в первичном облаке, определяется временем прохождения облака через поражаемый объект. На небольших удавлениях от места аварии оно составляет от нескольких десятков секунд до нескольких минут. Продолжительность действия вторичного облака определяется временем испарения хлора с площади разлива, которое зависит, главным образом, от высоты столба разлившейся жидкости и скорости приземного ветра. Данные о времени испарения хлора с площади разлива, приведенные в [14], представлены в табл.2.8. На рис. 2.10 представлена зависимость удельной скорости испарения жидкого аммиака от времени после пролива [36]. Время подхода облака зараженного воздуха к тому или иному объекту (t, час) определяется как отношение удаления поражаемого объекта от источника заражения (X, км) к скорости переноса воздушного потока (и, км/ч), приведенной в табл.2.9.

Экспериментальный стенд для исследования эффективности использования водяных завес в качестве средства предотвращения распространения парогазовоздушных облаков сжиженных горючих газов

Стенд для экспериментальных исследований эффективности использования водяных завес в качестве средства предотвращения распространения парогазовоздушных облаков сжиженных горючих газов был создан на полигонной базе ВНИИПО на территории института физики высоких энергий (ИФВЭ г. Протвино). Принципиальная схема экспериментального стенда представлена на рис.3.1. В состав стенда входят следующие основные устройства и элементы: - устройство для дистанционного пролива сжиженного газа 3, позволяющее осуществлять выброс необходимого количества горючего газа как с требуемым расходом, так и практически мгновенно; - емкость для приема пролитой жидкости 4, заполняемая, при необходимости, грунтом, гравием и т.п. для изменения интенсивности испарения проливаемой жидкости; - устройство обдува зоны пролива 5, имитирующее подвижность окружающей атмосферы и позволяющее осуществлять обдув места пролива со скоростями до 10 м/с; - наклонный желоб 2, позволяющий осуществлять пролив на неограниченную поверхность; - емкость для хранения запасов воды 8, оснащенная водяным насосом 7; - устройства для создания водяной завесы 1, соединенные с помощью пожарных рукавов 10 с насосом 7 или пожарным автомобилем (АЦ) 9; - система измерения концентрации горючего газа в облаке 11 (пробоотборники); - метеостанция 6, позволяющая контролировать и регистрировать параметры атмосферы; - видео- и фоторегистрирующая аппаратура 12. На рис.3.2 представлены фотографии некоторых устройств, входящих в состав стенда. - устройства для создания водяной завесы; 2 - наклонный желоб; 3 -устройство для дистанционного пролива сжиженного газа; 4 - емкость для приема пролитой жидкости; 5 - устройство обдува зоны пролива; 6 -метеостанция; 7 - водяной насос; 8 - емкость для хранения запасов воды; 9 -пожарный автомобиль (АЦ); 10 - рукавная линия; 11 - элементы системы измерения концентрации горючего газа в облаке; 12 - видео- и фоторегистрирующая аппаратура. Скорость распространения и размеры парогазовоздушного облака, а также геометрические параметры водяной завесы фиксировались с помощью видеосъемки и определялись путем фотометрирования отснятых материалов. Концентрация горючего газа, проходящего сквозь завесу, определялась путем отбора и хроматографирования газовых проб и контролировалась системой дежурных факелов (в экспериментах с горючими газами). Скорость обдувающего воздушного потока и параметры окружающей атмосферы измерялись с помощью метеостанции М-49.

Проведение экспериментов осуществлялось по следующей методике. Емкость для хранения жидкости (8) заполняется водой. Подготавливаются к работе контрольные и измерительные приборы. Устройства для создания водяной завесы (1) требуемым образом размещаются и закрепляются на испытательной площадке. Устройство для дистанционного пролива (3) заполняется необходимым количеством сжиженного газа. Для обеспечения направленного движения газового облака включается устройство обдува места пролива (5), имитирующее подвижность окружающей атмосферы. Включается водяной насос (7) и устанавливаются требуемый расход и давление воды, подаваемой на распылители. Подача воды на распылители может также осуществляться от пожарного автомобиля (АЦ). Подготавливается к работе система отбора газовых проб и контрольных дежурных факелов. Включается фоторегистрирующая аппаратура и осуществляется дистанционный выброс сжиженного газа из устройства (3) в емкость (4) или на желоб (2). Процессы образования, распространения, эволюции и взаимодействия газового облака с водяной завесой фиксируются путем видеосъемки. Проникновение газового облака сквозь завесу и образование зон с концентрацией горючего газа, превышающей НКПР, контролируется с помощью дежурных факелов, а при отсутствии горения производится дистанционный отбор газовых проб. Эксперимент продолжается до полного испарения пролитого сжиженного газа.

Разработка распыливающего устройства для создания защитных водяных завес

При разработке усовершенствованного распиливающего насадка за основу был выбран принцип веерного распылителя, преимущества которого были установлены в серии описанных выше сравнительных экспериментов. При этом ставились следующие основные задачи: - расходные характеристики распыливающего насадка, его рабочее давление, присоединительные размеры и т.д. должны обеспечивать возможность его работы от штатных пожарных автомобилей (АЦ); - обеспечить равномерное распыление воды по всей площади завесы при максимально возможной скорости истечения; - устранить проникновение сквозь завесу газопаровоздушного облака в приземном слое.

Первое требование вытекает из необходимости решения одной из ключевых задач данного исследования - обеспечение безопасности работников пожарной охраны и аварийно-спасательных служб при ликвидации аварийных ситуаций, связанных с выбросами горючих газов и токсичных веществ.

Требования к равномерности распыла и высокой скорости истечения воды вытекают из анализа механизмов рассеивания газовых облаков водяными струями и являются ключевыми при создании эффективных водяных завес для борьбы с загазованностью и пожарами сжиженных газов. Равномерность водяных веерных струй позволит обеспечить надежную работу защитной завесы по всей ее площади, а высокая скорость истечения воды гарантирует захват большого количества окружающего воздуха, который, перемешиваясь с парами сжиженного газа или АХОВ, разбавляет их до безопасных концентраций. При этом, чем выше скорость и расход воды, тем интенсивней происходит захват воздуха водяными струями завесы, и она сможет рассеивать большие притоки парогазовой смеси.

Требование устранить проникновение сквозь водяную завесу газопаровоздушного облака в приземном слое позволяет существенно расширить область применения распылителя и повысить эффективность его использования.

На рис.4.2 представлен эскиз разработанного распылителя РВА. Распылитель состоит из корпуса 1 с профилированным отверстием для прохода воды и диска 2, соединенного с корпусом винтами 3. При подаче воды через распылитель она проходит через профилированное отверстие и ударяется в диск, образуя веерную водяную завесу.

Посадочное место распылителя РВА выполнено аналогично РВ-12, что позволяет устанавливать его на ручной пожарный ствол РС-70 вместо насадка.

РВА, несмотря на конструктивную простоту, имеет по сравнению с РВ-12 меньшее гидравлическое сопротивление за счет профилированного проходного отверстия, что должно обеспечить большую начальную скорость выброса водяных струй и, следовательно, более высокую интенсивность захвата воздуха и эффективность при борьбе с загазованностью.

Для оценки эффективности распылителя РВА были проведены соответствующие экспериментальные исследования.

Похожие диссертации на Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ