МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ “УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ”

Кафедра химии и процессов горения

Курсовая работа по дисциплине «Физико-химические основы развития и тушения пожаров»

Тема: ”Теоретический расчет основных параметров горения и тушения пожаров газовых фонтанов”

Выполнил: рядовой внутренней службы

Алёкминский Геннадий Сергеевич

Вариант № 0051

Руководитель: кандидат химических наук преподователь кафедры Химии и ПГ

Алексеева Татьяна Анатольевна

Курсовая работа защищена

«___»___________________________2011г

Екатеринбург 2011

Оглавление

1. Задание на курсовую работу 3

2. Введение 4 - 5

3. Горение газов. Общие закономерности кинетического режима горения

Нормальное или дефлаграционное горение 5 - 6

4. Влияние различных факторов на скорость распространения пламени Диффузионное горение газов 6 - 9

5. Особенности горения газовых струй. Условия стабилизации и срыва пламени. Оценка расхода горящих газовых фонтанов. Методы тушения газовых фонтанов. 9 ‑­­­­ 14

6. Расчет основных параметров горения газового фонтана 14 - 20

7. Вывод 21

8. Список литературы 22

Задание на курсовую работу

Состав газового фонтана

φ(метан) = 70%

φ(бутан) = 4 %

φ(пропан) = 20%

φ(кислород) = 6%

Диаметр устьевого оборудования

240 мм

Высота факела пламени

28 м

Химический недожог

ɳ_x = 0,1

Другие известные данные

C_P(CO₂)=53,14 Дж/(моль*К)

C_P(H₂O)=42,34 Дж/(моль*К)

C_P(N₂)=32,76 Дж/(моль*К)

Стандартные теплоты образования:

кДж/моль

кДж/моль

кДж/моль

КДж/моль

кДж/моль

Введение

Увеличивающееся с каждым годом потребление нефти и газа, ежегод­ный объем добычи которых в настоящее время в стране составляет более 300 млн. тонн, приводит к необходимости интенсификации процессов его добычи. Обусловленные этим отказы механизмов, нарушения технологиче­ского процесса, а также природные катастрофы приводят к серьёзным авари­ям, которые могут сопровождаться крупными пожарами, большими матери­альными потерями, ухудшением экологической обстановки в зоне пожара и прилегающих районах, а нередко и человеческими жертвами.

Пожары на открыто фонтанирующих газонефтяных скважинах являют­ся одними из наиболее сложных видов промышленных аварий. Нередко они приобретают характер стихийных бедствий, требуют больших затрат материальных ресурсов, существенно осложняют деятельность буровых и нефтегазодобывающих предприятий, а также прилегающих к району аварии объектов промышленности и населенных пунктов, наносят невосполнимый ущерб окружающей среде. Борьба с пожарами на нефтяных и газовых месторождениях, часто на­ходящихся в труднодоступных регионах, требует привлечения огромных ма­териально-технических ресурсов и может длиться неделями. Так, например, тушение пожара на газонефтяном месторождении в течение нескольких дней обходится не в одну сотню тысяч, а то и не один миллион долларов. При этом зачастую имеют место потери не только специальной пожарной техни­ки, но и обрываются жизни людей. Вред, нанесённый окружающей среде в зоне пожара и прилегающих районах, точно оценить практически невозмож­но. Поскольку ликвидация аварий сопряжена с возможным возгоранием и травмированием работающих на устье скважины, каждый открытый фонтан следует рассматривать как потенциальную возможность группового несчастного случая.

Некоторое представление о пожаре на фонтанирующей скважине мож­но получить по следующим данным: расход мощных фонтанов может достигать 10 - 20 миллионов кубометров газа в сутки, высота горящего факела дос­тигает 80 - 100 м, интенсивность тепловыделения в таком факеле составляет несколько миллионов киловатт.

ОТКРЫТЫЙ ФОНТАН ЛЕГЧЕ ПРЕДУПРЕДИТЬ,ЧЕМ ЛИКВИДИРОВАТЬ!

Все боевые действия пожарных подразделений по тушению фонтана осуществляются в соответствии с " Инструкцией по организации и безопасному ведению работ при ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов ", а также с учетом решений и рекомендаций штаба руководства работами по ликвидации открытого фонтана, в состав которого входит РТП.

В проведении работ, необходимых для ликвидации фонтана, участвуют различные виды служб: противопожарная, инженерная, медицинская, водоснабжения, транспортная, снабжения, питания и контрольно-пропускная.

Целью курсовой работы "Теоретический расчет основных параметров горения газового фонтана" является привитие навыков использования теоре­тических знаний, полученных при изучении дисциплины «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» при проведении расчетов парамет­ров развития пожаров.

В результате выполнения курсовой работы курсант должен знать и уметь оценивать расчетными методами:

- параметры пожара газового фонтана;

- адиабатическую и действительную температуры горения;

- интенсивность лучистого теплового потока в зависимости от расстоя­ния до устья скважины;

• режим истечения.