Мчс россии
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уральский институт Государственной противопожарной службы
Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны,
чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий»
Кафедра химии и процессов горения Курсовая работа
по дисциплине
«Физико-химические основы пожароопасных процессов в техносфере»
Тема: «Расчет основных характеристик техногенной аварии,
сопровождающейся горением
газовых и газонефтяных фонтанов»
Выполнил:
Зачетная книжка № 083
Номер по журналу 28
Вариант № 08328
Руководитель:
Курсовая работа защищена
“____” ____________________2014 г.
с оценкой _______________________
Екатеринбург
2014
Содержание
Введение 3
1. Горение газов 6
1.1. Общие закономерности кинетического режима горения 6
1.2. Диффузионное горение газов 8
1.3.Особенности горения газовых струй. Условия стабилизации пламени. 9
2.Особенности обстановки пожара 11
3.Методы тушения пожаров газовых фонтанов 13
4.Организация тушения пожара 15
5.Расчет расхода воды на тушение фонтана 17
6.Расчет основных параметров горения и тушения газового фонтана 24
Заключение 35
Список использованной литературы 36
Введение
Увеличивающееся с каждым годом потребление нефти и газа, ежегод- ный 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 технологиче- ского процесса, а также природные катастрофы приводят к серьёзным авари- ям, которые могут сопровождаться крупными пожарами, большими матери- альными потерями, ухудшением экологической обстановки в зоне пожара и прилегающих районах, а нередко и человеческими жертвами. Борьба с пожарами на нефтяных и газовых месторождениях, часто на- ходящихся в труднодоступных регионах, требует привлечения огромных ма- териально-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 пожа- ра и прилегающих районах, точно оценить практически невозможно. Пожары на открыто фонтанирующих газонефтяных скважинах являют- ся одними из наиболее сложных видов промышленных аварий. Некоторое представление о пожаре на фонтанирующей скважине мож- но получить по следующим данным: расход мощных фонтанов может дости- гать 10−20 миллионов кубометров газа в сутки, высота горящего факела дос- тигает 80−100 м, интенсивность тепловыделения в таком факеле составляет несколько миллионов киловат
Газовая промышленность — самая молодая и быстро развивающаяся отрасль топливной промышленности. Она занимается добычей, транспортировкой, хранением и распределением природного газа. Добыча газа в 2 раза дешевле добычи нефти и в 10-15 раз дешевле добычи угля. На территории России сосредоточено около 1/3 разведанных мировых запасов природного газа, потенциальные запасы которого оцениваются в 160 трлн. м3. Нефтяная промышленность занимается добычей и транспортировкой нефти, а также добычей попутного газа. Россия располагает довольно большими разведанными запасами нефти (около 8% общемировых запасов— шестое место в мире).
Пожары на открыто фонтанирующих газонефтяных скважинах являются одними из наиболее сложных видов промышленных аварий, которые требуют огромных теоретических и практических навыков их локализации и ликвидации. При выборе решающего направления тушения газонефтяных фонтанов необходимо учитывать все особенности горения: высокая температура горючих веществ, режим горения газов, повышенная концентрация токсичных продуктов горения, высота пламени и др.
Пожары аварийных газовых и нефтяных фонтанов возникают как при бурении, так и при эксплуатации скважин. Правильная организация тушения пожара требует знаний как технологии бурения и эксплуатации скважин, так и специфики применяемого оборудования и обвязки устья, условий возникновения аварийных ситуаций.
Случаи аварийного фонтанирования встречаются в практике довольно часто и все они требуют специального изучения. Характер фонтанирования зависит от состояния устья скважины и ее конструкции, а также от вида работ на скважине. Аварийное фонтанирование до воспламенения может продолжаться несколько суток, в результате вблизи скважины образуется зона загазированности протяженностью до нескольких километров и зона растекания нефти радиусом до нескольких сотен метров.
Сказанное выше определило выбор темы курсовой работы: «Расчет основных характеристик техногенной аварии, сопровождающейся горением газовых и газонефтяных фонтанов».
Цель работы: углубить, систематизировать и закрепить теоретические знания, полученные при изучении дисциплины «Физико-химические основы пожароопасных процессов в техносфере», а также выработать навыки использования их при проведении расчетов параметров пожаров и расхода огнетушащих веществ.
Задачи:
Изучить понятия и определения, связанные с тушением газовых и газонефтяных фонтанов;
Рассмотреть основные методы тушения фонтанов;
Рассчитать основные параметры горения и тушения газового фонтана;