Министерство российской федерации

ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ФГОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ

ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ»

Теоретический расчет основных

параметров горения и тушения пожаров

газовых фонтанов

Учебнометодическое пособие к курсовой работе

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

для курсантов, слушателей и студентов факультета инженеров пожарной

безопасности по специальности 280104.65 – Пожарная безопасность

Екатеринбург

2011

Теоретический расчет основных параметров горения и тушения пожаров газовых фонтанов: Учебно-методическое пособие для выполнения курсовой работы по дисциплине «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» для курсантов, слушателей и студентов факультета инженеров пожарной безопасности по специальности 280104.65 – Пожарная безопасность Екатеринбург: Уральский институт Государственной противопожарной службы МЧС России 2011. 41 с.

Составители: В.Ф. Марков, М.П. Миронов, Л. Н. Маскаева, Е.В. Гайнуллина

Рецензенты:

докт. хим. наук, профессор Уральского государственного технического университетаУПИ Ю.Н. Макурин,

докт. техн. наук, профессор кафедры физики и теплообмена Уральского института ГПС МЧС России Н.М. Барбин.

В учебно-методическом пособии рассмотрены закономерности процессов горения и тушения пожаров газовых фонтанов. Приведены примеры теоретических расчетов основных параметров горения и расхода воды на тушение горящего фонтана. Пособие содержит теоретический материал по дисциплине «Физико-химические основы развития и тушения пожаров». Представлены варианты заданий по курсовой работе и справочные таблицы с термодинамическими характеристиками веществ, используемых в расчетах при выполнении курсовой работы.

Одобрено на методическом совете. Протокол № от « » 2011 г.

 УрИ ГПС МЧС России 2011

Содержание

Введение 4

1. Горение газов 5

1.1. Общие закономерности кинетического режима горения 5

1.3. Диффузионное горение газов 10

1.4. Особенности горения газовых струй. Условия стабилизации пламени 12

1.5. Оценка дебита горящих газовых фонтанов 13

2. Методы тушения пожаров газовых фонтанов 14

3. расчет расхода воды, требуемого для прекращения горения газового фонтана 15

4. выполНение курсовой работы 21

4.1. Задание на курсовую работу 21

4.2. Порядок выбора варианта задания курсовой работы 21

4.3. Требования к оформлению курсовой работы 22

4.4. Исходные данные для расчета 24

5. Пример расчета основных параметров горения и тушения газового фонтана 26

Введение

Увеличивающаяся с каждым годом добыча нефти и газа, ежегодный объем которой в настоящее время в стране составляет сотни млрд. м³, повышает вероятность аварийных ситуаций, которые могут сопровождаться крупными пожарами, большими материальными потерями, ухудшением экологической обстановки в зоне пожара и прилегающих районах, а нередко и человеческими жертвами. Это обусловливается отказом механизмов, нарушением технологии добычи, природными катастрофами и приводит к серьезным авариям.

Пожары на открыто фонтанирующих газонефтяных скважинах являются одними из наиболее сложных видов промышленных аварий. Борьба с пожарами на нефтяных и газовых месторождениях, часто находящихся в труднодоступных районах, требует привлечения огромных материально-технических ресурсов и может длиться неделями, а иногда и месяцами. Вред, нанесенный окружающей среде в зоне пожара и прилегающих районах, точно оценить практически невозможно. Некоторое представление о пожаре на фонтанирующей скважине можно получить по следующим данным: дебит мощных газовых фонтанов может достигать 10 - 20 млн. кубометров в сутки, высота горящего факела - 80 - 100 м, а интенсивность тепловыделения в факеле - несколько млн. кВт.

Целью курсовой работы является углубление, систематизация и закрепление теоретических знаний, полученных при изучении дисциплины «Физико-химические основы развития и тушения пожаров», а также выработка навыков использования их при проведении расчетов параметров пожаров и расхода огнетушащих веществ.

В результате выполнения курсовой работы курсант, студент или слушатель должен знать и уметь определять расчетными методами:

− режим истечения газового фонтана;

− действительную температуру пламени;

− интенсивность облученности от факела пламени в зависимости от расстояния до устья скважины;

− расход воды на тушение пожара газового фонтана.