СТРОЙ ИТ – Ваш надежный подрядчик по изоляции

Ваш надежный подрядчик
по отделке и изоляции

ВЛИЯНИЕ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ, НАНЕСЕННОЙ С ВНУТРЕННЕЙ СТОРОНЫ СТЕНКИ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА, НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ СТЕНКИ В УСЛОВИЯХ ГОРЕНИЯ

Влияние пенополиуретановой теплоизоляции, нанесенной с внутренней стороны стенки вертикального стального резервуара, на температурный режим стенки в условиях горения

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

Ф. Ш. ХАФИЗОВ, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой “Пожарная и промышленная безопасность”, ФГБОУ ВПО “Уфимский государственный нефтяной технический университет” (Россия, Республика Башкортостан, 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1)
И. К. БАКИРОВ, канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры “Пожарная и промышленная безопасность”, ФГБОУ ВПО “Уфимский государственный нефтяной технический университет” (Россия, Республика Башкортостан, 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1;
e-mail: bakirovirek@bk.ru)
И. Р. СУЛЕЙМАНОВ, заведующий сектором противопожарных мероприятий, ГАУ “Управление государственной экспертизы Республики Башкортостан” (Россия, Республика Башкортостан, 450077, г. Уфа, ул. Мустая Карима, 45)
я.

 

Рассмотрены проблемные вопросы применения горючих материалов для теплоизоляции резервуаров для нефти и нефтепродуктов.

Приведены результаты опытов по исследованию горения теплоизолированной модели резервуара с нефтью. Выполнен анализ использования пенополиуретана в качестве эффективной теплоизоляции для вертикальных стальных резервуаров нефтепродуктов. Предложен метод применения теплоизоляции с внутренней стенки резервуаров нефтепродуктов.

Ключевые слова: резервуар; тепловая изоляция; пожарная безопасность; пирофорные отложения

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Тепловая изоляция по своему назначению выполняет важные функции сохранения заданных температур технологического процесса, необходимых для стабильной и безопасной работы производственных установок, от которых зависит работоспособность, экологичность и экономичность эксплуатации многочисленных промышленных и энергетических комплексов.

На вертикальных стальных резервуарах (РВС) тепловая изоляция применяется для поддержания температуры нефтепродуктов в технологическом процессе, а также для предотвращения застывания тяжелых нефтепродуктов при их длительном хранении.

Действующими нормативными документами [1] применение таких теплоизоляционных материалов, как пенополиуретан, ограничено, что связано с их высокой пожарной опасностью.

Для теплоизоляции РВС с нефтепродуктами допускается применение только негорючих материалов.
Основным нормативным документом, определяющим классификацию строительных материалов, в том числе по горючести, и условия их применения, является Технический регламент о требованиях пожарной безопасности [2].

Определение группы материалов по горючести производится по методике, изложенной в [3].

Суть метода заключается в выдерживании цилиндрического образца материала в печи при температуре (83510) °С.

При этом фиксируется потеря массы образца, наличие или отсутствие теплового эффекта и пламенного горения. Условия эксплуатации материала не учитываются. Нередки случаи, когда из-за негерметичности соединений наружная негорючая теплоизоляция пропитывается нефтью или нефтепродуктом, и создаются условия, способствующие самовозгоранию и (или) распространению пламени по поверхности теплоизоляции.
Таким образом, представляется не- обоснованным ограничение применения горючей теплоизоляции, в то время как негорючая изоляция используется без принятия мер по предотвращению эффекта ее “замазучивания”. Ни один из вышеуказанных нормативных документов не содержит требований по обеспечению таких мер.

Предложено использовать теплоизоляцию из пенополиуретана, наносимого с внутренней стороны стенки резервуара.

Требования действующих норм [1], ограничивающих применение теплоизоляционных конструкций только на основании их горючести и негорючести, не учитывают также условия их применения и эксплуатации.

В то же время пожарная опасность теплоизоляционных материалов, как и всех строительных материалов, не обуславливается только показателем горючести. Тем не менее действующие своды правил, строительные нормы и правила, нормы пожарной безопасности и прочие аналогичные нормативные документы не содержат иных критериев или критических состояний, определяющих возможность применения теплоизоляционных материалов.

При этом общий смысл требований Технического регламента [2] к применению строительных материалов на объектах без присутствия людей сводится к ограничению распространения пожара и снижению ущерба от него, что может быть обеспечено и при применении горючих теплоизоляционных материалов. В некоторых случаях при использовании горючих теплоизоляционных материалов возможно снижение пожарной опасности РВС даже в большей степени, чем в случае применения традиционной теплоизоляции негорючими материалами.

Для расширения спектра применяемых на РВС теплоизоляционных материалов и области их применения в работе [4] предложено использовать теплоизоляцию из пенополиуретана с внутренней стороны стенки резервуара. При этом проведен ряд опытов с целью исследования влияния теплоизоляции на температуру стенки резервуара при пожаре. Испытания проводились на модели резервуара РВС-5000 в масштабе 1:10.

Стенка модели с внутренней стороны была покрыта теплоизоляционным пенополиуретаном толщиной 30 мм.
Диаметр модели резервуара 2,10 м, высота 1,50 м, площадь зеркала нефти 3,46 м2. Горючее вещество — нефть. Замер температуры стенки модели в опытах производился в восьми точках, расположенных на одинаковом расстоянии по высоте.

Было проведено четыре опыта. В опытах № 1 и 2 исследовалось горение модели теплоизолированно- го резервуара с верхним и нижним уровнями взлива нефти соответственно, а в опытах № 3и4— резервуара без теплоизоляции с нижним и верхним уровнями взлива нефти соответственно. Общая схема теплоизолированного резервуара с верхним взливом приведена на рисунке.
В опыте № 1 на водяную подушку была залита нефть в количестве 0,35 м3. Начало опыта совпадало с моментом поджога нефти.
В процессе опыта проводился автоматический замер температур по высоте стенки модели резерву- ара. После 24 мин горения нефти в опыте № 1 прогрев стенки модели вышел на стационарный режим, и на 30-й минуте опыт был прекращен.ВЛИЯНИЕ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ, НАНЕСЕННОЙ С ВНУТРЕННЕЙ СТОРОНЫ СТЕНКИ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА

Максимальная температура в процессе опыта была достигнута на верхней кромке стенки модели и составила 610 °С. Осмотр модели после опытов № 1 и 2 показал, что пенополиуретановая теплоизоляция выгорела до уровня взлива нефти.

Отдельные результаты для каждого опыта приведены в таблице, в частности максимальная температура Тмакс, достигнутая на термопаре, и время t 450 °С достижения температуры 450 °С на поверхности стенки резервуара.

ВЛИЯНИЕ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ, НАНЕСЕННОЙ С ВНУТРЕННЕЙ СТОРОНЫ СТЕНКИ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРАНа основе анализа результатов опыта можно выделить несколько положительных эффектов от применения предлагаемого способа теплоизоляции:

  • уменьшается “малое дыхание” при эксплуатации РВС, что приводит к повышению экономической и экологической эффективности применения теплоизоляции;
  • снижается пожарная опасность теплоизоляции РВС по сравнению с наружным методом теплоизоляции благодаря отсутствию горючих материалов на наружной стенке РВС и эффекта “замазучивания” теплоизоляции и, как следствие, отсутствует распространение пламени по наружной поверхности стенки резервуара
  • снижается вероятность возникновения пожара от самовоспламенения пирофорных отложений на стенке резервуара за счет ликвидации их образования в связи с отсутствием контакта между нефтью и металлической стенкой резервуара;
  • снижается коррозионный износ резервуара;
  • повышается технологическая скорость откачивания нефти;
  • увеличивается предел огнестойкости стенки РВС при пожаре, а также критическое время для ввода сил и средств на охлаждение резервуара;
  • сохраняется возможность охлаждения резервуаров во время пожара стационарными установками и передвижной пожарной техникой, что вообще невозможно в случае применения традиционного способа теплоизоляции стенок резервуаров негорючими материалами снаружи;
  • уменьшается скорость прогрева нефти (нефтепродукта) в соседнем (теплоизолированном) с горящим резервуаре;
  • длительное время сохраняются рабочие параметры высоковязких продуктов при отрицательных температурах окружающей среды без применения систем подогрева и перемешивания, что способствует снижению пожарной опасности технологического процесса в целом.

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row bg_type=”bg_color” bg_color_value=”#a7ffa3″][vc_column][vc_empty_space][vc_empty_space][vc_toggle title=”Скачать в PDF – ВЛИЯНИЕ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ, НАНЕСЕННОЙ С ВНУТРЕННЕЙ СТОРОНЫ СТЕНКИ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА, НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ СТЕНКИ В УСЛОВИЯХ ГОРЕНИЯ”][gview file=https://stroy.it/wp-content/uploads/PDF/vliyanie-penopoliuretanovoy-teploizolyatsii-nanesennoy-s-vnutrenney-storony-stenki-vertikalnogo-stalnogo-rezervuara-na-temperaturnyy.pdf][/vc_toggle][/vc_column][/vc_row]

ПОТОМУ ЧТО ЭТО БЕСПЛАТНО, И НИ К ЧЕМУ НЕ ОБЯЗЫВАЕТ

  • ВЫЕЗД ИНЖЕНЕРА
  • КОНСУЛЬТАЦИЯ СПЕЦИАЛИСТА
  • КАЧЕСТВЕННАЯ СМЕТА
  • РАБОТАЕМ БЕЗ ВЫХОДНЫХ