Кафедра химии и процессов горения. Введение

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

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. 18

6.. Расчет основных параметров горения и тушения газового фонтана. 23

Заключение. 31

Список использованной литературы.. 32

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:

1. Изучить понятия и определения, связанные с тушением газовых и газонефтяных фонтанов;

2. Рассмотреть основные методы тушения фонтанов;

3. Рассчитать основные параметры горения и тушения газового фонтана;