Басманов Олексій Євгенович. Теоретичні основи попередження каскадного розповсюдження пожежі в резервуарних парках з нафтопродуктами і підвищення ефективності її ліквідації : Дис... д-ра наук: 21.06.02 - 2006.
Анотація до роботи:
Басманов О.Є. Теоретичні основи попередження каскадного розповсюдження пожежі в резервуарних парках з нафтопродуктами і підвищення ефективності її ліквідації. – Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 21.06.02 – «Пожежна безпека». Університет цивільного захисту України, Харків, 2006.
У дисертаційній роботі запропоновано і обґрунтовано імовірнісний підхід до моделювання пожежних ситуацій в резервуарному парку нафтопродуктів. Підхід базується на використанні теорії випадкових функцій для опису теплових процесів, що відбуваються в резервуарах, що горять, та сусідніх з ними. Вихідними даними для моделі є випадкові процеси, що характеризують факел, результатом – закон і параметри розподілів випадкових процесів, що описують температури резервуарів. Побудовано модель нагріву резервуара з нафтопродуктом під тепловим впливом пожежі. Особливістю моделі є врахування нерівномірного нагріву різних частин резервуара і їх взаємного впливу. Запропоновано метод оцінювання імовірності досягнення резервуаром, що не горить, температури самоспалахування парів нафтопродукту протягом заданого проміжку часу. Запропоновано метод розрахунку охолоджувальної дії водного струменя на нагріту поверхню резервуара. Розроблені методи дозволяють прогнозувати каскадне розповсюдження пожежі в резервуарному парку і приймати рішення про необхідність охолодження даного резервуара. Показано, що стохастична модель порівняно з детермінованою дозволяє більш адекватно описати пожежну ситуацію шляхом врахування випадкових факторів. Виявлено умови, за яких обидві моделі дають еквівалентні результати, і умови, за яких вплив випадкових факторів є суттєвим, і нехтувати ними не можна. Запропоновано і обґрунтовано метод оцінювання ефективності дій пожежних підрозділів по локалізації пожежі в резервуарному парку. Запропоновано метод і алгоритм оптимального розташування сил та засобів для локалізації пожежі в резервуарному парку. Такий алгоритм може бути використаний на етапі розробки плану пожежегасіння для аналізу пожежних ситуацій, прогнозування можливостей каскадного розповсюдження пожежі, виявлення найбільш небезпечних сценаріїв її розвитку, визначення першочергових задач для пожежних підрозділів.
В роботі одержано нові науково обгрунтовані результати, що в сукупності забезпечують вирішення науково-практичної проблеми щодо розробки теоретичних основ попередження каскадного розповсюдження пожежі в резервуарних парках з нафтопродуктами і підвищення ефективності її ліквідації.
Вдосконалено математичну модель нагріву резервуара з нафтопродуктом під тепловим впливом пожежі. Особливістю моделі є розбиття резервуара на окремі області і врахування конвективного та променистого теплообміну кожної області однією з іншою, факелом та навколишнім середовищем. Побудована модель точніше описує процес нагріву резервуара завдяки врахуванню нерівномірного нагріву його різних частин. Показано, що застосування моделей, що припускають рівномірний нагрів стінки і покрівлі, звернених в бік пожежі, призводить до відносної похибки до 40%. Розроблена модель дозволяє оцінити граничний час початку охолодження резервуара, що нагрівається під впливом пожежі.
Вперше побудовано стохастичну модель теплового випромінювання від полум’я нафтопродуктів. Особливістю моделі є врахування випадкових пульсацій форми полум’я та його температури. Ідентифікацію параметрів моделі проведено на основі експериментальних даних.
Вперше запропоновано і теоретично обґрунтовано імовірнісний підхід до моделювання пожежних ситуацій в резервуарному парку нафтопродуктів. Підхід базується на використанні теорії випадкових функцій для опису теплових процесів, що відбуваються в резервуарах, що горять, та сусідніх з ними. Вихідними даними для моделі є випадкові процеси, що характеризують факел, результатом – закон и параметри розподілів випадкових процесів, що описують температури резервуарів.
Вперше запропоновано метод оцінювання імовірності досягнення резервуаром, що не горить, температури самоспалахування парів нафтопродукту протягом заданого проміжку часу. Метод ґрунтується на розрахунку імовірності викиду випадкового процесу за критичний рівень. Розроблений метод дозволяє прогнозувати каскадне розповсюдження пожежі в резервуарному парку і приймати рішення про необхідність охолодження даного резервуара.
Подальший розвиток отримали методи оцінки міцності сталевих конструкцій в умовах підвищених температур. На основі статистичних даних про деформацію сухої стінки резервуара, що горить, запропоновано імовірнісний підхід до визначення часу її вогнестійкості. Даний підхід використовується для прогнозування деформації сухої стінки резервуара, що горить, і прийняття рішення про необхідність її охолодження.
Проведено теоретичне узагальнення детермінованого і стохастичного підходів до моделювання пожежі в резервуарному парку. Стохастична модель прогнозування каскадного розповсюдження аварійної ситуації в резервуарному парку є узагальненням детермінованої моделі. Вона дозволяє більш адекватно описати пожежну ситуацію шляхом врахування випадкових факторів. Виявлено умови, за яких обидві моделі дають еквівалентні результати, і умови, за яких вплив випадкових факторів є суттєвим, і нехтувати ними не можна. Показано, що в ряді випадків наявність цих випадкових факторів призводить до відносної різниці між моделями понад 50%. Метод порівняння стохастичної і детермінованої моделей ґрунтується на порівнянні прогнозованого часу досягнення критичної температури резервуаром, що не горить.
Подальшого розвитку набули методи розрахунку охолоджувальної дії водного струменя на нагріту поверхню. Розроблені методі ґрунтуються на теорії тепловіддачі в рідку плівку, що гравітаційно стікає по вертикальній поверхні. Побудована модель дозволяє розв’язати задачу про необхідну інтенсивність подачі води на охолодження.
Вперше запропоновано метод оцінювання ефективності дій пожежних підрозділів по локалізації пожежі в резервуарному парку. Особливістю метода є врахування очікуваних втрат, викликаних можливим розповсюдженням пожежі на сусідні резервуари. В основі метода лежать розроблені стохастичні моделі розвитку пожежі. Розроблений метод дозволяє на етапі розробки плану пожежегасіння порівняти наслідки тих або інших дій пожежних підрозділів і допомагає у прийнятті рішення керівником гасіння пожежі.
Вперше запропоновано метод і алгоритм оптимальної розстановки сил та засобів для локалізації пожежі в резервуарному парку. Запропонований метод ґрунтується на стохастичній моделі розвитку пожежі. Його застосування для розробки плану локалізації пожежі дозволяє зменшити втрати від пожежі на 40 % у порівнянні з загальноприйнятим підходом. Виграш досягається за рахунок більш точного прогнозу впливу пожежі на сусідні резервуари, вибору першочергових задач і оптимального розподілу бойових задач між стволами.
Публікації автора:
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций в резервуарных парках с нефтепродуктами. – Харьков: АГЗУ, 2006. – 251 с. 11
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Алгоритм оптимального расположения сил и средств для тушения пожара в резервуарном парке // Проблеми надзвичайних ситуацій. Зб. наук. пр. АЦЗ України.– Харків: Фоліо, 2006. – Вип. 3. – С. 26-32. 22
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Влияние пожара на резервуар с нефтепродуктом // Вестник национального автомобильно-дорожного университета. Сб. научных трудов. – Харьков: ХНАДУ, 2005. – Вып. 29. – С. 131-133.33
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Влияние случайных пульсаций пламени на нагрев резервуара при пожаре // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: Фолио, 2005. – Вып. 18. – С. 3-8.44
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Скорость изменения температуры резервуара при пожаре в резервуарном парке // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: АГЗУ, 2006. – Вып. 19. – С. 3-9. 55
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Моделирование нагрева резервуара под действием излучения пожара // Вісник міжнародного слов’янського університету. – Харків: ТОВ ПКФ „Яна”, 2004. – Т. 7. – №2. – С. 7-9.66
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Моделирование охлаждения нагревающегося резервуара с нефтепродуктом // Автомобильный транспорт. Сб. научн. тр. – Харьков: ХНАДУ, 2005. – Вып. 17. – С. 96-98. 77
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Оценка коэффициента конвективной теплоотдачи резервуара с нефтепродуктом // Науковий вісник будівництва. Збірник наукових праць. – Харків: ХДТУБА, 2005. – Вип. 31. – С. 206-210.88
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Оценка параметров распределения температуры сухой стенки резервуара при пожаре // Науковий вісник будівництва. Збірник наукових праць. – Харків: ХДТУБА, 2005. – Вип. 34. – С. 167-172.99
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Оценка пожарной опасности резервуара с нефтепродуктом при его нагреве от пламени соседнего горящего резервуара // Радиоэлектроника и информатика. – Харьков: ХНУРЭ, 2005. – №2. – С. 110-112.1010
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Тепловые процессы в нагревающемся резервуаре // Коммунальное хозяйство городов. Научно-технический сборник. – Киев: Техника, 2006. – Вып. 67. – С. 357-362. 1111
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Оценка риска деформации или взрыва резервуара при пожаре в резервуарном парке // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. Сб. научных трудов. – Харьков: ХНАДУ, 2006. – Вып. 32. – С. 90-92. 1212
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Экспериментальное определение тепловых параметров резервуара // Вісник міжнародного слов’янського університету. – Харків: ТОВ ПКФ „Яна”, 2005. – Т. 8. – №1-2. – С. 32-34.1313
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е., Туркин И.Б. Нагрев поверхностного слоя нефтепродукта в резервуаре от факела горящего резервуара // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: Фолио, 2004. – Вып. 16. – С. 3-7.1414
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Оценка пульсаций пламени при горении нефтепродуктов // Радиоэлектроника и информатика. – Харьков: ХНУРЭ, 2006. – № 1 (32). – С. 40-42. 1515
Басманов А.Е. Моделирование нагрева стенки резервуара, соприкасающейся с нефтепродуктом // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: Фолио, 2005. – Вып. 17. – С. 13-18.1616
Басманов А.Е. Моделирование струйного охлаждения резервуара // Науковий вісник будівництва. Збірник наукових праць. – Харків: ХДТУБА, 2006. – Вип. 35. – С. 205-209.1717
Басманов А.Е. Применение моделей нагрева резервуара с нефтепродуктом для анализа пожарной ситуации // Науковий вісник будівництва. Збірник наукових праць. – Харків: ХДТУБА, 2006. – Вип. 36. – С. 195-198. 1818
Басманов А.Е. Сравнение стохастического и детерминированного подходов при моделировании пожарной ситуации в резервуарном парке // Вісник міжнародного слов’янського університету. – Харків: ТОВ ПКФ „Яна”, 2006. – Т. 9. – № 1. – С. 14-17. 1919
Басманов А.Е. Регрессионная модель нагрева стенки резервуара при пожаре в резервуарном парке // Інтегровані технології та енергозбереження // Харків: НТУ „ХПІ”, 2005. – № 3. – С. 47-52.2020
Басманов А.Е., Говаленков С.В. Математическое моделирование сил и средств при тушении пожаров в резервуарных парках // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: Фолио, 2004. – Вып. 13. – С. 34-38.2121
Басманов А.Е., Говаленков С.В. Математическая модель расчета сил и средств при тушении пожаров резервуаров в нефтехранилищах // Вестник Херсонского государственного технического университета. – Херсон: ХГТУ, 2003. – Вып. 3(19). – С.94-97. 2222
Басманов О.Є., Говаленков С.В., Горбенко М.О. Вплив випадкових чинників на спалахування резервуарів з нафтопродуктами // Прикладна геометрія та інженерна графіка. Праці / Таврійська державна агротехнічна академія. – Мелітополь: ТДАТА, 2004. – Вип. 4. – Т. 26. – С. 24-28. 2323
Горбенко Н.А., Говаленков С.В., Басманов А.Е. Влияние случайных факторов на воспламенение соседних резервуаров при пожаре в резервуарном парке // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: Фолио, 2004. – Вып. 15. – С. 59-64. 2424
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Моделирование охлаждения резервуара с нефтепродуктом, нагревающегося во время пожара // Пожежна та техногенна безпека. Тези доповідей міжнародної науково-практичної конференції // Черкаси: ЧІПБ, 2005. – С. 199-202. 2525
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Моделирование тепловых процессов при пожаре в резервуарном парке // Шляхи автоматизації, інформатизації, та комп’ютеризації діяльності МНС України. Тези доповідей ІІ міжнародної науково-технічної конференції // Харків: АЦЗУ, 2005. – С. 6-8. 2626
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Теплообменные процессы в резервуаре с нефтепродуктом // Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация. Сб. тезисов докладов III Международной научно-практической конференции // Минск: МЧС Беларуси, 2005. – С. 191-193. 2727
Абрамов Ю.А., Басманов А.Е. Форма факела как случайный процесс // Пожежна безпека та аварійно-рятувальна справа: стан, проблеми і перспективи. Матеріали VII Всеукраїнської науково-практичної конференції рятувальників // Київ: УкрНДІПБ, 2005. – С. 65-67. 2828
Андриенко В.Н., Басманов А.Е., Говаленков С.В., Горбенко Н.А., Созник А.П. Зоны безопасности при ликвидации пожаров в резервуарных парках // Материалы тринадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» – СБ-2004. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2004. – С. 249-251. 2929
Басманов А.Е. Конвективный теплообмен нагревающегося резервуара // Пожежна безпека та аварійно-рятувальна справа: стан, проблеми і перспективи. Матеріали VII Всеукраїнської науково-практичної конференції рятувальників // Київ: УкрНДІПБ, 2005. – С. 70-71. 3030
Басманов А.Е., Говаленков С.В. Определение рационального количества сил и средств при тушении пожаров в резервуарных парках // II Международная научно-практическая конференция «Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация». Минск: МЧС Беларуси, 2003. – С. 279-280. 3131
Басманов А.Е., Говаленков С.В. Программное обеспечение для моделирования пожарных ситуаций в резервуарных парках // Пожарная безопасность. Материалы VI научно-практической конференции. Харьков: АПБУ, 2003. – С. 9-12. 3232
Басманов А.Е., Говаленков С.В., Горбенко Н.А. Автоматизация моделирования пожарных ситуаций в резервуарных парках // Снижение риска гибели людей на пожарах. Материалы XVIII научно-практической конференции. – М.: ВНИИПО, 2003. – С. 312-313. 3333
