Контрольная работа: Расчёт границ опасных зон пожара открыто фонтанирующих газонефтяных скважин

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО «Югорский государственный университет»

Институт нефти и газа

ОТЧЕТ

по дисциплине «Производственная и промышленная безопасность»

на тему: «Расчёт границ опасных зон пожара открыто фонтанирующих газонефтяных скважин»

Выполнил: студент группы 2481б

Кислов В.И.

Проверила: ст. преподаватель

Гудошник Е.Э.

г. Ханты-Мансийск

2022 г.

ВВЕДЕНИЕ

Увеличивающееся с каждым годом потребление нефти и газа, ежегодный объём которых в настоящее время в стране составляет более 300 млн тонн, приводит к необходимости интенсификации процессов его добычи. Обусловленные этим отказы механизмов, нарушения технологического процесса, а также природные катастрофы приводят к серьёзным авариям, которые могут сопровождаться крупными пожарами, ведущими к большим материальным потерям, ухудшению экологической обстановки, а нередко и человеческим жертвам.

Пожары на открыто фонтанирующих газонефтяных скважинах являются одними из наиболее сложных видов промышленных аварий.

Одним из основных условий организации и проведения аварийно-спасательных работ является обеспечение безопасности личного состава. При чрезвычайных ситуациях условия труда, как правило, граничат с предельно допустимыми нагрузками. В экстремальных условиях необходимо иметь научно обоснованные методы оценки опасных факторов. На открытых пожарах к таким опасным факторам относится излучение пламени. Мощность или интенсивность излучения определяет допустимое время пребывания и границы зон, в которых могут проводиться те или иные виды аварийно¬спасательных работ.

Целью работы является привитие навыков расчёта опасных зон и выработки рекомендаций по защите личного состава и техники, участвующих в тушении пожара.

ЗАДАНИЕ И ВЫБОР ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Задание: компактный газовый состав, истекающий через устье скважины диаметром d мм, имеет высоту факела пламени НФ. Химический недожог составляет пX % от низшей теплоты сгорания. Тушение пожара осуществляется водяными струями из лафетных стволов.

Рассчитать:

1) дебит газового фонтана;

2) секундный расход газовой смеси;

3) теплоту пожара - тепловыделение в зоне горения в единицу времени;

4) низшую теплоту сгорания смеси газов;

5) тепловую энергию факела с учётом тепловых потерь;

6) мощность (интенсивность) теплового излучения на различных расстояниях от устья скважины.

Определить:

I, II, III и IV границы зон теплового воздействия пламени.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

пожар фонтанирующий газонефтяной скважина

Состав газового фонтана:

метан - 90%;

бутан - 5%;

кислород - 5%;

диаметр устьевого оборудования - 200 мм.;

высота факела пламени - 14 м;

потери тепла за счёт химического недожога - 0,15.

1. Дебит газового фонтана:

Секундный расход газа:

2. Теплота пожара рассчитывается:

Низшая теплота горения газовой смеси составит:

3. Мощность теплового излучения факела пламени на заданном расстоянии имеет зависимость:

Найдем тепло потери излучения пламени:

Найдем среднюю молекулярную массу газовой смеси

Задаваясь расстоянием до скважины, определяем соответствующие значения мощности теплового потока и результаты заносим в таблицу 1

Таблица 1 - Результаты

По результатам расчёта, представленным в таблице 2, строится график зависимости мощности излучения от расстояния до устья скважины, по которому определяются границы зон I-IV

Из графика, определим, что зона на расстоянии от 2 до 40 метров относиться к I.