МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

“УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ”

Кафедра химии и процессов горения

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

Тема: ”Теоретический расчет основных параметров горения газового фонтана”

Выполнил:

Сковородина В. А.

Зачетная книжка № 9235

Номер по журналу № 28

Вариант № 23528

Проверил:

Профессор, Урицкая А. А.

Курсовая работа защищена

«___»__________________2013г.

Екатеринбург

2013

Оглавление

Задание на курсовой проект …………………………………………………..........3

Введение………………………………………………………………………..........4

1. Горение газов…………………………………………………………….….....5

   1. Общие закономерности кинетического режима горение. ….…………….....5

   2. Влияние различных факторов на скорость распространения пламени.…....6

   3. Диффузионное горение газов……………………………………….………...8

2. Особенности горения газовых струй……………………………………….....9

   1. Условия стабилизации и срыва пламени…………………………………….9

   2. Оценка расхода горящих газовых фонтанов………………………….…...10

   3. Методы тушения газовых фонтанов…………………………….........................11

3. Расчет основных параметров горения газового фонтана……………….....11

Вывод………………………………………………………………………………18

Литература…………………………………………………………………………19

Задание на курсовой проект

Состав газового фонтана:

φ(метан) = 84%

φ(этан) = 6%

φ(бутан) = 7%

φ(оксид углерода) = 3%

Диаметр устьевого оборудования:

240 мм;

Высота факела пламени:

35 м;

Химический недожог:

η_х = 0,10;

Другие известные параметры:

C_P(CO₂)=53,14 Дж/моль*К;

C_P(H₂O)=42,34 Дж/моль*К;

C_P(N₂)=32,76 Дж/моль*К;

C_P(CO)=29,14 Дж/моль*К;

∆fH⁰ _CH4 = -74,85 кДж/моль;

∆fH⁰ _C2H6 = -84,67 кДж/моль;

∆fH⁰ _C4H10 = -124,7 кДж/моль;

∆fH⁰ _CО2= -393,51 кДж/моль;

∆fH⁰ _Н2О = -241,81 кДж/моль.

Введение

Увеличивающееся с каждым годом потребление нефти и газа, ежегод­ный 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 технологиче­ского процесса, а также природные катастрофы приводят к серьёзным авариям, которые могут сопровождаться крупными пожарами, большими матери­альными потерями, ухудшением экологической обстановки в зоне пожара и прилегающих районах, а нередко и человеческими жертвами.

Борьба с пожарами на нефтяных и газовых месторождениях, часто на­ходящихся в труднодоступных регионах, требует привлечения огромных ма­териально-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 пожара и прилегающих районах, точно оценить практически невозможно.

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

Некоторое представление о пожаре на фонтанирующей скважине можно получить по следующим данным: расход мощных фонтанов может достигать 10 - 20 миллионов кубометров газа в сутки, высота горящего факела достигает 80 - 100 м, интенсивность тепловыделения в таком факеле составляет несколько миллионов киловатт.

Целью курсовой работы "Теоретический расчет основных параметров горения газового фонтана" является привитие навыков использования теоретических знаний, полученных при изучении дисциплины «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» при проведении расчетов параметров развития пожаров.

В результате выполнения курсовой работы курсант должен знать и уметь оценивать расчетными методами:

- параметры пожара газового фонтана;

- адиабатическую и действительную температуры горения;

- интенсивность лучистого теплового потока в зависимости от расстояния до устья скважины;

• режим истечения.