Problems of risk management in the technosphere Problems of risk management in the technosphere Проблемы управления рисками в техносфере 1998-8990 75119 10.61260/1998-8990-2024-2023-4-63-76 Снижение рисков и ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций. Обеспечение безопасности при ЧС Risk reduction and elimination of consequences of emergency situations. Ensuring safety in case of emergency Снижение рисков и ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций. Обеспечение безопасности при ЧС AUTOMATED ASSESSMENT OF ZONES OF EXPOSURE TO FIRE HAZARDS DURING THE BOTTLING OF LIQUEFIED NATURAL GAS IN AN EMERGENCY SITUATION АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОЦЕНКА ЗОН ВОЗДЕЙСТВИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА ПРИ РАЗЛИВЕ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ https://orcid.org/0000-0002-0297-2984 Кузьмин Анатолий Алексеевич Kuzmin Anatoly A. kaa47@mail.ru

кандидат педагогических наук;

candidate of pedagogical sciences;

 https://orcid.org/0000-0001-8254-9424 Романов Николай Николаевич Romanov Nikolay N. nik57nik@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-9053-0085 Шарапов Сергей Владимирович Sharapov Sergey V. shcsv@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский пожарно-спасательный колледж Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg fire and rescue college Saint-Petersburg Russian Federation 14 02 2024 14 02 2024 2023 4 63 76 10 10 2023 30 11 2023 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/75119/view

Представлены основные этапы развития аварийной ситуации при разливе сжиженного природного газа. Сформирована последовательность событий, описывающая последовательность развития пожароопасных ситуаций, инициированных разрушением резервуара или технологического трубопровода со сжиженным природным газом. Выявлены возможные режимы процесса растекания сжиженного природного газа на гладкую подстилающую поверхность с формированием источника паров переменной мощности. Исследованы модели испарения сжиженного природного газа применительно к составу и возможной толщины слоя разлива. Показано, что в предположении, что две фазы находятся в термодинамическом равновесии, плотность паровой фазы сжиженного природного газа можно получить путем решения уравнения Пенга-Робинсона c использованием метода Клозека-Маккинли для заданного давления и температуры, который основан на эмпирической корреляции для молярного объема смеси сжиженного природного газа. Сформированы модель быстрого фазового перехода на основе решения уравнения Ван-ден-Берга и алгоритм, позволяющий автоматизировать процедуру оценки зон воздействия опасных факторов пожара при проливе сжиженного природного газа.

The main stages of the development of an emergency situation during the bottling of liquefied natural gas are presented. A tree of events has been formed in the event of the occurrence and development of a fire hazardous situation associated with the destruction of a tank or process pipeline with liquefied natural gas. Possible regimes of liquefied natural gas spreading on a smooth underlying surface and the formation of a variable power vapor source are identified. Models of liquefied natural gas evaporation are studied in relation to the composition and possible thickness of the filling layer. It is shown that under the assumption that the two phases are in thermodynamic equilibrium. The vapor phase density of liquefied natural gas can be obtained by solving the Peng-Robinson equation using the Klosek-McKinley method for a given pressure and temperature, which is based on an empirical correlation for the molar volume of the liquefied natural gas mixture. A model of a fast phase transition is formed based on the solution of the Van den Berg equation and an algorithm that automates the procedure for assessing the zones of influence of dangerous fire factors during an liquefied natural gas spill.

 сжиженный природный газ опасные факторы пожара газовоздушная смесь пролив сжиженного природного газа разрушение резервуара сжиженного природного газа liquefied natural gas fire hazards gas-air mixture liquefied natural gas strait destruction of the liquefied natural gas tank

Абдурагимов И.М., Куприн Г.Н. Нерешенные проблемы пожаровзрывобезопасности энергоресурсов (СУГ и СПГ) как оборотная сторона успехов энергетической стратегии Российской Федерации // Пожаровзрывобезопасность. 2014. Т. 23. № 4. С. 42-50. Abduragimov I.M., Kuprin G.N. Nereshennye problemy pozharovzryvobezopasnosti energoresursov (SUG i SPG) kak oborotnaya storona uspekhov energeticheskoj strategii Rossijskoj Federacii // Pozharovzryvobezopasnost'. 2014. T. 23. № 4. S. 42-50. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах, утв. приказом МЧС России от 10 июля 2009 г. № 404 (зарег. в Минюсте России 17 авг. 2009 г. № 14541 (в ред. приказа МЧС России от 14 дек. 2010 г. № 649). Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс». Metodika opredeleniya raschetnyh velichin pozharnogo riska na proizvodstvennyh ob"ektah, utv. prikazom MCHS Rossii ot 10 iyulya 2009g. № 404 (zareg. v Minyuste Rossii 17 avg. 2009 g. № 14541 (v red. prikaza MCHS Rossii ot 14 dek. 2010 g. № 649). Dostup iz sprav.-pravovoj sistemy «Konsul'tantPlyus». Маршалл В. Основные опасности химических производств. М.: Мир, 1989. 671 с. Marshall V. Osnovnye opasnosti himicheskih proizvodstv. M.: Mir, 1989. 671 s. Revision and experimental verification of the hazard assessment computer system models for spreading, movement, dissolution and dissipation of soluble chemicals spilled onto water: report / К.T. Dodge [et al.]. Springfi eld, VA: U.S. Coast Guard, 1983. CG-D-35-83. Revision and experimental verification of the hazard assessment computer system models for spreading, movement, dissolution and dissipation of soluble chemicals spilled onto water: report / K.T. Dodge [et al.]. Springfi eld, VA: U.S. Coast Guard, 1983. CG-D-35-83. Сафонов В.С. Обоснование возможных сценариев и оценка последствий утечки СПГ при аварийных нарушениях герметичности грузовых емкостей танкеров // Вести газовой науки: Повышение надежности и безопасности объектов газовой промышленности. 2018. № 2 (34). С. 166-176. Safonov V.S. Obosnovanie vozmozhnyh scenariev i ocenka posledstvij utechki SPG pri avarijnyh narusheniyah germetichnosti gruzovyh emkostej tankerov // Vesti gazovoj nauki: Povyshenie nadezhnosti i bezopasnosti ob"ektov gazovoj promyshlennosti. 2018. № 2 (34).S. 166-176. May M.G., McQueen W., Whipp R.H. Dispersion of LNG spills // Hydrocarbon Processing. 1973. № 52 (5). С. 105-109. May M.G., McQueen W., Whipp R.H. Dispersion of LNG spills // Hydrocarbon Processing. 1973. № 52 (5). S. 105-109. Conrado C., Vesovic V. The infl uence of chemical composition on vaporization of LNG and LPG on unconfi ned water surfaces // Chem. Eng. Sci. 2000. № 55. С. 4549-4562. Conrado C., Vesovic V. The infl uence of chemical composition on vaporization of LNG and LPG on unconfi ned water surfaces // Chem. Eng. Sci. 2000. № 55. S. 4549-4562. Кузьмин А.А., Романов Н.Н., Пермяков А.А. Модели испарения сжиженных углеводородных газов в расчете избыточного давления взрыва // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. уни-та ГПС МЧС России». 2019. № 3. С. 42-48. Kuz'min A.A., Romanov N.N., Permyakov A.A. Modeli ispareniya szhizhennyh uglevodorodnyh gazov v raschete izbytochnogo davleniya vzryva // Nauch.-analit. zhurn. «Vestnik S.-Peterb. uni-ta GPS MCHS Rossii». 2019. № 3. S. 42-48. Сердеенко Е.С., Пахомов О.В., Баранов А.Ю. Математическая модель испарения сжиженного природного газа и анализ влияния исходного состава на скорость испарения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 4. С. 603-610. Serdeenko E.S., Pahomov O.V., Baranov A.Yu. Matematicheskaya model' ispareniya szhizhennogo prirodnogo gaza i analiz vliyaniya iskhodnogo sostava na skorost' ispareniya // Nauchno-tekhnicheskij vestnik informacionnyh tekhnologij, mekhaniki i optiki. 2020. T. 20. № 4. S. 603-610. Danesh A. PVT and Phase Behaviour of Petroleum Reservoir Fluids. The Netherlands: Elsevier Science, 1998. 388 p. DOI: 10.1016/s0376-7361(98)x8021-0. Danesh A. PVT and Phase Behaviour of Petroleum Reservoir Fluids. The Netherlands: Elsevier Science, 1998. 388 p. DOI: 10.1016/s0376-7361(98)x8021-0. Пожаровзрывоопасность сжиженных и газообразных горючих: сб. науч. трудов М.: ВНИИПО МЧС России, 1990. 82 с. Pozharovzryvoopasnost' szhizhennyh i gazoobraznyh goryuchih: sb. nauch. trudov M.: VNIIPO MCHS Rossii, 1990. 82 s. Кочетов Н.М., Кочетов А.Н. Математическая модель процесса парообразования сжиженного газа из пролива // Моделирование риска. Проблемы анализа риска. 2018. Т. 15. № 1. С. 74-81. Kochetov N.M., Kochetov A.N. Matematicheskaya model' processa paroobrazovaniya szhizhennogo gaza iz proliva // Modelirovanie riska. Problemy analiza riska. 2018. T. 15. № 1. S. 74-81. Пожаровзрывобезопасность объектов хранения сжиженного природного газа. Процессы испарения и формирования пожаровзрывоопасных облаков при проливе жидкого метана. Методики оценки параметров / И.А. Болодьян [и др.] // Пожарная безопасность. 2000. № 4. С. 108-121. Pozharovzryvobezopasnost' ob"ektov hraneniya szhizhennogo prirodnogo gaza. Processy ispareniya i formirovaniya pozharovzryvoopasnyh oblakov pri prolive zhidkogo metana. Metodiki ocenki parametrov / I.A. Bolod'yan [i dr.] // Pozharnaya bezopasnost'. 2000. № 4. S. 108-121. Шебеко А.Ю. Численное моделирование распространения паров сжиженного природного газа при проливе на твердую поверхность // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2019. № 1. С. 36-41. Shebeko A.Yu. Chislennoe modelirovanie rasprostraneniya parov szhizhennogo prirodnogo gaza pri prolive na tverduyu poverhnost' // Pozhary i chrezvychajnye situacii: predotvrashchenie, likvidaciya. 2019. № 1. S. 36-41. Ermak D.L. Results of 40m3LNG spills onto water // Heavy Gas and Risk Assessment. II. Battelle-Institute; Frankfurt am Main, Germany, 1983. P. 163-179. Ermak D.L. Results of 40m3LNG spills onto water // Heavy Gas and Risk Assessment. II. Battelle-Institute; Frankfurt am Main, Germany, 1983. P. 163-179. Atallah S. Rapid phase transition // Topical report of gas research institute, GRI-92/0533 1997. Atallah S. Rapid phase transition // Topical report of gas research institute, GRI-92/0533 1997. Havens J.A., Hazard J. Assessment of predictability of LNG vapor dispersion from catastrophic spills onto water // Mater. 1980. Vol. 3. P. 267-278. Havens J.A., Hazard J. Assessment of predictability of LNG vapor dispersion from catastrophic spills onto water // Mater. 1980. Vol. 3. P. 267-278. Kooptan R.P. Analysis of Burro series 40 m3 LNG spill experiments // Journal of Hazardous Materials. 1981. A52. P. 119-140. Kooptan R.P. Analysis of Burro series 40 m3 LNG spill experiments // Journal of Hazardous Materials. 1981. A52. P. 119-140.