تأثیر سطح شیبدار برآتش سوزی استخر
تأثیر سطح شیبدار بر آتش سوزی استخر
مقدمه
مطالعات کمی درموردرفتار شعله آتش سوزی استخر،به عنوان یک حادثه آتش سوزی معمولی در
صنعت فرآیند،باسطح شیبدار نزدیک،به عنوان مثال در منطقه تپه ای یابامانع انجام شده است.
این کار تأثیر سطح شیبدار مجاور را بر ارتفاع شعله و حباب هوای آتش‌سوزی استخر در هوای ساکن و تحت جریان
متقاطع با اندازه‌های مختلف استخر و نرخ‌های رگرسیون مورد مطالعه قرار داد.زوایای مایل سطح مجاور0درجه،20درجه،30 درجه و40 درجه
از جهت افقی بود و سرعت جریان متقاطع در محدوده 0-3 متر بر ثانیه بود. نتایج تجربی نشان می دهد
که ارتفاع شعله با افزایش زاویه شیب سطح مجاور افزایش می یابد.شبیه سازدینامیک آتش(FDS)برای تفسیر میدان جریان هوابه کارگرفته شد.
سطح شیبدارمجاور
سطح شیبدارمجاور، حباب هوا رامحدودمی کندویک ناحیه فشارمنفی در قسمت مخالف باد ایجاد می کند وشعله رادرامتداد سطح شیب مجاورکشیده می کند. جریان متقاطع هوای اضافی را تامین می کند در حالی که فشار منفی را افزایش می دهد.
فرمول‌ها بر اساس شناوری کلی که توسط آتش استخر، تکانه جریان متقاطع و یک ضریب سطح شیبدار
مجاور جهانی استنتاج می‌شود، پیشنهاد می‌شوند که همبستگی خوبی با نتایج تجربی نشان می‌دهد.
به عنوان رایج‌ترین نوع حوادث آتش‌سوزی در صنایع فرآیندی، یعنی در مزرعه مخازن نفت،
تهدیدات آتش‌سوزی استخر، ایمنی و محیط زیست را تهدید می‌کند که اغلب با رویدادهای ثانویه دنبال می‌شود
آتش‌سوزی استخرها
آتش‌سوزی علت اصلی بیش از نیمی از حوادث در صنعت است و آتش‌سوزی استخرها منجر به 44 درصد
از این حوادث می‌شود همچنین توجه داشته باشید که بار حرارتی شعله، که توسط رفتارهای آتش استخر ایجاد می شود،به محیط اطراف منتقل می شود و مواد قابل احتراق مجاور را مشتعل می کند و سپس حوادث ثانویه را ایجاد می کند خطر آتش سوزی استخر با سناریوی خاص متفاوت است.
بنابراین، مطالعه سناریوهای مختلف آتش سوزی استخر در طراحی کارخانه های صنعتی و سیستم آتش نشانی و
همچنین تجزیه و تحلیل ریسک حیاتی است بسیاری از محققان به صورت تجربی و عددی در مورد آتش سوزی استخرها در شرایط مختلف تحقیق کردند و رفتارهای شعله، از جمله هندسه شعله، پارامترهای ضروری تعیین کننده اتلاف بالقوه ذخیره سازی و خطر حرارتی هستند.
مایعات قابل احتراق
مایعات قابل احتراق به طورگسترده ای در فرآیندهای صنعتی شیمیایی استفاده می شودتعداد زیادی
خط لوله و بدنه مخازن درکارخانه های سراسر جهان نصب شده است این لوله ها ومخازن ممکن است به دلیل استفاده طولانی مدت درمعرض خطر آسیب قرار گیرند.
مواد احتراق نشت‌شده ممکن است به سرعت به سطح سازه‌های سه‌بعدی مانند دیواره‌های جانبی و سطوح شیبدار
تجهیزات و تأسیسات پخش شوند هنگامی که منبع آتش وجود دارد، آتش سوزی استخر ممکن است در سازه های سه بعدی رخ دهد.
صنایع شیمیایی
از نظر آماری، آتش سوزی استخر یکی از عوامل اولیه اصلی در بسیاری از حوادث بزرگ در
صنایع شیمیایی است بسیاری از محققان ارزیابی ریسک و مدیریت خطرات آتش‌سوزی استخر را در فرآیندهای صنعتی انجام داده‌اند با استفاده از
دینامیک سیالات محاسباتی، ارزیابی کمی خطر خطرات آتش سوزی استخر را در مزرعه مخزن انجام دادند یک مدل طبقه بندی منطقه ای برای مدیریت خطر آتش سوزی استخر در صنایع شیمیایی برای نظارت بر وقوع آتش سوزی استخر پیشنهاد کرد.
مدل های تحلیلی آتش استخر را برای تخمین هندسه شعله و قدرت حرارتی برای ارزیابی
خطرات آتش سوزی استخر برای سازه ها و منطقه امن پرسنل پیشنهاد کردند.
تجزیه و تحلیل ریسک و مدیریت آتش سوزی استخر
اگرچه تجزیه و تحلیل ریسک و مدیریت آتش سوزی استخر درفرآیندهای صنعتی انجام شده است،اکثر مطالعات بر ویژگی های آتش سوزی استخر در سطح افقی متمرکز شده اند
شایان ذکر است که آتش سوزی استخر می تواند درسازه های شیبدار ناشی ازشکستگی تاسیسات و لوله هادرحوادث صنعتی نیزرخ دهد این نوع آتش سوزی استخرها به سختی می توان خاموش کرد.
یکی از دلایل آن این است که دیواره‌های جانبی و سطوح شیبدار تجهیزات و تأسیسات بر توسعه آتش تأثیر می‌گذارند
و مانع از اعمال مؤثر عامل اطفاء حریق می‌شوند. اگر به خوبی مدیریت نشود، آتش طولانی استخر می تواند بار حرارتی شعله را به تجهیزات اطراف منتقل کند.
محدودیت های قابل تحمل تجهیزات
پس ارسیدن به محدودیت های قابل تحمل تجهیزات اطراف،حوادث ثانویه مانند انفجارممکن است به عنوان یک اثررخ دهدخطرات مرتبط باآتش سوزی استخر که در سازه های سه بعدی مانند:
دیواره های جانبی وسطوح شیبدار تجهیزات رخ می دهد،تهدیدی جدی برای ایمنی فرآیند صنعتی است درک عمیق آتش سوزی استخر که در ساختارهای سه بعدی پیچیده رخ می دهد برای تجزیه و تحلیل و مدیریت ریسک آتش سوزی در صنعت بسیار مهم است.
رفتارهای آتش‌سوزی
در میان ویژگی‌های مختلف آتش‌سوزی استخر، رفتارهای آتش‌سوزی از جمله
هندسه شعله و فرکانس ضربان شعله پارامترهای مهمی برای ارزیابی خطر آتش‌سوزی و تشخیص آتش‌سوزی هستند. در یک کارخانه صنعتی، سطح شیبدار مانند سطوح شیبدار ناشی از آسیب به مخازن، خطوط لوله و تجهیزات رایج است.
سطح شیبداربر توسعه آتش استخرو در نتیجه بر رفتار آتش تأثیرمی گذارد.
مطالعات گسترده ای درموردرفتارهای آتش تحت تأثیرسطوح شیبدارانجام شده است به طورخاص علت کج شدن شعله رادرحضور یک سطح شیبداربررسی کرد.
هنگامی که زاویه شیب سطح بزرگتر می شود، اختلال جریان هوا در پایین دست شعله، یعنی پدیده باد شیب، آشکارتر است. بنابراین، شعله به سطح شیب دار متمایل می شود. علاوه بر این، همچنین مشاهده کرد که پدیده شیب شعله ناشی از سطح شیبدار دارای ضربان و تناوب خاصی است. با توجه به شیب شعله، هندسه شعله مطابق با آن تغییر خواهد کرد. تغییرات هندسه شعله را به دلیل سطوح شیبدار مطالعه کردند.
نتایج نشان دادکه شیب شعله تعریف شده باافزایش زاویه شیب کاهش مییابد.
علاوه بر این، طول شعله به طور غیر یکنواخت با زاویه شیب تغییر کرد. میدان جریان در اطراف شعله را به عنوان تابعی از شیب سطح بررسی کرد. آنها دریافتند که سطح شیبدار بر اختلال در میدان جریان تأثیر می گذارد. به جای افزایش عمودی، جریان هوا در امتداد شیب به سمت بالا جریان یافت که بر مورفولوژی شعله تأثیر گذاشت. زاویه میل بحرانی را برای تشکیل میدان جریان در اطراف شعله با شبیه سازی عددی به دست آوردند. آنها اشاره کردند که مورفولوژی شعله زمانی که زاویه شیب بالاتر از یک زاویه بحرانی خاص بود، به طور قابل توجهی تغییر کرد.
نتیجه گیری
مطالعه حاضر تأثیر سطح شیبدار مجاور را بر رفتار شعله آتش سوزی استخر بررسی کرد. آزمایش‌ها با مشعل‌های مربعی مختلف با استفاده از پروپان به عنوان سوخت انجام شد. نرخ انتشار گرما و سرعت جریان متقاطع هوا برای سطح شیبدار نزدیک از زوایای مختلف متفاوت بود. همبستگی ارتفاع شعله بر اساس تجزیه و تحلیل مکانیسم کنترل به طور کلی برای شرایط مختلف پیشنهاد شد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید ؟در گفتگو ها شرکت کنید!