4. Технические требования

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
на выполнение НИР
«Моделирование взрыва газо-воздушной смеси и теплового воздействия
пламени пожара на конструкции резервуаров. Разработка мероприятий по
повышению устойчивости систем противопожарной защиты»
Москва
2015
Наименование проводимой разработки
1
1.1 Полное наименование разработки – «Моделирование взрыва газо-воздушной
смеси и теплового воздействия пламени пожара на конструкции резервуаров. Разработка
мероприятий по повышению устойчивости систем противопожарной защиты».
1.2 Вид разработки – научно-исследовательская работа (далее – НИР).
1.3 Характеристика планируемого результата:
а) научно-технический отчет «Исследование динамического воздействия взрыва
газо-воздушной смеси и пожара на конструкции резервуаров и оборудование установок
пожаротушения и водяного охлаждения, установленное на резервуарах»;
б) научно-технический отчет
«Мероприятия по повышению конструктивной
устойчивости, обеспечению «живучести» и работоспособности систем пожаротушения и
водяного охлаждения при взрыве и пожаре в резервуаре».
Срок исполнения
2
Начало разработки – ноябрь 2015 г.
Окончание разработки – март 2017 г.
Указанные сроки выполнения разработки могут быть скорректированы техническим
заданием или календарным планом.
3 Область применения разработки
3.1 Область применения результатов НИР – разработка мероприятий, направленных
на повышение конструктивной устойчивости и сохранение работоспособности оборудования
установок пожаротушения и водяного охлаждения, установленного на резервуарах для нефти
и нефтепродуктов, при взрыве и/или пожаре (в самом резервуаре или соседних с ним в
группе).
3.2 Применение результатов разработки предусмотрено на объектах магистрального
трубопровода при проектировании и эксплуатации установок пожаротушения и водяного
охлаждения резервуаров для нефти и нефтепродуктов.
Цель разработки и ожидаемые результаты
4
4.1 Цель разработки:
а) проведение исследований последствий воздействия взрывов газо-воздушной
смеси
в
резервуарах
на
конструкции
оборудования
и
трубопроводы
установок
пожаротушения и водяного охлаждения, установленные на резервуарах (в которых
произошел взрыв и соседних с ними в группе). Исследования необходимо проводить
2
раздельно по типам резервуаров (в котором произошел взрыв и соседних с ним в группе),
видам горючих жидкостей, находящихся в резервуарах, и уровням взлива в момент взрыва;
б) проведение исследований теплового воздействия пламени пожара в резервуарах
на конструкцию резервуаров и оборудование установок пожаротушения и водяного
охлаждения, установленное на резервуарах (горящего и соседних с горящим резервуаров) в
условиях проведения охлаждения стенок стационарной установкой водяного охлаждения,
лафетными стволами, установкой газового пожаротушения, а также при отсутствии
охлаждения. Исследования необходимо проводить с учетом времени развития пожара
раздельно по типам резервуаров (в котором произошел пожар и соседних с ним в группе),
наличия тепловой изоляции стенок резервуаров, видам горючих жидкостей, находящихся в
резервуарах, и уровням их взлива в момент пожара;
в) апробация математической модели воздействия взрыва газо-воздушной смеси и
теплового воздействия пламени пожара в резервуаре на его конструктивные элементы,
установленное на нем оборудование установок пожаротушения и водяного охлаждения;
г)
разработка
мероприятий,
направленных
на
повышение
конструктивной
устойчивости и сохранение работоспособности оборудования установок пожаротушения и
водяного охлаждения, установленного на резервуарах для хранения нефти и нефтепродуктов,
при взрыве и/или пожаре (в самом резервуаре или соседних с ним в группе). Определение
технико-экономической эффективности предложенных мероприятий.
4.2
Ожидаемые результаты:
а) научно-технический отчет «Исследование динамического воздействия взрыва
газо-воздушной смеси и пожара на строительные конструкции резервуаров и оборудование
установок пожаротушения и водяного охлаждения, установленное на резервуарах»;
б) научно-технический отчет
«Мероприятия по повышению конструктивной
устойчивости, обеспечению «живучести» и работоспособности систем пожаротушения и
водяного охлаждения при взрыве и пожаре в резервуаре».
5 Основные параметры и технические требования
5.1
Научно-технический отчет «Исследование динамического воздействия взрыва
газо-воздушной смеси и пожара на строительные конструкции резервуаров и оборудование
установок пожаротушения и водяного охлаждения, установленное на резервуарах» должен
содержать:
а) перечень исходных данных, необходимых для проведения исследований
прочности и устойчивости конструкций резервуаров, включая:
-
значения параметров резервуаров и резервуарного оборудования, применяемого
3
на объектах ОСТ (типы, размеры, марка стали, масса, эксплуатационные характеристики и
др.);
-
значения характеристик горючих жидкостей, обращающихся в технологическом
процессе (физико-химические, реологические, взрывопожароопасные, технологические и
др.);
-
сведения о воздействии опасных факторов взрыва паров газо-воздушных смесей
(ударной волны, роста температуры и др.) на конструктивные элементы резервуаров и
резервуарное оборудование;
-
перечень параметров взрыва и пожара, при достижении которых оказывается
значительное
воздействие
на
изменение
конструкции
резервуара,
конструктивную
устойчивость и сохранение работоспособности оборудования установок пожаротушения и
водяного охлаждения, установленных на резервуарах;
-
определение пороговых значений параметров взрыва и пожара, при достижении
которых резервуар сохраняет целостность, конструктивную устойчивость и герметичность
стенок, исключающих розлив продукта из резервуара и позволяющих использование
оборудования
установок пожаротушения и водяного охлаждения при сохранении
работоспособности;
б) возможные сценарии взрывов в резервуарах с последствиями, вызывающими
изменения в конструкции резервуаров с определением для каждого из сценариев пороговых
значений параметров взрыва, при которых резервуар сохраняет свою герметичность, а также
причин и условий, способствующих возникновению таких сценариев (с определением
пороговых значений параметров, способствующих возникновению каждого из сценариев);
в) результаты исследований теплового воздействия пламени пожара на конструкции
резервуаров различных типов и резервуарное оборудование горящего и соседних с горящим
резервуаров в условиях проведения охлаждения стенок водой и СО2 и при отсутствии
охлаждения;
г)
перечень последствий воздействия на оборудование установок пожаротушения и
водяного охлаждения, установленное на резервуарах, для возможных сценариев взрывов и
пожаров (в т. ч. при охлаждении резервуаров и при отсутствии охлаждения при пожаре) в
резервуарах.
5.2
Научно-технический отчет «Мероприятия по повышению конструктивной
устойчивости, обеспечению «живучести» и работоспособности систем пожаротушения и
водяного охлаждения при взрыве и пожаре в резервуаре» должен содержать:
4
а) перечень
оборудования систем пожаротушения и
водяного охлаждения,
подвергаемого воздействию взрыва газо-воздушной смеси в резервуаре, а также тепловому
воздействию пламени пожара (для горящего резервуара и соседних в группе), включая:
-
оборудование и коммуникации установок пенного пожаротушения подачей пены
средней кратности на поверхность горючей жидкости;
-
оборудование и коммуникации установок пенного пожаротушения подачей пены
низкой кратности на поверхность горючей жидкости;
-
оборудование и коммуникации установок пенного пожаротушения подачей пены
низкой кратности подслойным способом;
-
оборудование и коммуникации установок газового пожаротушения на основе
изотермических пожарных резервуаров для жидкой двуокиси углерода;
-
оборудование и коммуникации установок водяного охлаждения.
б) технические
решения,
направленные
на
повышение
конструктивной
устойчивости и обеспечение «живучести» и работоспособности систем пожаротушения и
водяного охлаждения при взрыве и/или пожаре в резервуаре (в самом резервуаре или
соседних с ним в группе), в том числе:
-
для каждого вида воздействия (динамического воздействия взрыва, теплового
воздействия пламени пожара);
-
для каждого вида оборудования, элементов крепления, запорно-регулирующей
арматуры, узла сочленения, подающего трубопровода;
-
для каждой установки (системы) противопожарной защиты в целом (как
сочетание отдельных узлов, элементов, оборудования, трубопроводов в составе установки);
-
выполнение расчета технико-экономической эффективности мероприятий по
повышению конструктивной устойчивости резервуаров.
6 Потребность
в
результатах
направления применения результата)
Потребность
в
разработке
обусловлена
разработки
(планируемые
необходимостью
совершенствования
установок пенного пожаротушения и водяного охлаждения объектов магистральных
нефтепроводов и нефтепродуктопроводов ОСТ в части повышения конструктивной
устойчивости и сохранения работоспособности оборудования установок пожаротушения и
водяного охлаждения, установленного на резервуарах для хранения нефти и нефтепродуктов,
при взрыве и/или пожаре (в самом резервуаре или соседних ним в группе).
7
7.1
Стадии и этапы разработки
Разработка выполняется в два этапа.
5
7.2
-
На первом этапе осуществляется:
сбор и анализ сведений для выполнения исследований, подготовка исходных
данных для проведения математического моделирования, включая физико-химические
характеристики
и
показатели
взрывопожарной
опасности
горючих
жидкостей,
обращающихся в технологических процессах, а также информацию о воздействии опасных
факторов взрыва газо-воздушных смесей и теплового воздействия пожара (ударной волны,
волны сжатия, роста температуры и др.) на конструктивные элементы резервуаров и
оборудование установок пожаротушения и водяного охлаждения;
-
проведение методом математического моделирования исследований воздействия
взрыва газо-воздушной смеси и теплового воздействия пламени пожара в резервуаре на его
конструктивные элементы, установленное на нем оборудование установок пожаротушения и
водяного
охлаждения,
соседние
резервуары
(при
охлаждении
стенок
резервуаров
стационарной установкой водяного охлаждения, лафетными стволами и при отсутствии
охлаждения).
-
оформление
научно-технического
отчета
«Исследование
динамического
воздействия взрыва газо-воздушной смеси и теплового воздействия пламени пожара в
резервуаре на его конструктивные элементы, установленное на нем оборудование установок
пожаротушения и водяного охлаждения, соседние резервуары».
Форма и вид отчетности первого этапа:
-
перечень исходных данных, необходимых для проведения исследований;
-
заключение о выборе метода моделирования воздействия волн сжатия на
конструктивные элементы резервуаров;
-
информационный отчет о результатах исследования динамического воздействия
взрыва газо-воздушной смеси и теплового воздействия пламени пожара в резервуаре на его
конструктивные элементы, установленное на нем оборудование установок пожаротушения и
водяного охлаждения, соседние резервуары.
Начало первого этапа – ноябрь 2015 г.
Окончание первого этапа – сентябрь 2016 г.
7.3
На втором этапе осуществляется:
- экспериментальная апробация математической модели воздействия взрыва газовоздушной смеси и теплового воздействия пламени пожара в резервуаре на его
конструктивные элементы, установленное на нем оборудование установок пожаротушения и
водяного охлаждения;
- разработка
мероприятий,
направленных
на
повышение
конструктивной
устойчивости и сохранение работоспособности оборудования установок пожаротушения и
6
водяного охлаждения, установленного на резервуарах для хранения нефти и нефтепродуктов,
при взрыве и/или пожаре (в самом резервуаре или соседних с ним в группе);
- выполнение расчета технико-экономической эффективности мероприятий по
повышению конструктивной устойчивости резервуаров;
- оформление
научно-технического
отчета
«Мероприятия
по
повышению
конструктивной устойчивости, обеспечению «живучести» и работоспособности систем
пожаротушения и водяного охлаждения при воздействии взрыва и пожара в резервуаре».
Форма и вид отчетности второго этапа:
- программа и методика апробации математической модели воздействия взрыва газовоздушной смеси и теплового воздействия пламени пожара в резервуаре на его
конструктивные элементы, установленное на нем оборудование установок пожаротушения и
водяного охлаждения, утвержденная ОАО «АК «Транснефть»;
- отчет (акты, протоколы) по результатам проведенной апробации;
- научно-технический
отчет
«Мероприятия
по
повышению
конструктивной
устойчивости, обеспечению «живучести» и работоспособности систем пожаротушения и
водяного охлаждения при воздействии взрыва и пожара в резервуаре».
Начало второго этапа – октябрь 2016 г.
Окончание второго этапа – март 2017 г.
8
8.1
Требования к защите результатов разработки
Отчетные материалы должны быть оформлены в соответствии с требованиями
РД-03.100.00-КТН-086-13 «Систем стандартизации ОАО «АК «Транснефть». Нормативные
документы. Требования к построению, изложению и оформлению».
8.2
Критерием приемлемости результатов разработки на первом этапе является
утверждение в ОАО «АК «Транснефть» научно-технического отчета «Исследование
динамического воздействия взрыва газо-воздушной смеси и пожара на строительные
конструкции резервуаров и оборудование установок пожаротушения и водяного охлаждения,
установленное на резервуарах».
8.3
Критерием приемлемости результатов разработки на первом этапе является
утверждение в ОАО «АК «Транснефть» научно-технического отчета «Мероприятия по
повышению конструктивной устойчивости, обеспечению «живучести» и работоспособности
систем пожаротушения и водяного охлаждения от воздействия взрыва в резервуаре».
8.4
Порядок и условия представления и рассмотрения отчётных материалов должны
соответствовать требованиям ОР-03.100.40-КТН-198-13 «Порядок формирования ежегодных
планов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ (НИР,
7
ОКР и TP), подготовки и заключения договоров, приемки и внедрения результатов
завершенных работ».
Состав работ по этапам и комплектность отчётных материалов, представляемых
8.5
для защиты результатов работ, уточняется при заключении договора на выполнение НИР и
устанавливается техническим заданием и календарным планом выполнения работ.
9
Результаты разработки
9.1
Утвержденный
в
ОАО
«АК
«Транснефть» научно-технический
отчет
«Исследование динамического воздействия взрыва газо-воздушной смеси и пожара на
строительные конструкции резервуаров и оборудование установок пожаротушения и
водяного охлаждения, установленное на резервуарах».
9.2
Утвержденный в ООО «НИИ Транснефть» научно-технический отчет
«Мероприятия по повышению конструктивной устойчивости, обеспечению «живучести» и
работоспособности систем пожаротушения и водяного охлаждения при воздействии взрыва в
резервуаре».
8