Опасные свойства сжиженного газа.
1. В газообразном состоянии в 1,5 – 2 раза тяжелее воздуха, поэтому при утечке вызывает удушающее действие, что должно предопределять многие приемы безопасной эксплуатации. При хранении в гараже и обнаружении запаха газа необходимо организовать проветривание, открыв ворота и обеспечив движение воздуха в нижней части помещения. Опасность представляет и скопление газа в смотровых ямах, погребах и т.п. При отравлении газом следует немедленно поместить пострадавшего на свежий воздух и вызвать скорую помощь.
2. Для метана, нижний предел взрываемости (в смеси с воздухом) 5 % (по объему), верхний предел взрываемости 15 %, температура воспламенения 537 °С.
Если концентрация метана в смеси с воздухом меньше 5 %, то такая смесь при попытке поджечь ее не взорвется и не загорится. Если концентрация метана в смеси с воздухом от 5 до 15 %, то такая смесь при поджигании взрывается (Тротиловый эквивалент этой смеси равен 0,8). Если концентрация метана в смеси с воздухом больше 15 %, то такая смесь при поджигании не взрывается, а спокойно загорается (пример: газовая плита на кухне).
Для того, чтобы взрывоопасная смесь взорвалась, а смесь с содержанием метана выше 15 % загорелась, ее нужно нагреть до температуры воспламенения, т. е. до 537 °С.
3.. Почувствовав запах газа, не пытайтесь завести двигатель не устранив утечку.
4. Низкая температура кипения. Следовательно, во время внезапного выхода в атмосферу и попадания на незащищенную часть тела человека, может произойти обморожение.
5. Высокий коэффициент объемного расширения сжиженного газа в жидкой фазе (в 16-ть раз больше чем у воды), поэтому заполнение баллонов не должно превышать 90 % их вместимости при разности температур при наполнении и хранении не более 40 °С. Например, при заправке баллона емкостью 50 литров при температуре – 20 °С и последующем хранении в теплом помещении при температуре 20 °С перепад температур составит 40 °С, что вызовет увеличение объема газа на 5 литров. Т.е. баллон окажется заполненным полностью.
При нагревании полностью заправленного (на 100%) баллона с газом на 1 °С давление в баллоне возрастает на 7 кг/см2. Например, при заправке баллона при температуре -5 градусов и последующем хранении при 10 перепад составит 15 °С, что вызовет повышение давления в баллоне на 105 кг/ см.кв. Нет никакой гарантии в том, что он выдержит это давление.
При большей разности температур, норма заполнения должна снижаться. Максимальная температура нагрева баллона не должна превышать 45 °С.
6. Малая вязкость метана благоприятствует утечкам при неплотностях в газовой арматуре.
7. Сжиженные газы медленно перемешиваются с воздухом при утечках, особенно без ветра и вентиляции, долгое время создавая угрозу взрыва.
8. Метан не имеет ни цвета ни запаха, поэтому в её состав вводится специальное вещество с сильным характерным запахом – одорант. В настоящее время наиболее распространенным одорантом является этилмеркаптан. Запах сжиженного газа ощущается уже при наличии концентрации 1%, составляющей 1/5 нижнего предела взрываемости, что позволяет своевременно отреагировать на возникшую опасность.
Состав газовой системы
1. Установленная газовая аппаратура на ГАЗелях является инжекторной системой с распределенным впрыском являющейся сегодня наиболее перспективным направлением в создании систем управления подачей газа в цилиндры двигателя внутреннего сгорания, позволяющая получить самые совершенные рабочие характеристики двигателя.
2. Все инжекторные системы оснащены мощными микропроцессорными блоками управления, обеспечивающими:
– дозированную подачу газа индивидуально в каждый цилиндр, что позволяет добиться идеального сгорания смеси (некоторые фирмы устанавливают 
-зонд на каждый цилиндр и еще один – после нейтрализатора);
– минимальный расход газа – впрыск газа в каждый цилиндр производится только в цикле всасывания индивидуально; отсутствует эффект “сквозняка” (перетекания газа из впускной трубы в выхлопную систему за счет перекрытия клапанов как в системах с внешним смесеобразованием);
– максимальную динамику двигателя, так как практически сведена к минимуму инерционность системы (минимум паразитных объемов).
1. Газ из баллонов поступает на двух ступенчатый редуктор (метан), который служит удержания стабильного давления газа 1.8 bar на всех режимах работы двигателя. С редуктора газ поступает к фильтру тонкой очистки, который предотвращает попадание грязи в форсуночную планку. Далее очищенный газ поступает на газовую форсуночную планку, которая дозирует количество подаваемого газа в двигатель. С форсуночной планки газ поступает к штуцерам-распылителям, которые установлены на впускном коллекторе в непосредственной близости от впускных клапанов.
Блок управления газового инжектора (контроллер):
– получает сигнал с бензиновых форсунок, в котором содержится информация, собранная со штатных датчиков автомобиля (лямбда-зонда, датчика положения дроссельной заслонки, датчика температуры охлаждающей жидкости и т.д.);
– обрабатывает этот сигнал (создавая определенную коррекцию в виде коэффициента);
– коммутирует его на газовую форсуночную планку, таким образом, что бы последовательность работы газовых форсунок соответствовала бензиновым.
Так же система использует дополнительно установленные датчики:
– датчик температуры газа, установленный на магистрали низкого давления либо непосредственно на форсуночной планке;
– датчик температуры редуктора, установленный на корпусе редуктора;
– датчик давления газа, который следит за давлением газа на форсуночной планке, и в случае его понижения до критического переводит работу двигателя на бензин.
Баллоны для газа
1. На ГАЗелях установлены металлические баллоны, изготовленные из углеродистой или легированной стали. Они предназначены для хранения КПГ на борту автомобиля при температуре от -50 °С до 60 °С, при максимальном рабочем давлении 19,6 МПа. Баллоны имеют номинальную емкость – 50 л и изготовлены из стальных бесшовных труб.
2. На наружной поверхности баллона в районе сферической части горловины выбиты ударным способом паспортные данные:
– товарный знак предприятия-изготовителя;
– дата (месяц и год) изготовления (испытания) и год следующего испытания (8-93-96);
– номер баллона по системе нумераций предприятия-изготовителя;
– вид термообработки: N – нормализация, V – закалка с отпуском;
– рабочее давление (Р) и пробное гидравлическое (П) в кгс/см 
;
– объем баллона в литрах (V 50,0);
– масса баллона (М 91,2) в кг (фактическая с погрешностью ± 0,2 кг);
– клеймо ОТК завода изготовителя.
Баллоны окрашены снаружи масляной, эмалевой или нитрокраской в красный цвет и иметь надпись “Огнеопасно метан”. Паспортные данные после окраски должны быть отчетливо видны.
3. Эксплуатация баллонов должна осуществляться в соответствии с требованиями ПБ 03-576-03 “Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”.
4. Баллоны, находящиеся в эксплуатации, должны подвергаться периодическому освидетельствованию: – не реже одного раза в пять лет – изготовленные из легированной стали;
– не реже одного раза в три года – изготовленные из углеродистой стали;
5. Освидетельствование автомобильных баллонов для КПГ производится на специализированных пунктах, имеющих соответствующее разрешение (сертификат) на проведение указанных работ. Разрешение (сертификат) на освидетельствование баллонов выдается Ростехнадзором при наличии: – производственных помещений и технических средств, обеспечивающих качественное проведение работ;
– нормативно-технической документации по проведению освидетельствования баллонов;
– соответствующей подготовки персонала и приказа о назначении из числа ИТР, ответственных за освидетельствование.
Одновременно с разрешением на проведение освидетельствования пункту выдается образец клейма (круглой формы диаметром 12 мм), оттиск которого регистрируется в Ростехнадзоре.
Освидетельствование автомобильных газовых баллонов производится по методике и в сроки, утвержденные разработчиком баллонов.
6. Освидетельствование баллонов включает в себя осмотр внутренней и внешней поверхности, гидравлическое испытание давлением 1,5 Р, проверку массы (уменьшение массы не более 7,5%) и вместимости баллонов (увеличение объёма не более 1%).
После освидетельствования восстанавливается лакокрасочное покрытие и маркировка баллона.
Баллоны, имеющие неразборчивую маркировку, а также бывшие в аварии на автотранспортном средстве, могут быть допущены к дальнейшей эксплуатации только после внеочередного освидетельствования.
Бензиновый клапан:
1. Бензиновый клапан при работе автомобиля на газу находится в закрытом положении (ОFF), поэтому при выходе из строя электросистемы прерывается как подача газа, так и бензина. В этом случае надо проверить предохранитель ГБО находящийся непосредственно около редуктора и в случае его неисправности – заменить. Если предохранитель исправен, электросистема проверяется следующим образом – при переключении коммутатора в положение «газ» (или положение «бензин») соответствующие электроклапаны должны издать характерный щелчок. Если этого не происходит, система неисправна. В этом случае надо перевести коммутатор в среднее положение (выработка), закрутить винт механического открытия бензоклапана и приехать в техцентр.
2. Бензиновый клапан имеет двойной диаметр штуцеров для бензиновых шлангов, что позволяет обеспечить герметичность соединения шлангов разного диаметра; вентиль принудительного открытия подачи топлива не имеет в своей конструкции никаких пластиковых деталей, что делает его более надежным в эксплуатации Электромагниты бензинового клапана не имеет жесткой механической связи с корпусом клапана, выполнен в пластмассовом (диэлектрическом) корпусе, что исключает любую возможность короткого замыкания; электромагнит легко вращается вокруг своей оси, снимается с корпуса клапана, не требуя при этом демонтажа клапана и его полной разборки; возвратная пружина сердечника электромагнита имеет большой диаметр (порядка 8 мм.), благодаря чему коэффициент ее упругости, а, следовательно, и надежность работы клапанов остаются неизменными в течение долгих лет эксплуатации.
Переключатель
Органом управления является переключатель топлива и индикации уровня газа в баллоне предназначенный для выбора вида используемого топлива и отображения текущего состояния системы.
Об уровне газа сигнализирует – 5 шт зелёных светодиодов, расположенных вокруг кнопки. О минимальном уровне (резерв) сигнализирует подсветкой светодиод кнопки красного цвета.
После запуска двигателя, контроллер переключит с бензина на газ когда:
– температура редуктора достигнет 40 град;
– обороты двигателя ниже 700 об/мин.
Минимальное давление газа – значение давления, ниже которого, произойдёт переключение на бензин.
Тёплый старт – Данная опция позволяет осуществить запуск автомобиля на газе, когда двигатель уже разогрет. Опция активируется, если в момент пуска двигателя t редуктора равна или превышает температуру переключения (но не ниже 20 °С), а температура газа не ниже 10 °С.
Максимальная, нагрузка на газе (около 95%) – максимальное значение нагрузки на газе, выше которой контроллер переключится на бензин, перед полным открытием газовых форсунок. Момент, когда бензиновые форсунки полностью открыты, совпадает со значением параметра нагрузки 100 %. газовых форсунок.
Предварительное заполнение системы – после поворота ключа в замке зажигания происходит мгновенное открытие электроклапана, благодаря чему система наполнится газом.
Контроллер генерирует следующие звуковые сигналы:
– короткий сигнал – переключения на газ;
– три сигнала – в случае переключения с газа на бензин из-за малого количества газа в баке;
– три коротких и один длинный – в случае ошибки контроллера;
– два коротких и один длинный – после включения замка зажигания – необходимо провести техосмотр установки;
– три длинных сигнала, повторяющиеся каждую минуту – работа в аварийном режиме.
§
1. Перед началом заправки автомобиля КПГ водитель обязан:
– остановить двигатель и отключить бортовую электрическую сеть (массу);
– включить стояночный (ручной) тормоз;
– извлечь ключ из замка зажигания;
– очистить наполнительный вентиль от грязи и масла, после отвинтить и снять с него пробку;
– покинуть территорию заправочного бокса.
Находиться во время заправки автомобиля газом в боксе водителю категорически запрещается.
2. Перед началом заправки рабочий-наполнитель обязан:
– проверить положение запорной арматуры и давление газа по манометру на газозаправочной колонке; при этом вентили подачи газа и дроссель должны быть открыты, вентиль “на свечу” (это название газовщиков, т.е. спускной или дренажный вентиль) закрыт и давление газа равно нулю;
– подсоединить шланг газозаправочной колонки к наполнительному вентилю газобаллонной установки автомобиля (по указанию рабочего-наполнителя эту операцию может выполнить водитель, но обязательно под наблюдением рабочего-наполнителя);
– открыть наполнительный и баллонные вентили газобаллонной установки автомобиля и закрыть магистральный вентиль;
– подать оператору сигнал о готовности автомобиля к заправке нажатием соответствующей кнопки на заправочной колонке.
Оператор, получив сигнал о готовности автомобиля к заправке, должен произвести заправку баллонов автомобиля газом путем соответствующих переключений ключей управления (при дистанционном режиме) или нажатием кнопки на пульте управления (при автоматическом режиме работы газозаправочных колонок).
3. При ручном способе заправки рабочий-наполнитель после подсоединения заправочного шланга и открытия наполнительного и баллонных вентилей (магистральный вентиль закрыт) обязан:
– проверить остаточное давление газа в газобаллонной установке автомобиля;
– открыть вентиль на газозаправочной колонке и произвести заправку баллонов газом;
– по окончании заправки (давление газа в баллонах автомобиля при этом должно быть 19,6 МПа) закрыть вентиль подачи газа на газозаправочной колонке;
– закрыть наполнительный вентиль на газобаллонной установке автомобиля;
– открыть вентиль “на свечу”;
– убедиться по манометру установленному на заправочной колонке, что давление газа равно нулю;
– отсоединить заправочный шланг от наполнительного вентиля автомобиля;
– закрыть вентиль “на свечу”;
– поставить в известность водителя об окончании заправки и количестве заправленного газа;
– убедиться в выезде автомобиля из бокса АГНКС.
4. Не допускается заполнять баллоны, у которых:
– истек срок периодического освидетельствования;
– нет надписей и окраски (цвет баллона – красный, надпись “Метан Огнеопасно” – белая);
– не исправны вентили;
– поврежден корпус баллона;
– ослаблено крепление баллона;
– отсутствует избыточное давление газа;
– отсутствуют установленные клейма
– имеются утечки из соединений ил газовой аппаратуры.
наполнение баллонов, в которых отсутствует избыточное давление газа, производится после предварительной их проверки в соответствии с инструкцией организации, осуществляющей наполнение (наполнительной станции).
5. При заправке баллонов компримированным природным газом в целях безопасности необходимо соблюдать следующие правила:
– герметично присоединять наконечник шланга к наполнительному вентилю автомобиля;
– не производить заправку баллонов газом при открытом магистральном вентиле;
– не отсоединять наполнительный шланг, находящийся под давлением;
– при случайной разгерметизации наполнительного шланга немедленно перекрыть наполнительный вентиль, чтобы воспрепятствовать выходу газа из баллонов автомобиля.
6. В случае аварийной ситуации независимо от режима заправки необходимо нажать кнопку “Авария” на газораздаточной колонке (такая же кнопка имеется и на пульте управления в операторской). При нажатии кнопки “Авария” прекращается подача газа к колонке и осуществляется его сброс из технологической линии станции.
7. В процессе заправки следует контролировать скорость заполнения баллона газом, наблюдая за стрелкой счетчика, установленного на газовой колонке. Если его стрелка перемещается медленно, то это означает, что заправочная магистраль создает повышенное сопротивление. В этом случае необходимо проверить положение наполнительного вентиля. Если он закрыт или открыт не полностью, его необходимо открыть.
Примечание: Не рекомендуется закрывать наполнительный вентиль без необходимости.
Если после этого скорость заправки баллона газом не увеличилась, необходимо выработать газ, находящийся в баллоне, и обратиться в специализированную мастерскую для устранения неисправности.
8. Во время заправки автомобиля водителю запрещается:
– стоять возле газонаполнительного шланга. Если во время заправки в газонаполнительном шланге появилась трещина или разрыв, нужно немедленно перекрыть наполнительный вентиль на баллоне автомобиля;
– производить регулировку и ремонт газовой аппаратуры;
– подтягивать гайки и соединения под давлением;
– стучать металлическими предметами по аппаратуре и трубам, находящимся под давлением;
– заправлять баллон газом свыше 90 % по объему;
– заправлять баллон при работающем двигателе;
– самостоятельно дозаправлять баллон газом;
– курить и пользоваться открытым огнем на территории газонаполнительной станции.
9. Температура газа, заправляемого в баллон может превышать t окружающею воздуха не более чем на 15 °С, но не должна быть выше 60 °С. t газа, подаваемого на заправку, определяют по требованию потребителя.
10. По окончании заправки водитель газобаллонного автомобиля обязан:
– произвести расчет с АГНКС за отпущенный газ;
– убедиться, что баллоны заполнены и давление в них стабилизировалось;
– навернуть пробку на наполнительный вентиль;
– включить бортовую электрическую сеть (массу);
– открыть магистральный вентиль (электронный газовый клапан);
– убедиться (на слух) в герметичности газовой аппаратуры и правильности работы контрольно-измерительных приборов;
– пустить двигатель и выехать с территории АГНКС.
11. При нормальной работе обратного клапана вынесенного заправочного блока выброс газа при отстыковке заправочного пистолета незначителен. Увеличение выброса означает, что обратный клапан неисправен.
Если после отстыковки заправочного пистолета происходит истечение газа из заправочного блока, то это означает, что неисправным оказался также и обратный клапан. В этом случае необходимо закрыть заправочный вентиль.
При обнаружении неисправностей обратных клапанов для их устранения необходимо обратиться в специализированную мастерскую.
12. Если после окончания заправки двигатель при пуске дает перебои (“хлопки”), то его следует немедленно заглушить, а автомобиль откатить на 15 м от газонаполнительной колонки.
13. На территории газовой заправки нельзя переходить с одного вида топлива на другой.
Порядок работы системы
Пуск двигателя.
1. 3апуск двигателя всегда производится на бензине вне зависимости от того, в каком режиме находился двигатель на момент его остановки.
2. Если двигатель был остановлен в режиме «ГАЗ», то запуск двигателя будет произведен на бензине, а переход на газ будет выполнен автоматически при достижении условий перехода:
– температура редуктора – выше 40 °С (во избежание преждевременного выхода из строя редуктора и газовых форсунок);
– обороты двигателя – выше 1200 об/мин;
– время задержки включения на газ – не менее 5 сек.
3. Двигатель переходит на газ плавно, без видимых изменений, но по светодиодам, на сенсорном переключателе газа, видно на каком топливе работает автомобиль и в каком режиме, находится переключатель. Основным рабочим положением переключателя выбора топлива, является положение «газ»
Так же имеет место автоматический запуск на газе, при неостывшем редукторе, и автоматический возврат на питание бензином по окончании газа (датчик давления газа следит за давлением газа на форсуночной рейке, и если давление падает ниже нормы и держится определенное время, которое устанавливается программно – дает команду перейти на питание бензином, при этом система издает звуковой сигнал в салоне автомобиля, а зеленый светодиод на панели переключателя вида топлива моргает).
4. Установка ГБО сохраняет возможность полноценной работы двигателя на бензине. Автомобиль с ГБО рассчитан на эксплуатацию в тех же условиях, что и базовый автомобиль, работающий на бензине. При отклонении параметров системы от нормы в границах ± 10%, система принудительно переводит двигатель на бензин или не позволяет перейти на газ.
5. Если двигатель работает на бензине, а Вы хотите перевести его на газ, кратковременно нажмите кнопку при этом:
– прозвучит короткий звуковой сигнал, зелёный светодиод на ПТИ начинает редко мигать (1 раз в сек.), что свидетельствует о режиме «Ожидание перехода на газ»;
– при достижении редуктором температуры перехода на газ, срабатывает электромагнитный газовый клапан и зелёный светодиод начинает часто мигать (3 раза в сек.);
– нажать на педаль акселератора и резко отпустить при достижении заданных оборотов система переведет двигатель на газ, прозвучит короткий звуковой сигнал, при этом зелёный светодиод начнёт гореть ровно.
6. Если двигатель работает на газе, а Вы хотите перейти на бензин, кратковременно нажмите кнопку на ПТИ. При этом прозвучит короткий звуковой сигнал, погаснет зелёный светодиод и останется только уровень топлива (если в системе установлен датчик уровня топлива), что свидетельствует о переходе двигателя на бензин.
7. Смена вида топлива в процессе движения ответственная операция. Хотя в системе и приняты меры к “мягкому”, “безударному” переходу на газ, не рекомендуем совмещать момент перехода с бензина на газ с активным маневрированием (обгон, проезд сложных перекрестков и т.п.).
§
Чтобы запустить автомобиль сразу на газе (аварийный режим, например, повреждение топливного насоса) следует при включенном зажигании нажать и удерживать кнопку на коммутаторе. Светодиод на коммутаторе должен постоянно светиться, дополнительно прозвучит звуковой сигнал. Заведите автомобиль – в момент обнаружения оборотов двигателя контроллер включает электроклапаны, и двигатель запускается на газе. В аварийном режиме нет возможности переключить автомобиль на бензин. После выключения двигателя аварийный режим отключится. При работе системы в аварийном режиме водитель периодически оповещается звуковым сигналом.
Аварийные запуски – активация данной опции вводит ограничение аварийного запуска на газе. При превышении установленного значения аварийных запусков невозможно будет осуществлять аварийные запуски (требуется настройка)
ВНИМАНИЕ! Запуск на газе считается нештатной ситуацией. Программным образом количество попыток пуска на газе ограничено числом до 10 попыток (количество разрешённых пусков устанавливается при программировании блока управления). Ограничение в количестве попыток пуска на газе стимулирует владельца автомобиля содержать основную топливную систему (бензиновую) в технически исправном состоянии. После исчерпания лимита пусков двигателя на газе возобновление режима аварийного запуска возможно только при посещении станции техобслуживания ГБО. Аварийный запуск двигателя на газе возможен только при полностью исправной газовой системы и температуре редуктора более 20 °С. При меньшей температуре редуктора, необходимо прогреть его, поливая горячей водой или иным доступным способом.
Требования безопасности и охраны труда во время работы.
1. Газовая система является альтернативной топливной системой автомобиля и в своей работе использует сигналы от штатной системы бензинового впрыска. Поэтому, в случае неисправности системы бензинового впрыска, запрещается эксплуатация автомобиля на газе.
2. Водитель имеет право производить самостоятельно только ежедневное техническое обслуживание. Все виды работ, связанные с техническим обслуживанием, текущим ремонтом, а также диагностированием газовой аппаратуры, должны выполняться в специализированной мастерской подготовленным персоналом.
3. Магистральный вентиль при работе на газе следует открывать полностью.
4. Проверку и ремонт приборов электрооборудования автомобиля можно вести только после проветривания подкапотного пространства.
5. При эксплуатации газобаллонных автомобилей запрещается:
– въезд автомобилей в помещения (боксы, закрытые гаражи и т.п.) при неисправной аппаратуре;
– оставлять автомобиль на длительную стоянку с открытыми вентилями систем и баллонов;
– оставлять полностью заправленный газом автомобиль на солнце, не израсходовав перед этим несколько литров.(~ 50 км пробега)
– ставить газобаллонный автомобиль в помещении и рядом с другими автомобилями на открытой стоянке при наличии утечек газа.
– самостоятельно производить работы на газовом оборудовании без разрешения лица, ответственного за эксплуатацию транспортного средства;
– применять дополнительные рычаги при открывании и закрывании вентилей баллона;
– использовать для закрепления шлангов низкого давления на штуцерах проволокой или другие предметы. Крепление производить только с помощью хомутов;
– эксплуатировать ГБО при обнаружении внешних механических повреждений или при наличии утечек газа в соединениях (обнаружения запаха газа в салоне);
– выпускать газ в помещении, в непосредственной близости от места стоянки других автомобилей или вблизи от источников огня и мест нахождения людей;
– держать клапан бензина открытым при исправной электросистеме, т. к. это ведет к одновременной подаче в двигатель газа и бензина, что недопустимо;
– проверять наличие искры в системе зажигания путем отсоединения свечей и проводов высокого напряжения при открытом расходном вентиле на баллоне и положении переключателя вида топлива “Газ”;
– проверять герметичность соединений открытым пламенем (проверку соединений на герметичность производится мыльным раствором);
– проводить сварочные и другие виды работ, связанные с выделением большого количества тепла (сушка автомобиля в сушильной камере и т.п.).
– пользоваться средствами подогрева с открытым огнем, применять инфракрасные беспламенные горелки;
– перевозить в кузове или кабине взрывоопасные или легковоспламеняющиеся грузы.
§
3. Работа двигателя на газу зависит от его нормальной работы на бензине. На газу двигатель более чувствителен к мелким неисправностям:
– подсос воздуха (по коллектору, дросселям и смесителю);
– углу опережения зажигания;
– нестабильном напряжении на анодах свечей (прыгает стрелка тахометра и датчика зарядки АБ);
– работы системы ЭПХХ (экономайзер принудительного холостого хода);
– чистоте воздушного фильтра (замена воздушного фильтра производится каждые 5 тысяч);
– устойчивая работа двигателя во многом зависит от регулировки зазора клапанов.
4. Для снижения расхода топлива необходимо ездить на высших передачах: с минимальными оборотами и максимально загружая двигатель. При работе на бензине этому мешает детонация, которая не возникает при переводе питания двигателя на газ. Для реализации изложенного выше принципа необходимо использовать следующий алгоритм регулирования скорости автомобиля:
– при разгоне необходимо нажать на педаль акселератора на 50…60% на первой передаче, а на всех остальных – на 80÷90% ее хода (на первой передаче приходится ограничивать перемещение педали из-за большого ускорения автомобиля). Переходить на вторую передачу необходимо, как только скорость автомобиля увеличится до 18÷20 км/ч, третью – до 30÷35 км/ч, четвертую – до 45÷50 км/ч.;
– при увеличении сопротивления движению для сохранения скорости необходимо сначала нажать «до пола» на педаль акселератора. Переходить на низшие передачи необходимо при тех же значениях скорости, что и на высшие, но уже в обратном порядке. Включать третью передачу следует при снижении скорости до 45÷50 км/ч, вторую – до 30÷35 км/ч.;
– движение с постоянной скоростью необходимо выполнять на самой высшей передаче, при которой сохраняется устойчивая работа двигателя. Минимальная скорость установившегося движения составляет: 40 км/ч – на четвертой, 25÷30 км/ч – на третьей передаче, 15÷20 км/ч – на второй;
замедление необходимо выполнять наиболее плавно, используя движение накатом, торможение двигателем, используя тормоза для окончательной остановки.
Техническое обслуживание
1. Своевременность технического обслуживания ГБО обеспечивает надежную безаварийную эксплуатацию автомобиля, способствует продлению сроков службы его деталей и узлов.
Техническое обслуживание ГБО производится с периодичностью, установленной для технического обслуживания автомобиля. Предусмотрены следующие виды обслуживания:
ежедневное (Ед) – разрешается проводить водителям;
первое (ТО-1) – через 2 тыс. км;
второе и последующие (ТО-2) – через каждые 15 тыс. км.
Система автоматики 1 раз в год должна подвергаться техническому обслуживанию и проверки. Когда время работы контроллера на газе превысит установленное время технического осмотра, то контроллер каждый раз после выключения зажигания будет издавать звуковой сигнал, сообщающий о необходимости провести технический осмотр установки.
ТО и ремонт ГБО выполняется силами ремонтных служб предприятия-изготовителя либо организацией, имеющей лицензию на данный вид деятельности специалистами, которые прошли обучение в учебном центре, и имеют удостоверение установленного образца.
2. По окончании техобслуживания или ремонта газовой аппаратуры автомобиль из отдельного, специально оборудованного помещения направляют на общие посты или линии для технического обслуживания и ремонта автомобиля в целом.
3. Ежедневное техническое обслуживание ЕО выполняется перед выездом автомобиля на линию и после возвращения.
– открыть капот и в течение некоторого времени держать его открытым (для проветривания подкапотного пространства);
– открыть вентиль газовых баллонов и магистральный вентиль под капотом.
– произвести осмотр автомобиля с целью обнаружения неисправностей и утечек газа
– при подозрении на утечку газа проверить обмыливанием герметичность газовой системы. Утечка газа не допускается! При обнаружении утечки газа закрыть магистральный вентиль и эвакуировать автомобиль в безопасное для людей место;
– проверить отсутствие подтеканий бензина в соединениях топливопроводов, электромагнитного клапана, и охлаждающей жидкости с редуктором. Подтекания не допускаются.
– проверить уровень охлаждающей жидкости и по манометру давление газа в баллоне.
– проверять надежность крепления газового оборудования и газового баллона. Ослабление креплений не допускается.
– проверить легкость пуска двигателя на газовом топливе на холостом ходу и при различных частотах вращения коленчатого вала.
По возвращению с линии:
– проверить визуально герметичность газовой системы;
– очистить арматуру газовых баллонов от пыли и грязи, при необходимости вымыть;
– закрыть магистральный вентиль и выработать газ из системы питания.
PS: Для подогрева двигателя и системы питания, устранения ледяных образований и пробок разрешается применять только горячий воздух, горячую воду или пар.
5. После первых 2000 км пробега после установки ГБО необходимо (ТО-1):
– проверить и, в случае необходимости, подтянуть крепление газового баллона, газопроводов, бензинового и газового электромагнитных клапанов, редуктора;
– проверить герметичность газопроводов и узлов газового оборудования путем обмыливания и, в случае необходимости, устранить утечку газа;
– проверить герметичность соединения трубки с системой охлаждения двигателя и, в случае необходимости, устранить подтекание охлаждающей жидкости.
6. Через каждые 15 000 км пробега (ТО-2) необходимо: произвести ТО-1, а также:
– проверить герметичность клапанов в закрытом состоянии и, в случае необходимости, устранить не герметичность;
– снять газовый электромагнитный клапан, разобрать и очистить от отложений газовый фильтр;
– снять и разобрать вынесенный заправочный блок и очистить от отложений клапан и седло обратного клапана и, в случае необходимости, заменить клапан;
– проверить срабатывание электромагнитных клапанов: бензинового, газового;
– отрегулировать минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу и содержание окиси углерода (СО) и углеводородов (СН) в отработавших газах.
7. Въезд ГБА в помещения, предназначенные для производства пожароопасных работ (сварка, окраска, антикоррозийная обработка, склады топливно-смазочных материалов и др.) допускается только с предварительно опорожненными от газа и дегазированными баллонами.
При проведении текущего ремонта, связанного с выполнением сварочных и окрасочных работ (включая искусственную сушку), газовой баллон должен быть снять с автомобиля. Продута воздухом вся система трубопроводов.
§
1. Выявлен ряд закономерности пожаров на ГБА. их причины и обстоятельства.
| Причины возникновения пожаров | % |
| не герметичность газовой топливной системы | 63 |
| нарушениями техники безопасности при эксплуатации и ремонте ГБО | 9,2 |
| неисправность газового редуктора | 5,8 |
| Утечка газа на заправке | 3 |
| Неисправность бензинового клапана | 2 |
| не герметичность от механического повреждения или вследствие ДТП | 2 |
2. Первопричиной возникновения не герметичности газового оборудования пресловутый “человеческий фактор”:
– самостоятельно проводили ремонт газового оборудования, после чего не проверяли его герметичность;
– самовольно вносили изменения в систему газового оборудования;
– во многих случаях на резиновых трубках газового оборудования отсутствовали фиксирующие хомуты;
– эксплуатация ГБО без какой-либо профилактики даже тогда, когда в автомобиле ощущается запах газа.
3. Пожар из-за не герметичности ГБО, можно сократить, выполняя правила эксплуатации:
1) перед постановкой ГБА на стоянку следует выработать газ в топливной системе и перекрыть расходный вентиль на баллоне.
2) после длительной стоянки пуск двигателя проводить при открытых капоте и дверях салона автомобиля. В гараже перед включением электроприборов и пуском двигателя необходимо открыть ворота и проветрить помещение.
3) в процессе эксплуатации автомобиля следует постоянно контролировать утечку газа по запаху. При любом подозрении на нее, а раз в неделю профилактически проверять герметичность узлов и соединений газового оборудования.
4. Данные эти свидетельствуют: большинство утечек на газобаллонном оборудовании происходит на работающем двигателе, а значит — на участке от электромагнитного газового клапана до инжекторов. Следует отметить, что чаще всего возникновение пожара зимой 33 %, на весну — 19 %. При (-) t соединения и детали ГБО наиболее подвержены повреждениям, которые являются причинами утечки газового топлива и пуск двигателя производится на бензине, а значит постоянно возникает необходимость в переключении с одного вида топлива на другой.
| Основные места возгорания | Число пожаров % |
| Моторный отсек | 67 |
| Салон кабина | 19 |
| Кузов | 1 |
| Заправка | 6 |
| Гараж | 7 |
| Основные обстоятельства возникновения пожара | Число пожаров % |
| Заправка | 8 |
| Пуск двигателя | 19,5 |
| Движение | 50 |
| Переключение топлива | 6,5 |
| Стоянка | 4 |
5. На машинах работающих на сжатом метане ни одного пожара не зафиксировано. Однако делать выводы о безопасности природного газа в этом случае нельзя – число таких автомобилей составляет лишь – 9 % всех газобаллонных автомобилей.
Требования безопасности и охраны труда в аварийных ситуациях.
1. Газовая система является альтернативной топливной системой автомобиля и в своей работе использует сигналы от штатной системы бензинового впрыска. Поэтому, в случае неисправности системы бензинового впрыска, запрещается эксплуатация автомобиля на газе.
В случае появления характерного запаха газа немедленно прекратите эксплуатацию автомобиля на газе, перекройте вентили на газовом баллоне и сообщите диспетчеру.
Произвести выпуск газа на специальной площадке при неработающем двигателе и отключенной массе. Обнаруженные неисправности газовой аппаратуры (в первую очередь ее герметичность) должны устраняться квалифицированными слесарями и регулировщиками в местах ремонта и регулировки газовой аппаратуры.
2. При возникновении аварий и ситуаций, которые могут привести к авариям и несчастным случаям, необходимо:
– немедленно прекратить работы и известить руководителя работ;
– под руководством руководителя работ оперативно принять меры по устранению причин аварий или ситуаций, которые могут привести к авариям или несчастным случаям.
3. При появлении сильной утечки газа из баллона при закрытом вентиле, а также в случае неисправностей, которые не могут быть устранены водителем и представляют опасность для окружающих, необходимо принять срочные меры к перемещению автомобиля в безопасное место, где нет скопления людей, источников огня и жилых строений (не менее 100 метров).
4. При появлении запаха газа во время движения водитель должен:
1. Немедленно остановиться, выключить зажигание, перекрыть вентиль на газовом баллоне.
2. По возможности определить визуально место утечки (характерно обморожение, покрытие инеем места утечки).
3. После устранения утечки (когда перестанет пахнуть газом) переключатель следует поставить в положение “Бензин”, включить зажигание, подкачать бензин в карбюратор, запустить двигатель и продолжать движение только на бензине до устранения неисправности. Автомобили с неисправной аппаратурой должны храниться на открытой площадке без газа в баллонах.
5. В случае пожара, задымлении на газобаллонном автомобиле:
– выключить зажигание, закрыть магистральный и баллонные вентили
– немедленно сообщить по телефону «01» в пожарную охрану, оповестить работающих;
– поставить в известность руководителя подразделения, сообщить о возгорании на пост охраны;
– открыть выходы из здания, обесточить электропитание, закрыть окна и прикрыть двери;
– приступить к тушению пожара первичными средствами пожаротушения, если это не сопряжено с риском для жизни (тушить пожар необходимо огнетушителем, песком или струей распыленной воды). Во избежание взрыва баллон с газом следует обильно поливать холодной водой;
– организовать встречу пожарной команды;
– покинуть здание и находиться в зоне эвакуации.
6. При несчастном случае:
– немедленно организовать первую помощь пострадавшему и при необходимости доставку его в медицинскую организацию;
– принять неотложные меры по предотвращению развития аварийной или иной чрезвычайной ситуации и воздействия травмирующих факторов на других лиц;
– сохранить до начала расследования несчастного случая обстановку, какой она была на момент происшествия, если это не угрожает жизни и здоровью других лиц и не ведет к катастрофе, аварии или возникновению иных чрезвычайных обстоятельств, а в случае невозможности ее сохранения – зафиксировать сложившуюся обстановку (составить схемы, провести другие мероприятия).
Требования безопасности и охраны труда после окончания работы.
1. Остановку двигателя следует производить выключением зажигания. Перед длительной стоянкой автомобиля (более 3 суток) следует закрыть баллонные вентили и продолжить работу до остановки двигателя. В этом случае из трубопровода, соединяющего баллон и редуктор, будет полностью израсходован газ и в нем не будет избыточного давления. Затем закрыть магистральный вентиль.
2. Строго соблюдать правила выезда и въезда в гаражное помещение: при выезде из гаража запрещается открывать вентиль расхода газа на баллоне, запускать двигатель на газе. Необходимо запустить двигатель на бензине, выехать из гаража и затем перейти на работу на сжиженном газе. При въезде в гаражное помещение необходимо перекрыть вентили подачи газа на баллоне и после того, как двигатель заглохнет, запустить двигатель на бензине и въехать в гаражное помещение.
РАЗРАБОТАЛ: Начальник транспортного отдела Р.С. Дементьев
СОГЛАСОВАНО: Специалист по охране труда В.Б. Клименко
Манометры
Нельзя использовать манометры, у которых:
Отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проверке
Просрочен срок проверки (не реже 1 раза в год)
Стрелка при выключении не возвращается к нулю
Разбито стекло или имеются другие повреждения
Сроки проверки:
Манометр посадка на “ноль” – один раз в течение смены;
контрольная проверка – один раз в 6 месяцев;
проверка с установкой клейма или пломбы – один раз в 12 месяцев
Вентили
Схема баллонного оборудования
Аварийная остановка сосуда
Сосуд должен быть немедленно остановлен в случаях, предусмотренных инструкцией, а также:
Действия при аварии:
Немедленно отключить сосуд
Сообщить о случившемся ответственному лицу
Сделать запись в сменном журнале
До начала расследования сохранить обстановку такой, как до аварии, если это не угрожает безопасности персонала
6. Дата изготовления и следующей переаттестации в формате “MM.ГГ.АААА”, где “MM” – номер месяца изготовления, “ГГ” – две последние цифры года изготовления, “АААА” – год следующей переаттестации (либо “АА” – две последние цифры года следующей переаттестации). Буква “N” – клеймо завода, свидетельствующее о том, что запись относится к сведениям об изготовлении баллона.
7. Буквенно-цифровой шифр, обведенный в круг – клеймо завода или лаборатории, где проводилась переаттестаци.
8. Сведения о дальнейшей переаттестации баллона в формате “MM.ГГ.АААА”, где “MM” – номер месяца переаттестации, “ГГ” – две последние цифры года переаттестации, “АААА” – год следующей переаттестации (либо “АА” – две последние цифры года следующей переаттестации). Если баллон проходил несколько переаттестаций, то сведения о них, как правило, выбиваются друг под другом или, что реже, к существующей записи добавляется год следующей переаттестации в формате “.АА” и эта запись заверяется клеймом. При этом надпись приобретает следующий, например, вид: “R 1.92.97.02 R”, что следует читать так: баллон переаттестовывался в январе 1992 года и, затем, в январе 1997 года снова прошел переаттестацию, которая будет действительна до января 2002. (символ “R” изображает здесь клеймо участка переаттестации.)
Пожаровзрывоопасность сжиженных углеводородных газов при хранении и транспортировке
III невые кристаллы 235°С 1422, 1340, 1291, 1172,1095, 1054,935, 723,608 8,71 (2Н, s) 6,35(1Н, brs) 198 228
X Красно-коричневые кристаллы 324°С 3315, 3236, 1605, 1556, 1452, 1230, 1172, 1050, 784, 698. – 258, 228 сравн. [14]
Соотношения компонентов и условия реакций приведены в таблице 1. В таблице 2 приведены физико-химические и спектральные характеристики полученных продуктов.
Список литературы
1. Schultze, O. W. // Ber. – 1886. – V. 29 – P. 2287; Angeli, A.; Angelico, F. // Gazz. Chim. Ital. – 1901. – V. 31. – P. 27; Meisenheimer, J.; Patzig, E. // Chem. Ber. -1906. – V. 39. – P. 2533.
2. Макоша, М. // Известия АН, Серия химическая. – 1996. -T. 3. – C. 531.
3. Katritzky, A.R. / Katritzky A. R., Laurenzo K. S.//J. Org. Chem. – 1986. – V. 51. – P. 5039.
4. Katritzky, A. R. / Katritzky A. R., Laurenzo K. S.// J. Org. Chem. – 1988. – V. 53. – P. 3978.
5. Pagoria, P. F. / Pagoria P. F., Mitchell A. R., Schmidt R. D. // J. Org. Chem. – 1996. – V. 61. – P. 2934.
6. Пат. 6069277 США (2000).
7. Пат. 5633406 США (1997).
8. Пат. 7057073 США (2006).
9. Coburn, M.D. / Coburn M.D., Jackson T.E. // J. Heterocyclic Chem. – 1968. – Vol. 5. – Р. 199; Chaykovsky, M. / Chaykovsky M., Adolph H.G. // J. Energ. Mat. – 1990. – Vol. 8. – P. 392.
10. Makosza, M. // J. Org. Chem. – 1998. – V. 63. – P. 4878.
11. Makosza, M. / Makosza M., Stalewski J. // Liebigs Ann. Chem. – 1991. – V. 1991. – P. 605.
12. Makosza, M. / Makosza M., Winiarski J. // Acc. Chem. Res. – 1987. – V. 20. – P. 282; Макоша, М // Успехи химии. – 1989. – T. 58. – C. 1298.
13. Орлова, Е.Ю. Руководство к лабораторному практикуму по синтезу нитросоедине-ний: учеб. пособие / Е.Ю. Орлова, Г.М. Шутов, В.Ф. Жилин, В.Л., Збарский // М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева. – 1969. – 242 c.
14. Manaa, M R. / Manaa M.R., Schmidt R.D., Overturf G.E., Watkins B.E., Fried L.E., Kolb J R.// Thermochimica Acta. – 2002. – V. 384. – P. 85.
УДК 614.8/622.323
В.А. Гериш, В.М. Райкова1
Научно-исследовательский и проектный институт нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (ОАО «ВНИПИнефть»), Москва, Россия
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТЬ СЖИЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ ПРИ ХРАНЕНИИ И ТРАНСПОРТИРОВКЕ
The analysis of basic causes of initiation and development of fires in storages and transportation tanks of liquefied hydrocarbon fuel, and incident aftermath were carried out. Most likely incident scenarios in park of liquefied propylene storage were examined. Radiuses of area damage as result of fire and explosion, intensity of
thermal radiation for “fire ball”, and “pool fire”of propylene were calculated according to current Russia standards. Most hazard incident scenarios in investigated object was compared with incident at Feizen (France).
Проведен анализ основных причин возникновения и развития пожаров и взрывов на объектах хранения и транспортировки сжиженных углеводородных горючих, а также их последствий. Исследованы возможные сценарии развития аварий в парке хранения сжиженного пропилена. Определены в соответствии с действующими в настоящее время стандартами России радиусы зон поражения при возникновении пожара и взрыва, интенсивность теплового излучения “огненного шара” и “пожара пролива” пропилена. Наиболее опасный сценарий аварии на исследуемом объекте сопоставлен c аварией в г. Фейзене (Франция).
За последние десятилетия произошло коренное изменение промышленности, обусловленное сменой структуры потребления первичных энергоресурсов. Для всех развитых стран мира, включая Россию, свыше 60% в топливно-энергетическом балансе теперь занимают нефть и газ (против 20% в 30-х годах), 5-10% приходится на ядерную энергетику [1, 2]. Одной из составляющих перемен в промышленности стало появление и постоянное возрастание доли химически-, пожаро-, взрывоопасных технологий, использующих сжиженные газы, прежде всего углеводородные – пропан, бутан, этилен, бутилен, пропилен и др.
Аварии в техносфере сегодня сравнимы по тяжести последствий с природными катастрофами. Анализ крупных аварий [1, 3-5] на объектах хранения и транспортировки сжиженных углеводородных газов (СУГ) показывает (табл.1), что они сопровождаются выбросами опасных веществ в атмосферу. Согласно статистике, выбросы сжиженных углеводородных газов чаще всего заканчиваются взрывом или образованием «огненного шара». Таким образом, основными поражающими факторами в случае аварий являются ударная волна, тепловое излучение, открытое пламя, осколки разрушенного оборудования.
В качестве объекта исследования в настоящей работе рассматривается парк хранения СУГ, в котором расположено 20 резервуаров с пропиленом, каждый объемом по 600 м . Он представляет собой реальный объект, который находится в настоящее время на стадии строительства в Республике Татарстан в городе Нижнекамск.
Шаровой резервуар емкостью 600 м предназначен для хранения сжиженного пропилена при 2,1 МПа. Заполнение пропиленом составляет 83% от объема шаровой оболочки резервуара. Внутренний диаметр резервуара 10,5 м (Рис.1), расстояние до низа опорной плиты стойки 6 м. На резервуарах предусмотрена система предохранительных клапанов в соответствии с требованиями нормативно-технической документацией к устойчивой и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
Рис.1. Резервуары для хранения СУГ
По результатам анализа на исследуемом объекте (в парке хранения сжиженного пропилена) определены наиболее вероятные сценарии развития событий:
1. разгерметизация оборудования и возникновение пожара пролива;
2. «взрыв» облака топливно-воздушной смеси (ТВС);
3. образование BLEVE, «Огненного шара»;
Разгерметизация и возникновение пожара пролива. При разгерметизации резервуара и утечке СУГ (при наличии источника зажигания) происходит загорание газа. При воздействии пожара пролива (эскалация пожара) на соседние резервуары может возникнуть BLEVE (Boiling Liquid Vapour Explosion) взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости [4, 6]. После пролива возможно образование вторичного облака с последующим его воспламенением и пожаром пролива.
«Взрыв» облака ТВС. В результате разгерметизации резервуара при отсутствии источника зажигания происходит разлив СУГ. Разливаясь в большей или меньшей степени, газ испаряется и, смешиваясь с воздухом, начинает увеличивать свой объем. Это облако характеризуется количеством находящегося в нем топлива и воздуха. Облако не стационарно, оно все время меняет свою форму, «расползаясь» в пространстве. Объем его тоже меняется по мере испарения все нового топлива. Если образовавшееся облако загорается источником зажигания на ранней стадии, то образуется «огненный шар», если образуется достаточно большое облако ТВС, то будет «взрыв» со скоростью, как правило, до 300м/с – дефлаграционное горение.
Табл. 1. Типовые аварии на объектах хранения и транспортировки СУГ
Дата, место Основные причины Масштабы развития аварии Число пострадавших, ущерб
04.01.1966 Фейзен (Франция) При проведении спуска воды из произошла утечка сферического резервуара с жидким пропаном (12000 м3) В результате взрыва, образовался огненный шар радиусом около 300м. Погибло 17 чел., ранено 80 чел.
22.02.1978 станция Веверли (США) В результате схода с рельсов 29 ж/д цистерн разрушилась цистерна с жидким пропаном и Продукт воспламенился, произошел взрыв. Погибло 156 чел., ранено 43 чел., ущерб 1,8 млн. $
произошла утечка.
1978 Сан-Карлос де-ла-Рапита (Испания) В результате разрыва оболочки автоцистерны произошел выброс 23,5т. жидкого пропилена. Образовался огненный шар. Зона сильного дискомфорта превышала 200 м. Погибло 215 чел. На территории в 50 000 м2 повреждены здания и автомобили.
19.11. 1984 Пригород Мехико (Мексика) В результате переполнения хранилища и выброса смеси бутан-пропан произошло распространение газа по территории склада Огненный шар имел диаметр 200-300 м и держался не более 20с. От ударной волны и разлета обломков пострадали дома в радиусе 1,5 км. Погибло 500 чел. Ранено 7231 чел. Около 200 тыс. остались без крова и были эвакуированы.
31.05. 1985 Лисичанский НПЗ На наливной эстакаде во время налива пропилена в вагон-цистерну произошел разрыв резинотканевого рукава. Разлет осколков составил 400-500 м. Повреждена эстакада и повреждено несколько вагонов-цистерн Пострадавших нет
27.07. 1996 г. г.Новокуйбыш евск НХК На наливной эстакаде при наливе пропана в ж/д цистерны произошла утечка газа пропана из штуцера наливного шланга Воспламенение пропана произошло от искры. Разрушений нет. Наливщик, оказавшийся в зоне огня, скончался от ожогов
Образование BLEVE, «Огненного шара». Под действием тепловых потоков, увеличивающих температуру резервуара, например, от открытого огня пролива соседнего резервуара, или другого источника тепла, достаточного для зажигания смеси, происходит разогрев СУГ в резервуаре с повышением давления. Причем воздействие источника тепла на зону, находящуюся выше уровня СУГ в резервуаре, более опасно, т.к. теплоемкость жидкой фазы больше теплоемкости газообразной фазы. Оболочка может разрушиться под действием давления газа, которое будет меньше расчетного (каскадное развитие аварии или «эффект домино» по зарубежной терминологии).
Условия инициирования каскадного развития аварии воздействием теплового излучения «огненного шара» на основе зарубежных и отечественных данных рассмотрены в работе [7]. Каскадное развитие аварии – это неблагоприятный сценарий развития аварийной ситуации, при котором (вследствие несовершенства системы защиты и (или) неверных действий персонала) возможен выход поражающих факторов аварий за пределы аварийного блока, оборудования или объекта и вовлечение опасного вещества, находящегося в расположенном рядом неаварийном оборудовании, в последующую стадию. «Эффект домино» характеризуется смещением спектра возможных сценариев аварий в сторону наиболее неблагоприятных факторов и явлений, а именно: огненный шар, загазованность или дрейф с последующим взрывом облака большой массы топ-ливно-воздушной смеси, дрейф облака токсичного вещества значительной массы.
В странах ЕЭС обязательность учета «эффекта домино» отражена на законодательном уровне в 1996 г. Директивой Севезо II о предотвращении крупных аварий [8]. Для тех предприятий, на которых, по мнению надзорных органов, возможен «эффект домино», обязательным условием служит учет вида и последствий таких аварий с отражением их в программах предотвращения крупных аварий, в системах управления безопасностью, в Safety Report (Отчет о безопасности – аналог декларации промышленной безопасности) и в планах ликвидации аварии.
В работе [7] представлены результаты статистической обработки данных об авариях, которые получили развитие с «эффектом домино». Специалистами исследована зависимость между частотой аварий с «эффектом домино» и видом опасного вещества. Можно сделать вывод, что аварии развиваются с «эффектом домино» чаще всего на складах ЛВЖ и СУГ (58-79 %). С несколько меньшей частотой, на технологическом оборудовании установок (12-30%). Результаты данных исследований свидетельствуют также о том, что развитию аварий с «эффектом домино» больше всего способствует близость расположения оборудования и горючесть вещества.
При анализе аварии в резервуарном парке с сжиженным пропиленом в соответствии с действующим в настоящее время стандартами России [9, 10] были определены, радиусы зон поражения при возникновении на нем пожара и взрыва, интенсивность теплового излучения “огненного шара” и “пожара пролива” пропилена. Основные результаты расчета приведены в табл. 2.
Табл. 2. Результаты расчета радиусов зон поражения при возникновении пожара и взрыва в резервуарном парке с сжиженным пропиленном
Масса пропилена 304 т
Расстояние, где интенсивность теплового облучения от огненного шара составляет 1,4-4 кВт/м3 Диаметр огненного шара [9] 795-1095 м 329,4 м
Расстояние, где интенсивность теплового облучения от пролива пропана составляет 1,4-4 кВт/м3 [9] 73,5-130 м
Расстояние, при котором с высокой надежностью гарантируется отсутствие летального исхода или серьезных повреждений. Возможны травмы, связанные с разрушением стекол и повреждением стен здания [10] ~2279м
Проведем сравнение наиболее вероятной аварии на исследуемом объекте c аварией, произошедшей в Фейзене (Франция). Согласно табл.1 диаметр «огненного шара» составлял 300 м. Количество пропана в резервуаре к моменту разрыва оболочки (т.е. образования «огненного шара») точно не было известно, но его оценили в 100-300т. [4]. Как видно из табл. 2, диаметр «огненного шара» при разгерметизации резервуара с пропиленом составляет 329 м при общей массе 304 т. Теплота сгорания пропана (47МДж/кг) и пропилена (46,45МДЖ/кг) имеют близкие значения, а адиабатическая температура пламени совпадает и равна соответственно 2250 К [4,11].
Таким образом, расчет проведенный по ГОСТ Р 12.3.047-98 точно отражает параметры взрыва СУГ, а также можно сделать вывод, что излучение «огненного шара» при аварии с сжиженным пропиленном массой 304 т представляет опасность для людей на расстояниях вплоть до 1,1 км от места аварии.
В современных условиях при принятии мер безопасности необходимо учитывать каскадное развитие аварии с выбросом опасных веществ, в том числе при анализе риска и экспертизе проектной документации. Это позволит выявить события-предпосылки аварий, которые в определенные моменты времени и в определенных сочетаниях могут привести к «эффекту домино».
Список литературы
1. Болодьян, И.А. Пожаровзрывобезопасность объектов хранения сжиженного природного газа. Анализ состояния проблемы/И.А.Болодьян,В.П.Молчанов, Ю.И.Дешевых и др. // Пожарная безопасность, 2000.- №2.-С.86-93.
2. Елохин, А. Анализ и управление риском: теория и практика.М.:, ПолиМЕдиа, 2002. -189с.
3. Елохин, А.Н. Страхование высокорисковых производств: некоторые инженерные аспекты. Страховая группа «Лукойл». М.: -ПолиМЕдиа, 2002.
4. Маршал, В. Основные опасности химических производств: Пер.с англ.-М.:Мир, 1989.-672с.
5. Шебеко, Ю.А. Пожаровзрывобезопасность перевозок сжиженных углеводородных газов железнодорожным транспортом/ Ю.А.Шебеко, А.П.Шевчук, И.М.Смолин и др. //Пожаровзрывобезопасность, 1993, №1.- С.39-45.
6. Бейкер У, Кокс П и др. Взрывные явления. Оценка и последствия. В 2-х тт.-М.: «Мир», 1986.
7. Азаров, Н.И. Анализ возможности каскадного развития аварий на взрывопожаро-опасных объектах/ Н.И.Азаров,О.В.Давидюк,Н.В.Кошовец,М.В.Лисанов //Безопасность труда в промышленности.-2007.-№5.-С.42-47.
8. Азаров, Н.А. Предупреждение промышленных аварий на основе директив Севезо/ Н.А.Азаров, О.В.Давидюк, М.В.Лисанов// Безопасность труда в промышленности.-2006-№12.- С.42-47.
9. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.
10. ПБ 09-566-03. Правила безопасности для складов сжиженных углеводородных газов и легковоспламеняющихся жидкостей под давлением.
11. Корольченко, А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения/ А.Я. Корольченко, Д.А.Корольченко.-М: Ассоциация «Пожнаука», 2004.
УДК 662.1
Д.Л. Русин, А.П. Денисюк, М.Ф. Ибрагимов, Ю.Г. Шепелев
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ТОПЛИВА, СОДЕРЖАЩИЕ НИТРАМИНЫ, ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН
Thermodynamic designing of the perspective propellants for revival of oil wells which influencing on an oil layer by the thermo-gas-chemical burning products is carried out. Adequate analytical dependences such as “structure-property” for temperature, propellant powder force, quantity of gases, products of burning are received. It is shown, that use nitramines instead of ammonium perchlorate causes increase deformative-strength characteristics of samples, quantity of gaseous products of its burning, decrease of sensitivity impact.
Проведено термодинамическое проектирование перспективных топлив для оживления нефтяных скважин, продукты горения которых оказывают термо-газо-химическое воздействие на нефтяной слой. Получены адекватные модели типа «состав-свойство» для температуры, силы пороха, количества газообразных и галогенсодержащих продуктов горения. Показано, что использование нитраминов вместо перхлората аммония обусловливает повышение деформационно-прочностных характеристик образцов, количества газообразных продуктов их горения, снижение чувствительности к удару.
Известно [1,2], что при эксплуатации нефтяных и газовых скважин происходит снижение их дебита за счет ухудшения фильтрационных свойств призабойной зоны пласта. Для реанимации нефтегазовых скважин и повышения их дебита применяется комплексная технология обработки пластов повышенным давлением нагретых газов и активными химическими веществами, являющимися продуктами горения специальных твердых топлив. Это позволяет очистить призабойную зону скважины от отложений, разорвать продуктивный пласт, создать дополнительную сетку пор, расширить и углубить имеющиеся поры прискважинной зоны пласта. При обработке глубоких скважин к подобным топливам предъявляются дополнительные требования: повышенная термостойкость, а также минимальное содержание ингредиентов, способных выщелачиваться
