پاورپوینت آتش و عوامل آتش سوزی

بنام خدا
1

آتش
2

آتش
3
آتش شامل یک واکنش شیمیایی است که درآن ماده با اکسیژن ترکیب شده و مقداری انرژی از این واکنش آزاد می گردد

آتش
4
حد پایین اشتعال پذیری(LFL)
کمترین غلظتی که یک ماده اشتعال پذیر می تواند مشتعل شود را حد پایین اشتعال پذیری می نامند که کمتر از آن به علت رقیق شد
ن مخلوط امکان اشتعال وجود ندارد.
حد بالای اشتعال پذیری
(UFL)
بیشترین غلظتی که یک ماده اشتعال پذیر می تواند مشتعل شود را حد بالای اشتعال پذیری می نامند که بیشتر از آن به علت غلیظ شدن مخلوط و کمبود اکسیژن امکان اشتعال وجود ندارد.

آتش
5

انواع آتش
6
انواع آتش ها با توجه به منبع تولید آتش و نوع جرقه:

آتش فورانی (JET FIRE)

آتش ناگهانی(FLASH FIRE)

آتش کروی (FIRE BALL)

آتش استخری (POOL FIRE)

آتش فورانی
7
آتش فورانی، باریکه ممتدی از آتش است که در اثر تخلیه مواد قابل اشتعال گازی تحت فشار به محیط بیرون در حضور منبع جرقه، را بوجود می آید

مهمترین پیامدآتش فورانی تشعشع ایجاد شده توسـط آن است

در مواقعی که مخزن محتوی مایع تحت فشار نیز دچار نشتی می شود، ممکن است بخشی از مایع بلافاصله پس از خروج تبخیر شده و جتی از گاز را تشکیل دهد که در نهایت باعث ایجاد آتش فورانی گردد

مدل سازی آتش فورانی
8
میزان تشعشع ناشی از آتش فورانی در یک فاصله خـاص

: ضریب عبور هوا (kw/m2)
: کسری از انرژی احتراق تبدیل شده به انرژی تششعی
: دبی خروجی گاز (kg/s)
: انرژی احتراق به ازای یک کیلوگرم از ماده (kj/kg)
Fp : ضریب دید (1/m2)

محاسبه ضریب دید
x : فاصله نقطه مبدا( مرکز شعله) تا نقطه مورد نظر(m)

مدل سازی آتش فورانی
9
تعیین مختصات مرکز شعله
Ma : جرم مولکولی هوا
Mf : جرم مولکولی سوخت
CT : غلظت مولی سوخت در مخلوط استوکیومتریک هوا و سوخت

آتش ناگهانی
10
آتش ناگهانی، احتراق کوتاه مدت گازهای قابل اشتعالی است که در محدوده اشتعال پذیری قرار دارند.

این آتش بدون تشکیل موج انفجار ایجاد می گردد و بیشتر از یک دهم ثانیه بطول نمی انجامد
آثار مخرب آتش ناگهانی ناشی از تشعشع آن و یا تماس مستقیم با شعله آن است
محدوده شعله آتش ناگهانی در واقع محدوده ای از ماده پخش شده در محیط است که غلظت ماده در آن مابین حداقل و حداکثر غلظتهای اشتعال پذیری باشد

آتش کروی
11
آتش کروی، احتراق حجم عظیمی از مواد قابل اشتعال است که به یکباره در حضور عامل جرقه به محیط بیرون گسترش یافته اند

ترکیدن ناگهانی مخزن ذخیره مایعات قابل اشتعال از مهمترین عوامل تشکیل این نوع آتش است.

با شکل گیری چنین آتشی فشار گازها و محصولات حاصل از احتراق تا نزدیکی فشار اتمسفری کاهش می یابد. دانسیته گازها بسرعت کاهش می یابد و باعث رشد نیروهای شناوری شده و شعله رشد و گسترش می یابد

t1
t2
t3
t4

مدل سازی آتش کروی
12
میزان تشعشع ناشی از آتش کروی در یک فاصله خـاص

: ضریب عبور هوا (kw/m2)
: کسری از انرژی احتراق تبدیل شده به انرژی تششعی
: انرژی احتراق به ازای یک کیلوگرم از ماده (kj/kg)
M : جرم ماده سوختنی که در آتش کروی حضور دارد (kg)
Fp : ضریب دید (1/m2)

محاسبه ضریب دید
x : فاصله نقطه مبدا( مرکز شعله) تا نقطه مورد نظر(m)

مدل سازی آتش کروی
13
D : حداکثر قطر آتش کروی (m)
H : ارتفاع آتش کروی زمانی که قطر آن حداکثر است(m)
M : جرمی از ماده سوختنی که در آتش کروی حضور دارد(kg)
X: فاصله نقطه مورد نظر از مرکز آتش کروی (m)
تعیین مختصات مرکز آتش کروی

آتش استخری
14
در صورتیکه یک سیال قابل اشتعال در سطح زمین تجمع یافته باشد از طریق جذب گرما به تدریج شروع به تبخیر می کند و ابر گازی در اطراف محل نشتی ایجاد می گردد، حضور منبع جرقه در این حالت سبب تشکیل آتش استخری می گردد

پیامدهای ناشی از آتش استخری براساس میزان تشعشع ایجاد شده از آن ارزیابی می گردد

مدل سازی آتش استخری
15
میزان تشعشع ناشی از آتش استخری در یک فاصله خـاص

: ضریب عبور هوا (kw/m2)
: کسری از انرژی احتراق تبدیل شده به انرژی تششعی
: چگالی مایع در حال اشتعال در دمای جوش نرمال (kg/m3)
: نرخ کاهش ضخامت حوضچه (m/s)
: انرژی احتراق به ازای یک کیلوگرم از ماده (kj/kg)
: مساحت حوضچه مایع (m2)
: ضریب دید (1/m2)

مدل سازی آتش استخری
16
نرخ کاهش ضخامت حوضچه
: گرمای لازم برای تبخیر یک کیلوگرم از ماده (kj/kg)
: گرمای نهان تبخیر ماده (kj/kg)
CP : ظرفیت گرمایی ماده (kJ/kg)
TBP : دمای جوش نرمال ماده (oC)
TS : دمای محیط (oC)

مدل سازی آتش استخری
17
محاسبه ابعاد حوضچه
از آنجا که مشخص کردن شکل دقیق حوضچه امکانپذیر نیست، سطح آنرا به صورت دایره فرض می کنند
D : قطر حوضچه (m)
VL : نرخ حجمی خروج مایع (m3/s)
در بعضی از موارد ممکن است، اطراف محل نشتی توسط دیواره ای احاطه شده باشد. به عنوان مثال به منظور جلوگیری از پخش بیش از حد مواد در محیط، در بسیاری از موارد اطراف مخازن محتوی مایع، دیواره ای را قرار می دهند. در اینگونه موارد قطر حوضچه مایع برابر است با قطر متوسط دیواره حائل در اطراف محل نشتی

مدل سازی آتش استخری
18
محاسبه ضریب دید
: میزان انحراف شعله نسبت به خط عمود توسط وزش باد
: چگالی بخار سوخت در دمای جوش نرمال (kg/m3)
UW : سرعت باد (m/s)

مدل سازی آتش استخری:
19
محاسبه ارتفاع شعله:
H : ارتفاع شعله (m)
: چگالی هوا (kg/m3)
: چگالی بخار سوخت در دمای جوش نرمال (kg/m3)
: چگالی سوخت در دمای جوش نرمال (kg/m3)
UW : سرعت باد (m/s)
رابطه Moorhouse

آثار تشعشعی آتش
20
تاثیرات ناشی از تششع آتش

نقطه افروختن: دمای نقطه افروختن یک مایع اشتعال پذیر، حداقل دمایی است که فشار بخار مایع در آن دما به حدی است که یک شعله دائمی را روی مایع در فضای باز ایجاد می کند. این دما معمولاً چند درجه بالاتر از دمای نقطه اشتعال است. دمای خود اشتعالی: دمایی که ماده قابل اشتعال بدون نیاز به منبع جرقه و بواسطه انرژی درونی مولکول های خود مشتعل می­شود را دمای خود اشتعالی می گویند
21

انفجار: انفجار یکی از مهمترین خطراتی است که در واحدهای فرآیندی مطرح می باشد. در مراجع مختلف تعاریف گوناگونی برای انفجار آمده است: انفجار عبارتست از آزاد شدن انرژی بگونه ای که در هوای اطراف تغییرات گذرا در چگالی، فشار و سرعت ایجاد کند.(AICHE/CCPS) انفجار به مفهوم اشتعال یکباره و حالتی است که انرژی های آزاد شده خیلی سریع و ناگهانی و در حداقل زمان ممکن آزاد شوند. انفجار عبارتست از آزادشدن ناگهانی و فاجعه انگیز انرژی که سبب ایجاد موج فشار می شود. موج فشار ایجاد شده از انفجار را اصطلاحاً Blast Wave می گویند. – Explosion
22

23

طبقه بندی انفجارها از لحاظ قدرت تخریب
24
طبقه بندی انفجارها از لحاظ قدرت تخریب

انفجار با سرعت بسیار پایین: سرعت انبساط و گسترش گاز در این دسته از انفجارها بسیار پایین است) 1(. در این انفجار حداکثر قدرت موج فشاری kPa200-100 می باشد که این مقدار برای ایجاد صدمه و خسارت به محیط اطراف کافی می باشد. – Deflagration
25

انفجار با سرعت بسیار بالا: در این دسته از انفجارها سرعت انبساط و گسترش گاز بسیار بالا است) m/s3000-2000(. در این انفجار حداکثر قدرت موج فشاری kPa 700 می­باشد. – Detonation
26

مدل سازی موج فشار ناشی از انفجار مدل های متعددی جهت تخمین محدوده گسترش و انتشار موج فشار تولید شده بر اثر انفجار ابر بخار قابل انفجار بصورت تابعی از فاصله از محل انفجار وجود دارد. در این بخش به سه مدل معتبر که در زمینه مدل سازی انفجار کاربرد فراوانی دارد، اشاره میشود.
27

  مدل TNT Equivalency در این مدل جهت بررسی خصوصیات انفجاری یک ماده جرم گاز قابل انفجار در محیط با جرم TNT معادل سازی می شود، سپس با بررسی خصوصیات و مشخصه های انفجاری TNT درباره پیامدهای بعدی انفجار تصمیم گیری می شود
28

مدل TNO Multi Energy بر اساس این مدل تنها بخشی از ابر گازی توانایی شرکت در انفجار را دارد که در ناحیه­ای با تراکم موانع زیاد محصور شده باشد. در این مدل قدرت انفجاری یک ماده بیشتر وابسته به میزان تراکم موانع موجود در اطراف محل حادثه می باشد تا به نوع ماده منفجر شده. بر طبق فرضیات این مدل انفجار تنها در بخش محدود شده ابر گازی صورت می پذیرد.
29

مدل Baker Strehlow مدل فوق در حقیقت مدل اصلاح شده TNO می­باشد که توسط Baker Strehlow et al در سال 1994 میلادی ارائه گردید. این مدل شباهت بسیار زیادی با مدل TNO Multi Energy دارد. بعبارتی در هر دو مدل فرض می شود، تنها بخشی از ابر گازی که در ناحیه ای با تراکم بالا محصور شده است، توانایی شرکت در انفجار را دارد. فاکتورهای دیگری که این مدل بر آنها تکیه دارد میزان واکنش­پذیری ماده و تعداد ابعاد موج منتشر شده می باشد.
30

تعداد ابعاد گسترش موج انفجار انفجارها از لحاظ نوع گسترش شعله در منطقه­ای که انفجار رخ می­دهد، به سه دسته تقسیم می­شوند. انفجارهای یک بعدی، دو بعدی و سه بعدی. در جدول (4-6) این تقسیم بندی با مثال نشان داده شده است.
31

ابعاد گسترش موج انفجار براساس محیط
32

پیامدهای ناشی از انفجار
33

مهمترین و اصلی­ترین پیامدی که در اثر وقوع انفجار بوجود می آید، موج فشاری تولید شده در اثر رهاشدن ناگهانی انرژی نهفته در ماده انفجاری می باشد. در اثر تولید موج انفجار و رهاشدن و گسترش آن در محیط عوارض مختلفی مانند پارگی پرده گوش، آسیب به قسمت­های مختلف بدن و یا مرگ در اثر آسیب به شش­ها بوجود می­آید.
34

سمیت سومین مخاطره عمده در صنایع فرآیندی، رهایش و پخش مواد شیمیایی به محیط بیرون می باشد. مخاطرات مربوط به مواد سمی به دو فاکتور مهم میزان سمیت مواد و مدت زمان استنشاق و تماس با آنها وابسته است STEL- IDLH-TLV -ERPG :از مهمترین معیار
35

نرم افزارهای مدل سازی پیامد: Codes CFD CANARY by Quest ALOHA PHAST
36

فهرست حوادث عمده
37

پالایشگاه اصفهان : سال 1365، انفجار کوره Hyprature، 6001 – دلیل حادثه به این خاطر بود که در جریان بسته شدن واحد و با توجه به بسته شدن کوره، سیستمHyprature در اثر اشتباه بردمن شیفت عصر و قرار گرفتن Set Point رویC º 420 و قرار گرفتن سیستم روی Auto و با توجه به خالی بودن تیوپ کوره و Auto بودن سیستم دما تا C º 420 افزایش یافته و این باعث ترکیدن کوره گشته است. خوشبختانه این حادثه تلفات جانی در بر نداشته است.
38

پالایشگاه اراک: سال 1373، نشتی روی Reboiler Krosene – علت این نشتی ضخیم شدن مسیر ورودی مبدل بوده است که در زمان جوشکاری با ریختن براده های جوش و تشکیل مثلث آتش، انفجار مهیبی به وجود آمده و 5 نفر از پرسنل واحد کشته شدند.
39

:پالایشگاه شیراز انفجار راکتور که علت آن پاره شدن Quenchچهارم راکتور بوده است که باعث اختلاف دمای خروجی راکتور گشته و به دنبال آن انفجار رخ داده است.
40

end
41
end