ظاهرة الغليان والانزلاق
تعتبر تحقيقات الغليان Boilover والانزلاق Slopover من القضايا المهمة للغاية من وجهة نظر فرق الإطفاء. حيث يتوفر لديهم معنى معرفي كبير وجوانب عملية لإطفاء الحرائق.
وقعت العديد من حرائق النفط في العديد من مصانع البتروكيماويات والمصافي. وفي بعضها لوحظ الغليان والانزلاق كما حدث- على سبيل المثال- في (بولندا ، لويزيانا ، الولايات المتحدة الأمريكية). وينتج عن هذه الحوادث العديد من الخسائر البشرية والبيئية والممتلكات.
تلعب الخواص الكيميائية والفيزيائية للنفط الخام الدور الرئيسي في خطر الحريق. الأهم هو تشكيل موجة الحر والغليان المحتمل والانزلاق. هذه هي الظواهر المميزة لحرائق خزانات النفط الخام والتهديدات الحقيقية لرجال الإطفاء والمرافق والناس.
يتعلق الانزلاق Slopover بالسوائل عالية اللزوجة التي تحتوي على مواد مستحلبة وغير قابلة للذوبان ومنخفضة درجة الغليان. تتأرجح نسبة الماء في الزيت اعتمادا على أصله ، من 0,3٪ إلى 4,5٪ . أثناء وقت التخزين والمرحلة الأولى من حريق الخزان ، ويتم توزيع الماء بالتساوي في السائل.
أثناء عملية الاحتراق تقلل الطبقة العليا من الزيت من لزوجته بسبب انتقال الحرارة من اللهب إلى سطح الاحتراق. ويسقط الماء أعمق في السائل ويتوقف عند العمق حيث تكون لزوجة السائل عالية نسبيا. في وقت واحد تصبح قطرات الماء ساخنة وتتبخر عند الوصول إلى درجة حرارة كافية. البخار المتشكل يخلق مستحلب مع سائل مزبد. يوسع السائل حجمه ويرفع ويتدفق فوق حافة الخزان.
النفط الخام والمازوت هي منتجات نفطية ذات لزوجة عالية نسبيا. هناك حد لزوجة ادنى يستحيل الغليان دونه. هذا الحد هو 0,3٪. إذا كان محتوى الماء أكثر من 20٪ ، فإن مستحلب الزيت والماء لا يحترق. إذا كانت حرائق الخزان تخلق موجات حرارة تحدث ظواهر الغليان في كثير من الأحيان. يتطلب الغليان طبقة ماء في قاع الخزان. إذا لامست الطبقة الساخنة من الوقود الماء ، يحدث ارتفاع درجة حرارة الماء متبوعا بالتبخر العنيف وأخيرا طرد المنتجات النفطية المحترقة.
الغليان Boilover هو ظاهرة أثناء حرق بعض الزيوت في خزان مفتوح عندما ، بعد فترة طويلة من الاحتراق الهادئ ، هناك زيادة مفاجئة في شدة الحريق المرتبطة بطرد الزيت المحترق من الخزان. يحدث الغليان عندما تصبح بقايا حرق السطح أكثر كثافة من الزيت غير المحترق وتغرق تحت السطح لتشكيل طبقة ساخنة ، والتي تتقدم إلى أسفل بشكل أسرع بكثير من انحدار سطح السائل. عندما تصل هذه الطبقة الساخنة ، التي تسمى “موجة الحرارة” ، إلى الماء أو مستحلب الماء في الزيت في قاع الخزان ، يتم تسخين الماء أولا ثم يغلي بشكل متفجر تقريبا ، ويفيض الخزان. تتكون الزيوت المعرضة للغليان من مكونات تحتوي على مجموعة واسعة من نقاط الغليان ، بما في ذلك كل من الأطراف الخفيفة والمخلفات اللزجة. هذه الخصائص موجودة في معظم الزيوت الخام ويمكن إنتاجها في مخاليط اصطناعية. يحدث الغليان عند وجود ثلاثة ترشيحات في وقت واحد:
- فتح – نيران الخزان ،
- طبقة الماء في قاع الخزان ،
- ارتفاع درجة حرارة موجات الحرارة في الوقود.
يمكن أن يحدث الانزلاق Slopover عندما يتم تطبيق الماء على سطح حرق الوقود ويغرق في الزيت الساخن. يؤدي تبخر الماء إلى فيضان الوقود المشتعل
كان البحث الأكثر إثارة للاهتمام فيما يتعلق بحرق ناقلات الوقود هو تكوين طبقة محمومة في السائل أثناء الحريق وطريقة انتقاله إلى الوقود.
بدأ هذا العمل من عملية البحث على الطبقة المحمومة وتأثيرها على سرعة الانحدار والغليان. حاليا ، يتم تنفيذ الأعمال الأكثر إثارة للاهتمام في مراكز البحوث في اليابان والولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا وتركز على:
- معدل حرق الوقود
- طريقة لنقل الحرارة من اللهب إلى سطح سائل محترق
- ارتفاع اللهب
- نموذج المحموم
- نماذج الانزلاق والغليان
- توزيع درجة الحرارة في السائل أثناء حريق الخزان
منع الغليان والتخفيف من حدته
يمكن منع الغليان أو تخفيفه من خلال ما يلي:
- إطفاء الحريق قبل أن تمتد المناطق الساخنة إلى ملامسة طبقات الماء.
- إطفاء الحرائق الكاملة التي تنطوي على خزانات ذات قطر كبير.
- أن السوائل القابلة للاشتعال مع مجموعة واسعة من نقاط الغليان مثل النفط الخام قد تتطلب معدلات تشغيل تبلغ 8.1 لتر / دقيقة / م 2 أو أكثر.
- مع الأخذ في الاعتبار الخبرة العملية المكتسبة من حرائق السطح الكامل التي تنطوي على نفط خام .
- تمثل الخزانات أصولا رأسمالية مهمة وغالبا ما تكون عناصر تشغيلية حاسمة. يمكن أن تسمح الصيانة المناسبة للخزانات والعناية بها بتشغيل منشأة أكثر سلاسة وسلامة.
