Организация защиты объектов транспортировки нефти и газа от лесных пожаров

5. Panteleev A.V., Melickaja D.V. Primenenie metoda iskusstvennyh immunnyh sistem v zadachah poiska uslovnogo jekstremuma funkcij [Application of the method of artificial immune systems in the search for conditional extremum functions] / A.V. Panteleev, D.V. Melickaja // Nauchnyj vestnik [Scientific herald] MGTU GA. - 2012. - № 184. - P. 54-61.

6. Sergienko A. B. Testovye funkcii dlja global'noj optimizacii [Test functions for global optimization]/ A.B. Sergienko. -Krasnojarsk: Izd-vo SGAU im. M.F. Reshetneva, 2015. - 112 p.

7. Ostrouh E.N. Metodika kontrolja informacionnoj bezopasnosti predprijatija s ispol'zovaniem adaptacionnogo testirovanija/ E.N. Ostrouh, Ju.O. Chernyshev, S.A. Muhtarov, N.Ju. Bogdanova// Sbornik materialov mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Fundamental'nye nauchnye issledovanija: teoreticheskie i prakticheskie aspekty" [Collection of materials of the international scientific and practical conference "Fundamental scientific research: theoretical and practical aspects"]. - Kemerovo. - 2016. - t. II. - P. 305-310.

8. Vodolazskij I. A., Egorov A. S., Krasnov A. V. Roevoj intellekt i ego naibolee rasprostranjonnye metody realizacii [Roaring intelligence and its most common methods of implementation] // Molodoj uchenyj [Young Scientist]. - 2017. -№4. - P. 147-153.

9. Sorokoletov P.V., Kurejchik V.V. Konceptual'naja model' predstavlenija reshenij v geneticheskih algoritmah [Conceptual model of representation of solutions in genetic algorithms] // Izvestija JUFU. Tehnicheskie nauki. №. 9 [News of SFEDU. Technical science. № 9], p. 7-12, 2008.

10. Polupanov A.A., Polupanova E.E. Jevristicheskij jevoljucionno-geneticheskij algoritm [Heuristic evolutionary-genetic algorithm]. - M.: Fizmatlit, 2010. - P. 83-89.

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.62.097 Удилов Т.В.1, Винокуров В.Н.2, Александрой В.И.3

1ORCID: 0000-0001-9824-3032, Кандидат технических наук,

Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования «Восточно-Сибирский институт Министерства внутренних дел Российской Федерации», г. Иркутск 2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Государственный аграрный университет Северного Зауралья», г. Тюмень 3Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», г. Тюмень ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТИ И ГАЗА ОТ ЛЕСНЫХ

ПОЖАРОВ

Аннотация

Рассмотрены виды лесных пожаров, способы прокладки магистральных трубопроводов. Отмечается, что вероятность воздействия лесного пожара на магистральные газопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы возникает в случае распространения низового или почвенного пожара. При этом низовой лесной пожар способен оказать высокотемпературное воздействие на трубопроводы, проложенные надземным способом, в то время как подземный лесной пожар способен оказать негативное воздействие на трубопровод проложенный подземным способом, а также опоры и другие конструктивные элементы линейной части трубопроводов. Предложено поэтапное осуществление мероприятий по защите объектов транспортировки нефти и газа от лесных пожаров. Рассмотрены этапы реализации комплекса мероприятий по защите объектов транспортировки нефти и газа от лесных пожаров.

Ключевые слова: лесной пожар; противопожарная защита; нефтепровод; газопровод; технологии тушения лесного пожара.

Udilov Т.У.1, Vinokurov V.N.2, Aleksandroy V.I.3

1ORCID: 0000-0001-9824-3032, 1PhD in Engineering,

Federal State Higher Educational Institution of Higher Education "East-Siberian Institute of the Russian Interior Ministry", Irkutsk

2State Federal-Funded Educational Institution of Higher Professional Training "State Agrarian University

of Northern Zauralye", Tyumen

3Federal State Higher Educational Institution of Higher Education "State Agrarian University

of Northern Zauralye", Tyumen

ORGANIZATION OF PROTECTION OF OBJECTS OF OIL AND GAS TRANSPORTATION FROM FOREST

FIRES

Abstract

The types of forest fires, and the methods of main pipelines laying are considered in this paper. It is noted that the possibility of the forest fire impact on the main gas pipelines, oil pipelines and oil product pipelines occurs in case of ground or soil fire spreading. At the same time, a grassland forest fire can have a high-temperature impact on pipelines laid over the surface, while an underground forest fire can have a negative effect on a pipeline laid underground, as well as supports and other structural elements of the linear part of the pipeline. A step-by-step implementation of measures to protect oil and gas transportation facilities from forest fires is proposed in the article. The stages of the implementation of the action plan to protect the objects of transportation of oil and gas from forest fires are considered.

Keywords: forest fire; fire protection; pipeline; gas pipeline; technology of forest fire extinguishing.

По всей территории России тянутся многокилометровые линии трубопроводов, обеспечение безопасной эксплуатации которых, является одной из главных задач технического персонала и специалистов объектов транспортировки нефти и газа. Однако нередко возникают разного рода аварийные ситуации, связанные с повреждением и нарушением нормальной эксплуатации данного вида объектов. К тому же, неизбежное расположение трубопроводов в лесных массивах добавляет к технологическим причинам аварий причины природного характера. Такие, как, например, лесные пожары.

Под термином «лесной пожар» принято понимать неконтролируемое стихийное распространение огня в лесном массиве [1]. Различают верховые, низовые и почвенные лесные пожары.

Рассматривая вероятность негативного воздействия лесного пожара на какой-либо объект транспортировки нефти и газа, необходимо учитывать вид объекта, а также способ прокладки нефте- или газопровода.

Различают четыре способа прокладки магистральных трубопроводов:

1. надземная прокладка;

2. подземная прокладка;

3. полуподземная прокладка;

4. наземная прокладка.

Рассмотрим их принципиальное отличие друг от друга.

В соответствии с нормативными требованиями [2] магистральные газопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы следует предусматривать подземную прокладку. В этом случае трубопровод заглубляется на величину не менее 0,8-1,1 м.

Надземная прокладка трубопроводов, как правило, производится на специальных опорах и применяется в случаях необходимости перехода через естественные или искусственные препятствия, в горных или пустынных районах, местностях с вечномерзлыми грунтами или болотистых местностях.

Полуподземный способ прокладки рекомендуется в случаях отсутствия возможности заглубления трубопровода на нормативную величину. Трубопровод укладывается в грунт на глубину менее своего диаметра с последующей обваловкой грунтом его выступающей части.

Наземная прокладка предусматривает укладку трубопровода на поверхности земли, на грунтовых подушках или сплошной подсыпке с последующей обваловкой грунтом.

Таким образом, вероятность воздействия лесного пожара на магистральные газопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы возникает в случае распространения низового или почвенного пожара. При этом низовой лесной пожар способен оказать высокотемпературное воздействие на трубопроводы, проложенные надземным способом, в то время как подземный лесной пожар способен оказать негативное воздействие на трубопровод проложенный подземным способом, а также опоры и другие конструктивные элементы линейной части трубопроводов.

Низовые пожары характеризуются горением опада, подстилки, мохового и травяного покровов. Огонь распространяется, как правило, со средней скоростью 2-5 м-мин-1. Наблюдается сильное локальное высокотемпературное воздействие. При устойчивых низовых пожарах возможно выгорание лесной подстилки до глубины минерального слоя [3].

К почвенным пожарам относят торфяные. При торфяном пожаре горение распространяется с заглублением, которое ограничивается лишь подстилающим минеральным грунтом или уровнем грунтовых вод. При выходе торфяного пожара на поверхность возникают лесные низовые пожары, которые, заглубляясь, способны опять перейти в почвенные.

Безусловно, лесные пожары представляют опасность для объектов транспортировки нефти и газа, а также для технологического оборудования, находящегося на его территории. Под воздействием высокой температуры пожара возможно повреждение трубопроводов, сопровождаемое выходом и воспламенением топлива. При этом, необходимо помнить, что аварийная ситуация на объектах транспортировки нефти и газа способна стать причиной техногенной и экологической катастрофы.

На наш взгляд, проблема предупреждения распространения лесного пожара на территорию объектов транспортировки нефти и газа и тушение пожаров вблизи этих объектов является актуальной межведомственной задачей.

Организация защиты объектов транспортировки нефти и газа от лесных пожаров подразумевает последовательное осуществление двух этапов:

1. проведение профилактических противопожарных мероприятий на территории данного рода объектов;

2. тушение лесных пожаров вблизи этих объектов.

На первом этапе необходимо организовать проведение профилактических противопожарных мероприятий на территории объектов транспортировки нефти и газа. К таким мероприятиям можно отнести регулярную очистку территории объектов от растительности, создание защитной полосы между лесным массивом и объектом, исключающей распространение пожара, и прочие виды работ, способных снизить вероятность распространения огня на территорию объекта.

Следует заметить, что очистку территории объектов от растительности категорически запрещается проводить путем целевых палов, ввиду большой опасности пожара и взрыва.

К профилактическим мероприятиям относится также создание минерализованных полос. Прокладка полос осуществляется различными способами, однако, учитывая пожарную опасность технологических установок объектов транспортировки нефти и газа, минерализованные полосы целесообразно прокладывать механизированным способом. Для механизированного способа прокладки используются различные моторизированные малогабаритные механизмы, к числу которых относятся ручной моторизированный грунтомет, противопожарный лесной покровосдиратель, малогабаритный лесопожарный полосопрокладыватель и др. [4].

Второй этап защиты объектов транспортировки нефти и газа от лесных пожаров заключается в организации тушения лесных пожаров вблизи объектов данного вида.

Для тушения лесных пожаров, как правило, привлекается большое количество пожарной техники соответствующих министерств и ведомств, либо применяется собственный парк пожарной техники, заранее созданный на объекте. Вместе с тем, необходимо отметить, что тяжелая гусеничная техника не всегда способна обеспечить успешное выполнение поставленной задачи. Время прибытия гусеничных агрегатов к очагу пожара на расстояние в десятки километров сдерживается их низкими транспортными скоростями, особенно при движении вне дорог. Это приводит к распространению лесных пожаров на территорию объекта с наступлением последствий, для ликвидации которых потребуется мобилизация еще большего количества сил и средств.

Для решения этой проблемы, на наш взгляд, необходима разработка новых способов тушения лесных пожаров на основе применения высокопроизводительных, энергосберегающих, экономически выгодных технологий. Целесообразно рассмотреть возможность применения многофункциональных, недорогих, эффективных средств механизации, обеспечивающих тушение пожаров в начальной стадии их развития. Создание на объекте эффективных высокомобильных механизированных отрядов снизит риск возможного перехода лесных пожаров на территорию объектов транспортировки нефти и газа.

Так, например, известны случаи исследования и применения быстроотвердевающей негорючей минеральной пены и устройств ее подачи с целью создания огнезащитных опорных полос [5]. Для прокладки минерализованных противопожарных полос и тушения кромки низового пожара грунтом может применяться ручной моторизованный грунтомет ГРМ-0,25/5 [6].

На наш взгляд, также целесообразно вооружение высокомобильных механизированных отрядов ранцевыми установками пожаротушения. Такими как, например, ранцевый моторизованный огнетушитель ОРМ-4/25 или моторизированный ранцевый огнетушитель «ГИРС-120РБ». Они предназначены для тушения природных пожаров высокодисперсной струей огнетушащего состава под давлением, а также для прокладки опорных полос из пены. В безводных районах актуально применение пневмоимпульсных технологий пожаротушения, исключающих необходимость использования воды в качестве огнетушащего средства. Примером эффективного использования подобной техники могут быть исследования создания струи мелкодисперсного твердого огнетушащего вещества при помощи пневматических линеметов и других носимых пневмоимпульсных устройств [7-9].

Таким образом, при своевременной последовательной реализации предложенных этапов проведения мероприятий по защите объектов транспортировки нефти и газа от чрезвычайных ситуаций связанных с лесными пожарами можно значительно снизить риск повреждения или разрушения технологического оборудования объектов, а значит, и уменьшить вероятность возникновения экологической катастрофы.

Список литературы / References

1. ОСТ 56-103-98 Охрана лесов от пожаров. Противопожарные разрывы и минерализованные полосы. Критерии качества и оценка состояния.

2. СП 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*.

3. Орловский, С.Н. Лесные и торфяные пожары, практика их тушения в условиях Сибири: Учеб. пособие / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2003.- 163 с.

4. Курбатский, Н.П. Техника и тактика тушения лесных пожаров / Н. П. Курбатский - М.: ГОСЛЕСБУМАГИЗДАТ, 1962. - 154 с.

5. Абдурагимов, И.М. Быстротвердеющие пены - новая эра в борьбе с лесными пожарами / И.М. Абдурагимов, Г.Н. Куприн, Д.С. Куприн // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. - 2016. - №2. - С. 713.

6. Комбинированный лесопожарный грунтомет и рекомендации по его применению / И.М. Бартенев, М.В. Драпалюк, П.Э. Гончаров, М.А. Гнусов, А.А. Тамби, В.Е. Клубничкин // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. - 2012. - №84. - С. 174-184.

7. Удилов, Т.В. Оценка возможности применения пневматических линеметов для подачи огнетушащих порошков / Т.В. Удилов // Исторические и современные аспекты решения проблем горения, тушения и обеспечения безопасности людей при пожарах: Материалы XX Международной научно-практической конференции. Секция 2. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2007. - С. 176-178.

8. Удилов, Т.В. Поиск высокоэффективного способа тушения низового лесного пожара / Т.В. Удилов, В.И. Самойлов, Д.М. Рожков // Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития: Материалы Международной научно-практической конференции - Иркутск: ФГОУ ВПО ВСИ МВД России, 2008 - С. 274 -277.

9. Удилов, Т.В. Модель малогабаритной установки для тушения низовых лесных пожаров / Т.В. Удилов // Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии: Материалы 8-й Всероссийской конференции с участием зарубежных ученых. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2009. - С. 112-113.

Список литературы на английском языке / References in English

1. OST 56-103-98 Ohrana lesov ot pozharov. Protivopozharnye razryvy i mineralizovannye polosy. Kriterii kachestva i ocenka sostoyaniya. [Forest conservation from the fires. Fire-prevention gaps and the mineralized strips. Criteria of quality and assessment of a state] [in Russian]

2. SP 36.13330.2012 Magistral'nye truboprovody. Aktualizirovannaja redakcija SNiP 2.05.06-85*. [Trunk pipelines. The updated version of SNiP 2.05.06-85 *] [in Russian]

3. Orlovskij S.N. Lesnye i torfyanye pozhary, praktika ih tusheniya v usloviyah Sibiri: Ucheb. posobie [The forest and peat fires, practice of their suppression in the conditions of Siberia] / S.N. Orlovskij // Krasnoyar. gos. agrar. un-t. - Krasnoyarsk, 2003.- 163 P. [in Russian]

4. Kurbatskij N. P. Tekhnika i taktika tusheniya lesnyh pozharov [Equipment and tactics of suppression of wildfires] / N. P. Kurbatskij - M.: GOSLESBUMAGIZDAT, 1962. - 154 P. [in Russian]

5. Abduragimov, I.M. Bystrotverdejushhie peny - novaja jera v bor'be s lesnymi pozharami [Fast-hardening foam - a new era in the fight against forest fires] / I.M. Abduragimov, G.N. Kuprin, D.S. Kuprin // Pozhary i chrezvychajnye situacii: predotvrashhenie, likvidacija. - 2016. - №2. - P. 7-13. [in Russian]

6. Kombinirovannyj lesopozharnyj gruntomet i rekomendacii po ego primeneniju [Combined fire-fighting primer and recommendations for its use] / I.M. Bartenev, M.V. Drapaljuk, P.Je. Goncharov, M.A. Gnusov, A.A. Tambi, V.E. Klubnichkin // Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal KubGAU. - 2012. - №84. - P. 174-184. [in Russian]

7. Udilov, T.V. Ocenka vozmozhnosti primenenija pnevmaticheskih linemetov dlja podachi ognetushashhih poroshkov [Evaluation of the possibility of using pneumatic liners for the supply of extinguishing powders] / T.V. Udilov // Istoricheskie i sovremennye aspekty reshenija problem gorenija, tushenija i obespechenija bezopasnosti ljudej pri pozharah: Materialy XX Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Sekcija 2. - M.: FGU VNIIPO MChS Rossii, 2007. - P. 176-178. [in Russian]

8. Udilov, T.V. Poisk vysokojeffektivnogo sposoba tushenija nizovogo lesnogo pozhara [Search for a highly effective way to extinguish a grassland forest fire] / T.V. Udilov, V.I. Samojlov, D.M. Rozhkov // Dejatel'nost' pravoohranitel'nyh organov i federal'noj protivopozharnoj sluzhby v sovremennyh uslovijah: problemy i perspektivy razvitija: Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii - Irkutsk: FGOU VPO VSI MVD Rossii, 2008 - P. 274 -277. [in Russian]

9. Udilov, T.V. Model' malogabaritnoj ustanovki dlja tushenija nizovyh lesnyh pozharov [Model of a small-size plant for extinguishing grass-roots forest fires] / T.V. Udilov // Soprjazhennye zadachi mehaniki reagirujushhih sred, informatiki i jekologii: Materialy 8-j Vserossijskoj konferencii s uchastiem zarubezhnyh uchenyh. - Tomsk: Izd-vo Tom. un-ta, 2009. - P. 112-113. [in Russian]

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.62.028 Федотов В.А.

ORCID: 0000-0002-3692-9722, Кандидат технических наук, Оренбургский государственный университет К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПШЕНИЦЫ ПО СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ

ЗЕРНА

Аннотация

В статье рассматриваются вопросы классификации зерна пшеницы по структурно-механическим свойствам. Оценивается характер связей качества продукции с показателем твердозерности зерна, приоритетность целевого назначения зерна пшеницы различной твердозерности для хлебопекарной и кондитерской промышленности. Проведена сравнительная оценка различных методов определения твердозерности зерна - по микротвердости, индексу шелушения, сопротивлению к истиранию, индексу размера частиц, удельной поверхности частиц размола.

Ключевые слова: зерно, пшеница, структурно-механические свойства, экспресс-анализ, качество зерна.

Fedotov V.A.

ORCID: 0000-0002-3692-9722, PhD in Engineering, Orenburg State University

REVISITING THE EVALUATION OF WHEAT QUALITY BY THE STRUCTURAL-MECHANICAL

PROPERTIES OF GRAIN

Abstract

The article considers the issues of wheat grain classification by the structural and mechanical properties. The author estimates the nature of the relationship between the quality ofproducts and the indicator of the grain hardness, as well as the priority of the intended use of wheat grain of various hardness for baking and confectionery industries. A comparative evaluation of different methods for the determination of grain hardness is carried out: microhardness, peeling index, resistance to abrasion, particle size index, a surface area of grinding particles.

Key words: grain, wheat, structural and mechanical properties, express-analysis, grain quality.

При заготовках, размещении и переработке пшеницы особое внимание уделяют консистенции зерна. Термин «консистенция» используют для описания реологических свойств вязкопластичного или вязкоэластичного тела. На практике консистенцию веществ часто оценивается качественно, сравнением с общеизвестными материалами. Зерно бывает прозрачным (стекловидным) и непрозрачным (мучнистым) [1, C. 22].

Стекловидность нередко связывают с технологическим качеством, так называемой силой пшеницы [2, C. 26]. Однако многочисленными научными исследованиями и практикой работы зерноперерабатывающей промышленности доказано, что даже при одинаковой стекловидности зерна разные сорта пшениц могут характеризоваться различиями в технологических качествах зернопродуктов (количеству крупок и дунстов, вымалываемости, выходу муки, расходу электроэнергии при помоле зерна, объемному выходу и формоустойчивости хлеба и др.) [3].

В ряде стран (Канада, Австралия, США) существует разделение пшениц на твердозерные (hard) и мягкозерные (soft). К твердозерным относят сорта, при помоле которых получают высокий выход крупок, рассыпчатую, крупитчатую муку, к мягкозерным - сравнительно малое количество крупок, крахмалистую муку с частицами меньшего размера [4, C. 28].