Analýza chování tlakové nádoby v podmínkách požáru

Jakub Slivka

Bachelor's thesis

Analysis of the Pressure Cylinder Behavior in a Fire

Abstract:

Předložená bakalářská práce je zaměřena na analýzu chování tlakové láhve v podmínkách požáru. Teoretická část se zabývá seznámením s tlakovými láhvemi, jejich rozdělením, výrobou, označováním a bezpečným zacházením. Dále pak s mimořádnými jevy, které při vlivech požáru na láhev mohou nastat a jejich popis. Jsou zde uvedeny havárie s tlakovou láhví dusíku, které v minulosti nastaly. V práci jsou rovněž popsány informace o fyzikálně-chemických vlastnostech dusíku, jeho použití a základní údaje. V praktické části je provedeno vyhodnocování chování tlakové láhve dusíku v podmínkách požáru. S láhví bylo provedeno experimentální měření, ze kterého vzešly data týkající se teploty pláště láhve, šíření a velikosti tlakové vlny, která se šířila do přilehlého okolí. Ze zjištěných dat byly vytvořeny a zanalyzovány grafické výstupy ve formě grafů a tabulek. Hlavním cílem práce bylo zjistit chování tlakové láhve s obsahem inertního plynu v podmínkách požáru. Kromě toho je v této části popsán postup a příprava experimentálního měření. V práci je rovněž ze záznamu z vysokorychlostní kamery analyzován průběh roztržení pláště láhve a vyhodnocen průběh šíření vzniklé tlakové vlny. V závěru práce jsou diskutovány výsledky z realizovaného měření.

Abstract:

The presented bachelor thesis is focused on the analysis of the cylinder behaviour under fire conditions. The theoretical part deals with the introduction to cylinders, their classification, manufacture, marking and safe handling. Furthermore, the extraordinary phenomena that can occur during the effects of fire on the cylinder and their description. Accidents involving nitrogen cylinders that have occurred in the past are listed. Information on the physicochemical properties of nitrogen, its uses and basic data are also described. In the practical part, an evaluation of the behaviour of nitrogen cylinders under fire conditions is carried out. Experimental measurements were carried out with the cylinder, which yielded data concerning the temperature of the cylinder jacket, propagation and size of the pressure wave that propagated into the adjacent environment. Graphical outputs in the form of graphs and tables were produced and analysed from the data. The main objective of the work was to determine the behaviour of the cylinder containing inert gas under fire conditions. In addition, the procedure and preparation of the experimental measurements are described in this section. Also, from the high-speed camera recordings, the rupture of the cylinder jacket is analyzed and the propagation of the resulting pressure wave is evaluated. In the conclusion of the thesis the results of the realized measurements are discussed.

Keywords

tlaková láhev, stlačený dusík, fyzikální výbuch, požár, měření

Keywords

pressure cylinder, compressed nitrogen, physical explosion, fire, measurement

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2023
• Supervisor: Miroslav Mynarz
• Reader: Vojtěch Jankůj

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta bezpečnostního inženýrství

Bachelor programme / field:
Požární ochrana a průmyslová bezpečnost / Technika požární ochrany a bezpečnosti průmyslu