Устройство и расчет элементов установки противопожарной защиты парков хранения сжиженных газов

Для хранения сжиженных газов используют наземные резервуары и подземные льдогрунтовые изотермические емкости. Тип установки противопожарной защиты выбирают в зависимости от требований пожарной безопасности, которые определяют условия хранения сжиженных углеводородных газов. Для разработки эффективных мер взрывопожарной защиты важно представлять характер возникновения аварии, процесс развития пожара и последствия возможного взрыва.

При тушении пожаров сжиженных газов часто ограничиваются локализацией пожара, уменьшая объем вытекающего газа и создавая тепловую защиту технологического оборудования.

Тепловая защита наземных резервуаров достигается применением стационарной установки тепловой защиты резервуаров (ТЗР), предназначенной для охлаждения резервуаров со сжиженными газами, находящихся в пламени или в зоне опасного воздействия теплоты пожара.

Установка тепловой защиты резервуаров сжиженных углеводородных газов состоит из системы автоматического обнаружения и оповещения о пожаре, водопитателей и оборудования для подачи и распределения воды на охлажденную поверхность.

Расчет установки ТЗР проводится по следующей последовательности: определение продолжительности действия гидропневматической установки, потери напора в распредельном трубопроводе с оросителями, расхода воды и требуемые запасы воды.

1) Определение продолжительности действия гидропневматической установки , с, по номограмме, исходя из начального давления в гидропневматической установке (рис. 5.1).

Рис. 5.1 Номограмма для определения продолжительности действия гидропневматической установки:

l-V_o/k=12,6; 2-V_o/k-J9,0; 3-V_o/k=25,2;

4-Vo/k=3J,6; 5-V_o/k=37,9,

2) Потери напора в распределительном трубопроводе с оросителями, расположенными на линии, нормальной к его оси, определяют по формуле:

(5.1)

где g - ускорение свободного падения, коэффициент вихревых сопротивлений, значение которого определяют в зависимости от скорости движения воды на входе в трубопровод:

V,м/с		1,0	1,5	2,0	2,5	3,0
	1,0	1,3	1,6	1,9	2,3	3,0

Для заданного диаметра трубопровода Д и диаметра отверстия истечения оросителя d_o по расчетному значению напора Н определяют расход воды, л∙с^-1

(5.2)

где F - площадь выходного сечения отверстия оросителя; - коэффициент расхода жидкости через ороситель, устанавливают в зависимости от диаметра отверстия истечения d_o (при расчетном напоре в трубопроводе H, равном 5м):

d0,мм
	0,96	0,85	0,75	0,65	0,55	0,47	0,42	0,32

С увеличением напора воды в распределительном трубопроводе коэффициент расхода воды уменьшается по сравнению с данными, приведенными выше.

Зависимость расхода жидкости q/q* из оросителя (q - расход из оросителя при напоре H; q* - то же, при Н=5м установленного на трубопроводе диаметром 25-50мм, от напора Н в трубопроводе приведена ниже:

Напор Н,м
q/q*, для do (мм), равных:
	0,99	0,99	0,98	0,97	0,96
	0,99	0,98	0,96	0,95	0,94
	0,99	0,97	0,95	0,93	0,87
	0,99	0,96	0,92	0,85	0,70

3) На основе продолжительности установки определяют требуемые запасы воды:

(5.3)

Исходные данные и варианты задания для расчёта приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Исходные данные и варианты задания

№	Параметр	Обозначение параметра	Единица измерения	Величина параметра
	Начальное давление гидропневматической установке Отношение объема гидропневматической установке и проводимости системы Коэффициент, учитывающий дополнительные потери напора на трение при распределении воды по длине трубопровода Скорость движения воды на входе в трубопровод	Р0 Vo/k к	МПа МПа0,5∙с - м∙с-1	0,4 ÷ 1,6 1,26÷37,9 3 ÷ 10,5 0 ÷ 3

Продолжение табл.5.1

	Длина трубопровода Коэффициент кинетической энергии Площадь живого сечения трубопровода Напор Диаметр выходного отверстия оросителя Площадь выходного отверстия оросителя	l α S0 H d0 F	м - м2 м мм м2	10 - 50 0,7 - 1,0 0,01 ÷ 0,1 10 ÷ 40 8 ÷ 22 10-4÷10-3