double arrow

Определение размеров взрывоопасных зон при аварийном розливе СУГ на открытой площадке

При аварийном разливе СУГ взрывоопасные концентрации образуются только в том случае если,

 

tр>tвсп ;

 

где tр – температура СУГ, 0С; tвсп – температура вспышки, 0С.

В нормативных документах по пожарной безопасности имеются два метода расчета размеров зон взрывоопасных паровоздушных смесей при испарении жидкости с поверхности разлива.

Первый метод, включенный в «Рекомендации по обеспечению пожар ной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения, расположенных на селитебной территории», основан на проведенных исследованиях по изучению закономерностей распределения вредных веществ при кратковременном выделении из наземных источников в Главной геофизической обсерватории России.

Расчетная формула, заимствованная из работы В.М. Эльтермана "Охрана воздушной среды на химических и нефтехимических предприятиях" (М.: Химия, 1985), имеет вид:


, м.

 

где Rзвк - горизонтальный размер зоны от границы источника испарения, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м; А - константа, равная 0,17 м-1; mп – масса паров, испарившаяся с открытой поверхности разлива, кг; φнп - нижний концентрационный предел распространения пламени, кгм-3.

Связь между нижним концентрационным пределом распространения пламени, выраженным в кг·м-3нп), нижним концентрационным пределом распространения пламени, выраженным в % объемных (φнп) описывается следующей формулой:




 

; кг·м-3

где М - молекулярная масса, кг·кмоль-1, Vt - мольный объем, равный при нормальных условиях 22,4 м3 ·кмоль-1.

Второй метод расчета горизонтальных размеров зон, ограничивающих газо- паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше нижнего концентрационного предела распространения пламени, при аварийном поступлении горючих газов и паров не нагретых легковоспламеняющихся жидкостей в открытое пространство изложен в НПБ 105-03.

Размеры зоны, м, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (φнп), вычисляют по формулам:

для горючих газов (ГГ)

• радиус зоны:


;

 

• высота зоны:

 

;

 

• плотность газа при расчетной температуре:

 

; ;

 

где mг - масса поступивших в открытое пространство СУГ при аварийной ситуации, кг; ρг - плотность СУГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг·м-3, φнп - нижний концентрационный предел распространения пламени, % объема.



При расчете за начало отсчета горизонтального размера зоны принимают внешние размеры аппарата. Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных допускается рассчитывать удельную массу испарившегося СУГ (кг·м-2 ) из пролива при температуре Тж ≤ Ткип по формуле:

 

 

где М - молекулярная масса СУГ, кг·моль-1; Lисп - мольная теплота испарения СУГ, Дж·моль-1 ; Т0 - начальная температура материала, на поверхность которого разливается СУГ, К; Тж - начальная температура СУГ, К; λтв -коэффициент теплопроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ; τ - текущее время, сек, принимаемое равным времени полного испарения СУГ, но не более 3600 сек; α - коэффициент температуропроводности материала, на поверхность которого разливается

СУГ, м·сек-1; Re - число Рейнольдса; λв - коэффициент теплопроводности воздуха, Вт·м-1 К-1; d - характерный размер пролива СУГ, м. Учитывая, что Т0 Тжж =310; К mсуг = 0.

• Число Рейнольдса:

 

 

где U - скорость воздушного потока, м·сек-1; νв - кинематическая вязкость воздуха, м2 ·сек-1.

• Коэффициент температуропроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, определяется по формуле:

 

 

где ств - теплоемкость материала, на поверхность которого разливается СУГ, Дж·кг-1 ·К-1; ρтв - плотность материала, на поверхность которого разливается СУГ, кг·м-3.

• Характерный размер пролива СУГ определяют по формуле:

 

 

где Fи - площадь поверхности испарения, м2.

При температуре Тж > Ткип дополнительно рассчитывается масса СУГ, испарившегося в окружающее пространство за счет перегрева.

• Масса СУГ, испарившегося в окружающее пространство в случае его перегрева:

 

 

где mп - масса вышедшего перегретого СУГ, кг; Ср - удельная теплоемкость СУГ при температуре перегрева Та, Дж·кг-1 ·К-1; Та - температура перегретого СУГ в соответствии с технологическим регламентом в технологическом аппарате, К; Ткип - температура кипения СУГ, К; Lисп - удельная теплота испарения СУГ, Дж·кг-1:

 кг

 

 








Сейчас читают про: