Класс 1 режима сгорания облака

E_f, кВт/м², при d,м

Сжиженный природный газ (далее – СПГ)

СУГ (пропан-бутан)

Дизельное топливо

Предыдущая 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 252627 28 Следующая

19. Рассчитывается соответствующее безразмерное расстояние по формуле

R_x=R/(E/P₀)^1/3, (П4.39)

где R – расстояние от центра облака, м; Р₀ – атмосферное давление, Па; Е – эффективный энергозапас смеси, Дж.

Величины безразмерного давления Р_х и импульс фазы сжатия I_х определяются по формулам (для газопаровоздушных смесей)

ln(Р_х) = –1,124 – 1,66×(ln(R_x)) + 0,260×(ln(R_x))²; (П4.40)

ln(I_х) = –3,4217 – 0,898×(ln(R_x)) – 0,0096×(ln(R_x))². (П4.41)

Формулы (П4.40), (П4.41) справедливы для значений R_x > 0,2. В случае, если R_x < 0,2, то Р_х = 18, а в формулу (П4.41) вместо R_x подставляется величина R_x = 0,14.

Размерные величины избыточного давления и импульса фазы сжатия определяются по формулам

ΔР= Р_х × Р₀; (П4.42)

(П4.43)

Классы 2–6 режима сгорания облака

20. Рассчитывается безразмерное расстояние R_x от центра облака по формуле (П4.39). Рассчитываются величины безразмерного давления Р_х₁ и импульса фазы сжатия I_х₁ по формулам

; (П4.44)

; (П4.45)

, (П4.46)

где s – степень расширения продуктов сгорания (для газопаровоздушных смесей допускается принимать равной 7, для пылевоздушных смесей 4); u – видимая скорость фронта пламени, м/с.

В случае дефлаграции пылевоздушного облака величина эффективного энергозапаса умножается на коэффициент (s – 1)/s.

Формулы (П4.44), (П4.45) справедливы для значений R_x больших величины R_кр1= 0,34, в случае, если R_x < R_кр1в формулы (П4.44), (П4.45) вместо R_x подставляется величина R_кр1.

Размерные величины избыточного давления и импульса фазы сжатия определяются по формулам (П4.42), (П4.43). При этом в формулы (П4.42), (П4.43) вместо Р_х и I_х подставляются величины Р_х₁ и I_х₁.

V. Параметры волны давления при взрыве резервуара
с перегретой жидкостью или сжиженным газом
и воздействии на него очага пожара

21. Избыточное давление DР и импульс I⁺ в волне давления, образующиеся при взрыве резервуара с перегретой ЛВЖ, ГЖ или сжиженным углеводородным газом (далее – СУГ) в очаге пожара, определяются по формулам

; (П4.47)

; (П4.48)

, (П4.49)

где r – расстояние от центра резервуара, м; – эффективная энергия взрыва, рассчитываемая по формуле

, (П4.50)

где k – доля энергии волны давления (допускается принимать равной 0,5); С_р – удельная теплоемкость жидкости (допускается принимать равной 2000 Дж/(кг × К); т – масса ЛВЖ, ГЖ или СУГ, содержащаяся в резервуаре, кг; Т – температура жидкой фазы, К; Т_b – нормальная температура кипения, К.

При наличии в резервуаре предохранительного устройства (клапана или мембраны) величина Т определяется по формуле

, (П4.51)

где P_val – давление срабатывания предохранительного устройства; А, В, С_А – константы уравнения зависимости давления насыщенных паров жидкости от температуры (константы Антуана), определяемые по справочной литературе. Единицы измерения P_val (кПа, мм рт. ст., атм) должны соответствовать используемым константам Антуана.

VI. Интенсивность теплового излучения

22. В настоящем разделе приводятся методы расчета интенсивности теплового излучения от пожара пролива на поверхность, огненного шара, а также радиуса воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожара-вспышки.

Пожар пролива

23. Интенсивность теплового излучения q (кВт/м²) для пожара пролива ЛВЖ, ГЖ или СУГ определяется по формуле

(П4.52)

где – среднеповерхностная интенсивность теплового излучения пламени, кВт/м²; – угловой коэффициент облученности; t – коэффициент пропускания атмосферы.

Значение принимается на основе имеющихся экспериментальных данных или по табл. П4.4. При отсутствии данных для нефтепродуктов допускается принимать величину равной 40 кВт/м².

Таблица П4.4

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени
в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость
выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

Примечание. Для диаметров очага менее 10 м или более 50 м следует принимать такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно.

При отсутствии данных для нефти и нефтепродуктов допускается величину E_f (кВт/м²) определять по формуле:

, (П4.53)

где d - эффективный диаметр пролива, м.

При отсутствии данных для однокомпонентных жидкостей допускается величину E_f (кВт/м²) определять по формуле:

, (П4.53.1)

где m¢ - удельная массовая скорость выгорания, кг/(м² с); Н_СГ – удельная теплота сгорания, кДж/кг; L – длина пламени, м.

При отсутствии данных для однокомпонентных жидкостей допускается величину m^/ (кг/(м² с)) определять по формуле:

, (П4.53.2)

где L_g – удельная теплота испарения жидкости, кДж/кг; С_P – удельная теплоемкость жидкости, кДж/(кг×К); T_b – температура кипения жидкости при атмосферном давлении, К; T_а – температура окружающей среды, К.

Для многокомпонентных смесей жидкостей допускается определение значений E_f и m¢ по компонентам, для которых величины E_f и m¢ максимальны.

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле

, (П4.54)

где F_V, F_H – факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, которые определяются по формулам

; (П4.54)

; (П4.55)

; (П4.56)

; (П4.57)

; (П4.58)

, (П4.59)

где r – расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м; d – эффективный диаметр пролива, м; H – высота пламени, м.

Эффективный диаметр пролива d (м) рассчитывается по формуле

, (П4.60)

где F – площадь пролива, м².

Высота пламени H (м) определяется по формуле

, (П4.61)

где т' – удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м² × с); r_а – плотность окружающего воздуха, кг/м³; g – ускорение свободного падения, g = 9,81, м/с².

Коэффициент пропускания атмосферы t для пожара пролива определяется по формуле

. (П4.62)

При необходимости может быть учтено влияние ветра на форму пламени.

С учетом влияния ветра на форму пламени факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, для площадок, расположенных в 90^О-м секторе в направлении наклона пламени, определяются формулам:

, (П4.62.1)

, (П4.62.2)

, (П4.62.3)

, (П4.62.4)

, (П4.62.5)

,(П4.62.6)

, (П4.62.7)

, (П4.62.8)

, (П4.62.9)

, (П4.62.10)

где X - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м; d - эффективный диаметр пролива, м; L – длина пламени, м; θ - угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра.

Для площадок, расположенных вне указанного сектора, а также в случаях отсутствия ветра факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок рассчитаются по формулам (П4.54)-(П4.59).

Длина пламени L (м) определяется по формулам:

при u_*³ 1

, (П4.62.11)

при u_* < 1 – по формуле П4.61,

где

(П4.62.12)

где m¢ - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²×с); r_a - плотность окружающего воздуха, кг/м³; r_П - плотность насыщенных паров топлива при температуре кипения, кг/м³; w₀ - скорость ветра, м/с; g - ускорение свободного падения (9,81 м/с²).

Угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра θ рассчитывается по формуле:

. (П4.62.13)

Огненный шар

24. Интенсивность теплового излучения q(кВт/м²) для огненного шара определяется по формуле (П4.52).

Величина определяется на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать равной 450 кВт/м².

Значение F_q определяется по формуле

, (П4.63)

где H – высота центра огненного шара, м; D_s – эффективный диаметр огненного шара, м; r – расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром огненного шара, м.

Эффективный диаметр огненного шара D_s (м) определяется по формуле

(П4.64)

где т – масса продукта, поступившего в окружающее пространство, кг.

Величину H допускается принимать равной D_s/2.

Время существования огненного шара t_s (с) определяется по формуле

. (П4.65)

Коэффициент пропускания атмосферы t для огненного шара рассчитывается по формуле:

. (П4.66)

VII. Определение радиуса воздействия
продуктов сгорания паровоздушного облака
в случае пожара-вспышки

25. В случае образования паровоздушной смеси в незагроможденном технологическим оборудованием пространстве и его зажигании относительно слабым источником (например, искрой) сгорание этой смеси происходит, как правило, с небольшими видимыми скоростями пламени. При этом амплитуды волны давления малы и могут не приниматься во внимание при оценке поражающего воздействия. В этом случае реализуется так называемый пожар-вспышка, при котором зона поражения высокотемпературными продуктами сгорания паровоздушной смеси практически совпадает с максимальным размером облака продуктов сгорания (т. е. поражаются в основном объекты, попадающие в это облако). Радиус воздействия высокотемпературных продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре-вспышке R_F определяется формулой

, (П4.67)

где R_НКПР – горизонтальный размер взрывоопасной зоны, определяемый по п. 10 настоящего приложения.

Предыдущая 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 252627 28 Следующая

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: