V. Параметры волны давления при взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом при воздействии на него очага пожара
21. Избыточное давление DP 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:
; (П3.47)
; (П3.48)
, (П3.49)
где r | - расстояние от центра резервуара, м; |
Eeff | - эффективная энергия взрыва, рассчитываемая по формуле: |
Eeff = k · Cp · m · (T - Tb), (П3.50)
где k | - доля энергии волны давления (допускается принимать равной 0,5); |
Cp | - удельная теплоемкость жидкости (допускается принимать равной 2000 Дж/(кг · К); |
m | - масса ЛВЖ, ГЖ или СУГ, содержащаяся в резервуаре, кг; |
T | - температура жидкой фазы, К; |
Tb | - нормальная температура кипения, К. |
При наличии в резервуаре предохранительного устройства (клапана или мембраны) величина Т определяется по формуле:
, (П3.51)
где Pval | - давление срабатывания предохранительного устройства; |
A, B, CA | - константы уравнения зависимости давления насыщенных паров жидкости от температуры (константы Антуана), определяемые по справочной литературе. Единицы измерения Pval (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, сжиженного природного газа (далее - СПГ) или СУГ определяется по формуле:
q = Ef · Fq · t, (П3.52)
где Ef | - среднеповерхностная интенсивность теплового излучения пламени, кВт/м2; |
Fq | - угловой коэффициент облученности; |
t | - коэффициент пропускания атмосферы. |
Значение Ef принимается на основе имеющихся экспериментальных данных или по таблице П3.4.
Таблица П3.4
Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив
Топливо | Ef, кВт/м2, при d, м | m¢, кг/(м2·с) | ||||
10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||
СПГ | 220 | 180 | 150 | 130 | 120 | 0,08 |
СУГ (пропан-бутан) | 80 | 63 | 50 | 43 | 40 | 0,1 |
Бензин | 60 | 47 | 35 | 28 | 25 | 0,06 |
Дизельное топливо | 40 | 32 | 25 | 21 | 18 | 0,04 |
|
|
Примечание: для диаметров очага менее 10 м или более 50 м следует принимать Ef такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно.
При отсутствии данных для нефти и нефтепродуктов допускается величину Ef (кВт/м2) определять по формуле:
Ef = 140·e-0,12d + 20·(1 - e-0,12d), (П3.53)
где d - эффективный диаметр пролива, м.
При отсутствии данных для однокомпонентных жидкостей допускается величину Ef (кВт/м2) определять по формуле:
, (П3.53.1)
где m' - удельная массовая скорость выгорания, кг/(м2·с);
HСГ - удельная теплота сгорания, кДж/кг;
L - длина пламени, м.
При отсутствии данных для однокомпонентных жидкостей допускается величину m' (кг/(м2·с)) определять по формуле:
, (П3.53.2)
где Lg - удельная теплота испарения жидкости, кДж/кг;
СP - удельная теплоемкость жидкости, кДж/(кг·K);
Тb - температура кипения жидкости при атмосферном давлении, K;
Тa - температура окружающей среды, K.
Для многокомпонентных смесей жидкостей допускается определение значений Ef и m' по компонентам, для которых величины Ef и m' максимальны.
Угловой коэффициент облученности Fq определяется по формуле:
|
|
, (П3.54)
где FV, FН | - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые для площадок, расположенных в 90° секторе в направлении наклона пламени, по следующим формулам:: |
, (П3.55)
, (П3.56)
, (П3.57)
, (П3.57.1)
, (П3.57.2)
, (П3.57.3)
, (П3.57.4)
, (П3.57.5)
, (П3.57.6)
, (П3.57.7)
где X - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м;
d - эффективный диаметр пролива, м;
L - длина пламени, м;
q - 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 рассчитываются по формулам 3.55 - 3.57.7 и 3.59.1, принимая q = 0.
|
|
Эффективный диаметр пролива d (м) рассчитывается по формуле:
, (П3.58)
где F - площадь пролива, м2.
Длина пламени L (м) определяется по формулам:
при u* ³ 1
, (П3.59)
при u* < 1
, (П3.59.1)
где
, (П3.60)
m' - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м2·с);
ra - плотность окружающего воздуха, кг/м3;
rП - плотность насыщенных паров топлива при температуре кипения, кг/м3;
wо - скорость ветра, м/с;
g - ускорение свободного падения (9,81 м/с2).
Угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра q рассчитывается по формуле:
. (П3.61)
Коэффициент пропускания атмосферы t для пожара пролива определяется по формуле:
t = exp [-7 · 10-4 (X - 0,5 · d)]. (П3.62)
(Измененная редакция, Приказ от 14.12.2010 № 649)
Огненный шар
24. Интенсивность теплового излучения q (кВт/м2) для огненного шара определяется по формуле (П3.52).
Величина Ef определяется на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Ef равной 350 кВт/м2.
Значение Fq определяется по формуле:
, (П3.63)
где H | - высота центра огненного шара, м; |
DS | - 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 DS (м) определяется по формуле:
DS = 6,48 · m0,325, (П3.64)
где m - масса продукта, поступившего в окружающее пространство, кг.
Величину H допускается принимать равной DS.
Время существования огненного шара tS (с) определяется по формуле:
tS = 0,852 · m0,26. (П3.65)
Коэффициент пропускания атмосферы t для огненного шара рассчитывается по формуле:
. (П3.66)
(Измененная редакция, Приказ от 14.12.2010 № 649)
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 695; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!