ТЕКСТ Работы Дрозд Е. (1194817), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

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 (то есть поражаются в основном объекты, попадающие в это облако).

Радиус воздействия высокотемпературных продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре-вспышке R_F определяется формулой 2.1:

_{, (2.1)}

где R_НКПР – горизонтальный размер взрывоопасной зоны, определяемый для паров ЛВЖ, определяется формулой 2.2 и 2.3:

(2.2) (2.3)

m_П - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время испарения, кг;

ρ_П - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа;

С_НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени паров, % об, для бензина 1,06.

, (2.4)

где М – молярная масса паров ЛВЖ, кг/кмоль для бензина М=98,2 кг/кмоль;

V₀ – мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р – расчетная температура, °С.

За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура наружного воздуха для данной климатической зоны, установленная строительными нормами.

Принимаем t_p = 36°С для Холмска [33].

Масса вещества, содержащегося в облаке рассчитывается по формуле 2.5:

(2.5)

m = WF_ИT, (2.6)

где F_И — площадь испарения нефтепродукта, м², которая вычисляется согласно Приказу МЧС № 404 от 10 июля 2009 года "Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска" по формуле 2.7, данной методики:

, (2.7)

где fр – коэффициент разлития м^-1, (при проливе на спланированное грунтовое покрытие принимается равным 20);

V_Ж – объем вылившейся жидкости, принимаем объем цистерны 60 м³.

F = 1200 м²

Т – продолжительность испарения паров ЛВЖ в открытое пространство, принимается Т = 3600 с согласно ФНИП «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств»

W — Интенсивность испарения, кг/(с·м²), определяют по ГОСТ Р 12.3.047-2012 приложение И. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ, при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле 2.8 (Формула применима при температуре подстилающей поверхности от минус 50 до плюс 40 °С)

, (2.8)

где – коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения, при проливе жидкости вне помещения 1;

М — молярная масса жидкости, кг/кмоль для бензина М=98,2 кг/кмоль;

P_H — давление насыщенного пара при расчетной температуре t_р,

определяемый расчетным путем по формуле 2.11:

, (2.9)

где t_p —расчетная температура;

За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура наружного воздуха для данной климатической зоны, установленная строительными нормами.

Принимаем t_p = 36 °С для Холмска. Из справочной литературы находим значения констант Антуана А=4,12311, В=664,976 и С_А=221,695 и расчетным путем по формуле 2.10, определяем:

(2.10)

Подставляем найденное значение и рассчитываем интенсивность испарения нефтепродукта, по формуле 2.8:

Масса испарившегося вещества (кг), образующее облако паровоздушной смеси, рассчитываем по формулам 2.5- 2.6, 2.1:

Для пожара-вспышки следует принимать, что условная вероятность поражения человека, попавшего в зону воздействия высокотемпературными продуктами сгорания газопаровоздушного облака, равна 1, за пределами этой зоны условная вероятность поражения человека принимается равной 0 [25].

2.5 Оценка поражающих факторов при возникновении пожара пролива железнодорожной цистерны

Расчет опасных факторов пожара пролива при наличии ветра

Наибольшую опасность для рабочих приемо-отправочного парка представляют чрезвычайные ситуации, которые могут сложиться при перевозке нефтепродуктов по железной дороге.

В данном разделе рассмотрены показатели теплового излучения, при пожаре пролива железнодорожной цистерны с бензином.

В расчете, рассмотрим наихудший вариант, авария происходит во время штормового ветра 20 м/с.

Интенсивность теплового излучения q, кВт/м², рассчитывается по формуле 2.11:

, (2.11)

где E_f — среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м² (принимается согласно ГОСТ 12.3.047-2012 «Пожарная безопасность технологических процессов», для бензина Е_f = 28 (при диаметре разлива 40 м);

F_q — угловой коэффициент облучённости;

 — коэффициент пропускания атмосферы.

Среднеповерхностную плотность теплового излучения пламени E_f принимают на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в Приказе МЧС № 404 от 10.07.2009 г [15].

Определяют угловой коэффициент облучённости F_q по формуле 2.12:

, (2.12)

Где , – факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок, соответственно, определяемые для площадок, расположенных в 90° секторе в направлении наклона пламени, по следующим формулам 2.13 и 2.14:

, (2.13)

, (2.14)

Для примера произведем расчет интенсивности теплового излучения на расстоянии 50 метров от эпицентра аварии при штормовом ветре по формуле 2.15 и 2.16:

, (2.15)

где d – диаметр пролива;

L – длина пламени

, (2.16)

где F_И — площадь испарения нефтепродукта, м², которая вычисляется согласно Приказу МЧС № 404 от 10 июля 2009 года "Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска" по формуле 2.17, данной методики:

, (2.17)

где fр – коэффициент разлития м^-1, (при проливе на спланированное грунтовое покрытие принимается равным 20);

V_Ж – объем вылившейся жидкости, принимаем объем цистерны 60 м³.

Длина пламени (м) определяется по формулам 2.18-2.20:

при 1

, (2.18)

при 1

, (2.19)

где

, (2.20)

где - удельная массовая скорость выгорания топлива, для бензина m’=0,06 кг/(м²·с);

- плотность окружающего воздуха, кг/м³ принимаем 1,2;

- плотность насыщенных паров топлива при температуре кипения, кг/;

- скорость ветра, м/с, принимаем наихудший вариант событий скорость ветра 20 м/с;

- ускорение свободного падения (9,81 м/с ).

плотность газа или пара при расчетной температуре , кг·м , вычисляется по формуле 2.21 :

, (2.21)

где - молярная масса, кг·кмоль для бензина М=98,2;

- мольный объем, равный 22,413 м ·кмоль ;

• - расчетная температура; °

С температуры кипения для бензина варьируется от 40 до 200 °С принимаем ее равной 70 °С, рассчитываем по формулам 2.20-2.21:

,

,

т.к. u_*>1, следовательно:

,

, (2.22)

где X – расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м;

(2.23) ,

где - угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра, рассчитывается по формулам 2.23-2.30:

(2.24)

(2.25)

(2.26)

, (2.27)

(2.28)

(2.29)

(2.30)

,

Определяем коэффициент пропускания атмосферы  по формулам 2.31-2.32:

(2.31)

(2.32)

Делаем вывод, что человек при нахождении на расстоянии 50 метров от эпицентра пожара почувствует непереносимую боль через 20 – 30 с [40].

Далее методом подбора вычисляем границы зон поражающих факторов теплового излучения.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.4.

Таблица 2.4

Зависимость степени поражения людей, от расстояния до пожара в цистерне без выброса горящей жидкости

Степень поражения	Интенсивность теплового излучения, кВт/м2	Радиус (расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта)
Без негативных последствий в течение длительного времени	1,4	135
Непереносимая боль через 20 - 30 с Ожог 1 степени через 15 - 20 с Ожог 2 степени через 30 - 40 с	7,0	92
Непереносимая боль через 3 - 5 с Ожог 1 степени через 6 - 8 с Ожог 2 степени через 12 - 16 с	10,5	85

Расчет опасных факторов пожара пролива при ветре менее 15 м/с.

Проводим аналогичный расчет. Результаты расчета заносим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5

Характеристики

Список файлов ВКР