4732 (596779), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

При аварии аппарата с жидкостью часть жидкости может находиться в виде пара, вырывающегося при аварии в окружающее пространство, образуя первичное облако. Оставшаяся часть жидкости разливается либо внутри обваловки (поддона), либо на грун­те с последующим испарением с зеркала разлива с образованием вторичного облака.

Масса пара в первичном облаке m_п,1 (кг) равна

(5.57)

где — объемная доля оборудования, заполненная газовой фазой; (Па), и (Па) — то же, что и в формуле (5.56); — температура жидкости в аппаратуре, К; М— молекулярная масса жидкости, кг/кмоль; R — универсальная газовая постоянная газа, равная 8310 Дж/(К * кмоль).

Если разлившаяся жидкость имеет температуру Т_ж выше, чем температура кипения Т_кип и температура окружающей среды то она кипит за счет перегрева с образованием пара с массой (кг)

, (5.58)

• где - удельная теплота кипения жидкости при температуре перегрева , Дж/кг; Ср — удельная теплоемкость жидкости при температуре перегрева Т_ж, Дж/(кг*К); — масса перегретой жидкости, кг.

Разлившаяся жидкость с температурой Тж < T_КИП испаряется с образованием пара массой (кг) во вторичном облаке

( 5.59)

где W— интенсивность испарения жидкости, кг/(м * с); — площадь испарения (разлива), м², равная площади обваловки (поддона) или площади поверхности, занимаемой разлившейся жидкостью исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержа­щих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на 0,1 м², остальные жидкости на 0,15 м² ; _ИСП — время испарения разлив­шейся жидкости, с, равное либо времени полного испарения , либо ограничиваемое временем 3600 с, в тече­ние которых должны быть приняты меры по устранению аварии.

Интенсивность испарения разлившейся жидкости W, кг/(м² * с), определяется по справочным или экспериментальным данным. Например, согласно документу НПБ 107-97 при обосновании взрывопожарной опасности наружных установок для ненагретых легко воспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) используется формула

(5.60)

где - давление насыщенного пара, кПа, определяемое по формуле

(5.61)

Поступающий в окружающее пространство горючий газ или пар ЛВЖ массой или (кг) образует взрывоопасное облако, горизонтальные размеры которого ограничены линией, соответствующей нижнему концентрационному пределу распространения пламени Снкпр (кг/м3) (табл. 5.25). При этом радиус облака Rнкпр (м) определяется по формулам:

для горючих газов

(5.62)

Характеристики взрываемости некоторых газов (паров)

Таблица 5.25

Примечание: НКПР – нижний концентрационный предел распространения пламени;

ВКПР – верхний концентрационный предел распространения пламени.

для паров ненагретых ЛВЖ

(5.63)

Плотность газа (пара) (кг/м³⁾ определяется по формуле

(5.64)

где — мольный объем, равный 22,4 м³/кмоль; — расчетная температура, °С, принимаемая равной максимально возможно температуре воздуха в соответствующей климатической зоне. При отсутствии соответствующих данных допускается принимать равной 61°С.

Внутренние границы ПГВ облака определяются внешними га­баритными размерами аппаратов, резервуаров, установок и т. п. Во всех случаях R _НКПР принимается не менее 0,3 м.

При расчете избыточного давления на фронте ударной волны при взрыве ПГВ облака принимают, что внутри облака имеется зона детонационного взрыва радиусом R₀:

(5.65)

где k — коэффициент, зависящий от способа хранения горючего вещества (1 — для газа; 0,6 — для сжиженного газа под давлением; 0,1 —для сжиженного газа при пониженной температуре (изотермическое хранение); 0,06 — аварийный разлив ЛВЖ); — стехиометрическая концентрация газа в смеси, объемные % (см.табл. 5.25).

В пределах зоны детонационного взрыва Рф = 1750 кПа.

Избыточное давление Рф (кПа) на фронте ударной волны, об­разующейся при взрыве ПГВ облака, равно

(5.66)

(5.67)

где m_ПР — приведенная масса пара или газа, участвующих во взрыве, кг; R — расстояние от эпицентра взрыва, м; и — соответственно энергии взрыва газа (пара) и тротила (тринитротолуола), кДж/кг (значение приведено в табл. 5.23, а значения энергий взрыва некоторых газов (паров) — в табл. 5.25); Z— коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который допускается принимать равным 0,1.

Величина импульса волны давления I₊ (кПас * с) вычисляется по формуле

(5.68)

Взрыв парогазовоздушного облака в ограниченном пространстве

При авариях с технологической аппаратурой, содержащей горючие газы и жидкости, но находящейся в ограниченном пространстве, масса поступающих в помещение горючих газов (ГГ), горючих (ГЖ) и легко воспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) определяют по формулам (5.57) и (5.58).

Массу паров ГЖ, поступающих в помещение при испарении разлившейся жидкости, находят по формуле (5.59), в которой пло­щадь испарения F{u2) определяется исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих по массе 70% и менее растворителей разливается по площади 0,5 м² пола помещения, а остальных жидкостей — на 1 м² пола помещения. Длительность испарения (с) принимается равной времени полного испарения, но не более 3600 с.

Интенсивность испарения разлившейся жидкости в помещении W_кг / (m2 * с), согласно НПБ-105-95, определяется по формуле

Характеристики

Список файлов книги