Количество ЖФ, поступившей от смежных блоков,
| (11) |
| (12) |
— в зависимости от реальных свойств ЖФ и гидродинамических условий истечения i-того потока принимается в пределах 0,1—0,9.
П р и м е ч а н и е. При расчетах скоростей истечения ПГФ и ЖФ из смежных систем к аварийному участку (блоку) можно использовать и другие расчетные формулы, учитывающие фактические условия действующего производства, в том числе гидравлическое сопротивление системы, из которой возможно истечение.
1.3. (кДж) — энергия сгорания ПГФ, образующейся за счет энергии перегрева ЖФ рассматриваемого блока и поступившей от смежных объектов за время :
| (13) |
1.4. (кДж) — энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет тепла экзотермических реакций, не прекращающихся при аварийной разгерметизации:
| (14) |
где принимается для каждого случая исходя из конкретных регламентированных условий проведения процесса и времени срабатывания отсеченной арматуры и средств ПАЗ, с;
1.5. (кДж) — энергия сгорании ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплопритока от внешних теплоносителей:
| (15) |
Значение может определяться с учетом конкретного теплообменного оборудования и основных закономерностей процессов теплообмена (кДж/ч) по разности теплосодержания теплоносителя на входе в теплообменный элемент (аппарат) и выходе из него: или (— минутный расход греющего теплоносителя; — удельная теплота парообразования теплоносителя) или другими существующими способами.
1.6. — энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность (пол, поддон, грунт и т.п.) ЖФ за счет теплоотдачи от окружающей среды:
| (16) |
где
| (17) |
здесь — температура твердой поверхности (пола, поддона, грунта и т.п.), К; =3,14; , кДж/м2⋅град. .
или | (18) |
| (19) |
| (20) |
здесь , кг/(с⋅м2).
Значение безразмерного коэффициента , учитывающего влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью (зеркалом испарения) жидкости принимается по табл. 3.
Таблица 3
Скорость воздушного потока над зеркалом испарения, |
| ||||||||||||||
м/с | 10 | 15 | 20 | 30 | 35 | ||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | ||||||||||
0,1 | 3,0 | 2,6 | 2,4 | 1,8 | 1,6 | ||||||||||
0,2 | 4,6 | 3,8 | 3,5 | 2,4 | 2,3 | ||||||||||
0,5 | 6,6 | 5,7 | 5,4 | 3,6 | 3,2 | ||||||||||
1,0 | 10,0 | 8,7 | 7,7 | 5,6 | 4,6 | ||||||||||
Рис.1. Зависимость массы испарившейся жидкости, пролитой на твердую бетонную поверхность (= 50 м2), от температуры ее кипения. Ориентировочно значения могут определяться по табл. 4 или по графику (рис. 1) их зависимости от температуры кипения жидкости при атмосферном давлении для условий = 50 м2, = 180 с, = 50OС, твердая поверхность розлива бетонная. Т а б л и ц а 4 Значения температуры кипения жидкой фазы, OC | |||||||||||||||
>60 | 60-40 | 40-25 | 25-10 | 10- | -5- | -20- | -35- | -55- | <-80 | ||||||
Масса парогазовой фазы , кг (при F = 50 м2) | |||||||||||||||
<10 | 10-40 | 40-85 | 85-135 | 135-185 | 185-235 | 235-285 | 285-350 | 350-425 | >425 |
Для конкретных условий, когда площадь твердой поверхности розлива жидкости окажется больше или меньше 50 м2 (≠ 50), производится пересчет массы испарившейся жидкости , определяемой по графику или по таблице:
| (21) |
2. По значениям общих энергетических потенциалов взрывоопасности () определяются величины других показателей, характеризующих уровень взрывоопасности технологических блоков (стадий), в том числе:
2.1. Общая масса горючих паров (газов) взрывоопасного парогазового облака (m, кг) , приведенная к единой удельной энергии сгорания, равной 46000 кДж/кг:
| (22) |
2.2. Относительный энергетический потенциал взрывоопасности () технологического блока (стадии), который может находиться расчетным методом по формуле
| (23) |
или по графику (рис. 2, а, б, в, г).
По значениям относительных энергетических потенциалов () и приведенной массе парогазовой среды (m) осуществляется классификация (категорирование) технологических блоков (стадий).
Рис.2. Зависимость значений (кривая 1) и радиусов разрушения (кривая 2) от энергетических потенциалов взрывоопасности и общей приведенной массы m парогазовой среды в пределах:
a — 0÷100 кг; б — 100÷2000 кг; в — 2,0÷12,5 т; г — 12,5÷200 т.
Значения могут применяться для определения уровней воздействия взрыва на объекты и разработки специальных мероприятий.
Классификация приведена в табл.5.
Т а б л и ц а 5
Категория взрывоопасности | Qв | m,кг |
|
|
|
I | >37 | >5000 |
II | 27-37 | 2000-5000 |
III | <27 | <2000 |
3. Головными проектными организациями с учетом изложенных в данном приложении основных принципов могут разрабатываться отраслевые методики расчетов и оценки уровней взрывоопасности блоков (стадий) для типовых технологических линий или отдельных процессов. Методики должны в установленном порядке согласовываться с Госгортехнадзором СССР и утверждаться соответствующими министерствами (ведомствами).
II. Анализ частных факторов взрывоопасности
и их количественная оценка
1. При данном энергетическом потенциале взрывоопасности технологической системы и составляющих ее стадий (блоков) доля неуправляемого высвобождения энергии (участия во взрыве), а также возникновения взрыва характеризуется факторами опасности, систематизированными по группам и подгруппам, видам исполнения и диапазонам, составляющим частные коэффициенты .
2. Расположение факторов опасности и значений их диапазонов в табл. 6—11 выполнено преимущественно в порядке возрастания уровня опасности, характеризующегося количественно порядковым номером групп и подгрупп.
3. Каждый технологический объект (блок) анализируется по наличию и количественным показателям уровня значимости соответствующим им факторам опасности; при этом оценивается возможность исключения, снижения или замены на меньший уровень опасности данной группы (подгруппы).
4. Результаты анализа факторов опасности количественно характеризуются частными коэффициентами , которые определяются но значениям номеров групп и подгрупп (индексов) (графы 1, 2, 3, 11 таблицы).
По значениям индексов частные коэффициенты определяются по формуле
| (21) |
где — значение порядкового номера рассматриваемого частного коэффициента от 1 до 6 (для ; = 1 и т.д.);
— индекс группы опасности, соответствующий числовому значению порядкового номера показателя опасности (графа 1 таблиц);
— индекс подгруппы опасности, соответствующий числовому значению порядкового номера подгруппы опасности (графа 2 таблиц);
— индекс исполнения, соответствующий числовому значению порядкового номера типа исполнения элемента, узла, оборудования (графа 3 таблиц).
Примечание. В тех случаях, когда порядковый номер типа исполнения отсутствует, значение индекса исполнения принимается равным 1 (= 1 );
— индекс диапазона (от 1 до 10), соответствующий числовой величине порядкового номера диапазона количественных значений показателей опасности (графа 11 таблиц).
5. Принятые (имеющиеся) объективные факторы опасности технологических объектов, станций, блоков анализируются по уровню надежности и эффективности методов и технических средств, предотвращающих реальное проявление соответствующих опасностей.
6. Анализ состояния частных факторов опасности, приведенных в табл. 6—11, производится соответствующими специалистами с учетом фактического состояния технических средств и уровня их эксплуатации.
7. Уровень значимости соответствующих факторов опасности определяется количественно значениями экспертных оценок (графы 7, 8, 9, 11) в диапазоне от минимума до максимума в зависимости от фактического состояния технических средств и уровня их эксплуатации.
8. Количественная оценка результатов анализа при обследованиях действующих производств проводится по установленным значениям экспертных оценок (табл. 6-11, графы 5, 6, 7, 8, 9, 11) и путем определения частных коэффициентов опасности по формуле
| (22) |
где — значение экспертной оценки показателя группы опасности (графы 5, 6, 7 таблиц);
— значение экспертной оценки показателя подгруппы опасности (графы 5, 6, 8 таблиц);
— значение экспертной оценки показателя типа исполнения элементов, узлов, оборудования (графы 5, 6, 9 таблиц);