---

Кп - коэффициент пыления, который представляет собой отношение массы пыли в состоянии аэрозоля ко всей массе пыли, которая вышла из аппарата. В случае отсутствия экспериментальных данных значение Кп допускается принимать: 0,5 - для пыли с дисперсностью не меньше 350 мкм; 1,0 - для пыли с дисперсностью меньше 350 мкм.

1. Избыточное давление АР для горючей пыли рассчитается следующим образом:

а) определяют приведенную массу горючей пыли тпр, кг, по формуле:

тпр = т • Z •Ит/Ито,(45)

где т - масса горючей пыли, которая вышла в результате аварии во внешнюю среду, кг;

Z - коэффициент участия пыли в горении, значение которого допускается принимать равным 0,1. В отдельных обоснованных случаях величина Z может быть снижена, но не меньше 0,02; НТ - теплота сгорания пыли, Дж • кг-1;

НТО - константа, которая принимается равной 4,6*106 Дж-кг"1.

б) Расчетное избыточное давление АР, кПа, определяется по формуле:

АР=Ро (0,8тпр0,33/г+3тпр0,бб/г2+5тпр/г3),(46)

где r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается отсчитывать величину r от геометрического центра технологической установки;

Ро - атмосферное давление, кПа.

1. Метод расчета интенсивности теплового излучения
2. 1. Интенсивность теплового излучения определяется для двух случаев пожара (или для одного из них, который может быть в данной технологической установке):

• горение разлитых ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);
• "огненный шар" - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.

Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной

опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.

"2

1. Интенсивность теплового излучения q, кВт • м" , для пожара разлива жидкости или при горении твердых материалов определяется по формуле:

q=Ef • Fq • ¥,(47)2

где Ef - среднеповерхностная плотность теплового потока излучения пламени, кВт • м" ;

Fq - угловой коэффициент излучения;

¥ - коэффициент пропускания теплового излучения сквозь атмосферу.

Значение Е принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив принимаются данные, приведенные в таблице 8.

В случае отсутствия данных допускается принимать величину Ef равной: 100 кВт • м-2 для 2 2 СУГ; 40 кВт • м" для нефтепродуктов; 40 кВт • м" для твердых материалов.

Таблица 8. Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага пожара и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину Ef такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно. Определяется эффективный диаметр разлива d, м, по формуле:

d =

(48)

4* F

к

Определяется высота пламени Н, м, по формуле:

0,61

V' в v° У

л j-2-1

где Mv - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг • м • с ;

"3

Рв - плотность окружающего воздуха, кг • м ; g = 9,81 м • с" - ускорение свободного падения.

Определяют угловой коэффициент излучения Fq по формулам:

И = 42* d'

л/g • d

v

Fq Ч F + Fr-.

М

(49)

Р В

(50)

где FB , Fr - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью приведенных ниже формул:

h

S

S-1

A

1

h

arctg

arctg

arctg

(51)

S

S +1

A2 - 1

S2 -1

+ 1 • S - 1

- 1 • S + 1

(в +1) • (s -1) 0 (a - 1/S)

(в - 1/S)

VTT

(a + 1) . (s - 1)

(в - 1). (s + 1)0arCl(A-1).(s +1)

^=(h2+S2+1)/(2*S),

B=(1+S2)/(2*S),

S=2r/d,

h=2H/d,

(53)

(54)

(55)

(56)

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.

Определяют коэффициент пропускания теплового излучения сквозь атмосферу по формуле:

(57)

¥ =ехр [-7,0 -10"4 • (r - 0,5d)].

1. Интенсивность теплового излучения q, кВт • м" , для "огненного шара" определяют по формуле (49).

Величину Ef определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Ef равной 450 кВт • м-2

Значение Fq определяют по формуле:

И /D„ + 0,5

F =

(58)

“4•[( И / Ds + 0,5)2 + (r / Ds )2 ] 15 ’

где Н- 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, определяют по формуле:

0,327

(59)

Ds=5,33m

где т - масса горючего вещества, кг.

Значение Н определяют в процессе специальных исследований. Допускается принимать величину Н равной Ds/2.

Время существования "огненного шара" ts, с, определяют по формуле:

0,303

(61)

ts=0,92m

Коэффициент пропускания теплового излучения сквозь атмосферу ¥ определяется по формуле:

y = exp [- 7,0 • 10-4 •(>/r2 + И2 - Ds /2)](60)

Приложение к Нормам определения категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности

Рекомендованный

РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА Z УЧАСТИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВ НЕНАГРЕТЫХ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ

ЖИДКОСТЕЙ ВО ВЗРЫВЕ

Материалы данного приложения используются в случае 100т/(рг,п*^в) < 0,5 Снкпр, где Снкпр — нижний концентрационный предел распространения пламени газа или пара, % (об.) и для помещений в форме прямоугольного параллелепипеда с отношением длины к ширине не более 5.

1. Коэффициент Z участия горючих газов и паров легковоспламеняющихся веществ во взрыве и заданном уровне значимости Q (С > С ) (уровень значимости в данном случае - вероятность того, что значение концентрации С превысит значение математического ожидания этой случайной величины C ) определяется по формуле:

1

< -S 2

1

при Хнкпр < -L и Y

2

( С нкпр

0+8

V0

(1)

•Х• Y•z

нкпр нкпр нкпр

^5•10-3*К

Z р

m

11 при Хнкпр > 2 L и Гнкпр > 2 S

- 3

5*10

нкпр

(2)

Z

•F • Z

нкпр

m

С+

о

С

где С0 — предэкспоненциальный множитель, % (об.), равняется:

в случае отсутствия движения воздушного пространства для горючих газов

С0 = 3,77-103

m

р * V^

г св

в случае движения воздушного пространства для горючих газов

2m

(4)

С = 3*10 о

р * V * U г св

в случае отсутствия движения воздушного пространства для паров легковоспламеняющихся веществ

(

^ 0,41

m * 100

(5)

Сн * р n * Vсв

в случае движения воздушного пространства для паров легковоспламеняющихся веществ

0,46

(

Л

m * 100

(6)

С = С о н

С * Р* V

V нсв0

где т - масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в помещение в соответствии с разделом 7, кг; д - допустимые отклонения концентрации при задаваемом уровне значимости Q (С>С), приведены в таблице данного приложения;

-^нкпр, ^нкпр, Znmf, - расстояния по осям X, Y и Z от источника поступления газа или пара, ограниченные нижним концентрационным пределом распространения пламени соответственно, м, рассчитываются по формулам (10— 12) приложения;

L, S - длина и ширина помещения , м;

2

F - площадь пола помещения, м ;

U - подвижность воздушного пространства, м * с-1;

Сн - концентрация насыщенных паров при расчетной температуре t, °С, воздуха в помещении, % (об.).

Концентрация Сн может быть рассчитана по формуле:

Р

Сн = 100 * -*■(7)

Р0

где Рн - давление насыщенных паров при расчетной температуре (принимается по справочным данным ), кПа;

Р0 - атмосферное давление, равняется 101,3 кПа.

Таблица. Значения допустимых отклонений концентрации при уровне значимости Q (С > С )

Уровень значимости Q (С > С ) выбирается, исходя из особенностей технологического процесса. Допускается принимать Q (С > С ) равным 0,05.

1. Значения коэффициента Z участия паров легковоспламеняющихся веществ во взрыве может быть определено по графику, приведенному на Рис.

Рис. Значения коэффициента Z участия паров легковоспламеняющихся веществ во

взрыве

Значение Хопределяется по формуле:

Сн £ С

(8)

*

Сн / С , если X = н

1, если Сн > С

где С*- величина, которая задается соотношением

С* = j Сст,(9)

где j - эффективный коэффициент избытка горючего вещества, который принимается равным 1,9; Сст - стехиометрическая концентрация.

1. Расстояние Хнкпр, Ункпр и Хнкпр рассчитывается по формулам:

S • C0 )0,5

С

нкпр

S • С,

(10)

(11)

(12)

0)0,5

Хнкпр = K3-H• (K2 • ln

Гнкпр = K}-S- (K2-ln-

Хнкпр K]*L* (К2 • In

Снкпр

S • C

0