Нормы определения категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности

(48)

4* F

к

Определяется высота пламени Н, м, по формуле:

0,61

V' ^{в v}° У

л j -2-1

где M_v - 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 F_q по формулам:

И = 42* d'

л/g • ^d

v

^Fq Ч F + ^Fr-.

М

(49)

Р В

(50)

где F_B , F_r - 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)0 ^arC\l(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)].

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 / D_s + 0,5)² + (r / D_s )² ] ¹⁵ ’

где Н- высота центра "огненного шара", м;

D_s - 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" D_s, м, определяют по формуле:

0,327

(59)

D_s=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" t_s, с, определяют по формуле:

0,303

(61)

t_s=0,92m

Коэффициент пропускания теплового излучения сквозь атмосферу ¥ определяется по формуле:

y = exp [- 7,0 • 10^-4 •(>/r² + И² - D_s /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/(р_г,_п*^_в) < 0,5 С_нкпр, где С_нкпр — 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

V 0

(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 н св 0

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;

-^нкп_р, ^_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;

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

Концентрация С_н может быть рассчитана по формуле:

Р

Сн = 100 * -*■ (7)

^Р0

где Р_н - 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 )

Характер распределения концентраций

Q (С > С )

5

Для горючих газов при отсутствии движе­ния воздушной среды

0,1

1,29

0,05

1,38

0,01

1,53

0,003

1,63

0,001

1,70

0,000001

2,04

Для горючих газов при движении воздуш - ной среды

0,1

1,29

0,05

1,37

0,01

1,52

0,003

1,62

0,001

1,70

0,000001

2,03

Для паров легковоспламеняющихся ве­ществ при отсутствии движения воздушной среды

0,1

1,19

0,05

1,25

0,01

1,35

0,003

1,41

0,001

1,46

0,000001

1,68

Для паров легковоспламеняющихся ве­ществ при движении воздушной среды

0,1

1,21

0,05

1,27

0,01

1,38

0,003

1,45

0,001

1,51

0,000001

1,75

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

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)

*

\С_н / 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; С_ст - стехиометрическая концентрация.

Расстояние Х_нкпр, У_нкпр и Х_нкпр 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 \0,5

нкпр

C..

где К] - коэффициент, который принимается равным 1,1314 для горючих газов и 1,1958 для легковоспламеняющихся веществ;

К₂ - коэффициент, который принимается за 1 для горючих газов и К₂ = т/3600 для легко­воспламеняющихся веществ;

К₃ - коэффициент, который принимается равным 0,0253 для горючих газов при отсутствии движения воздушной среды; 0,02828 для горючих газов при движения воздушной среды; 0,04714 для легковоспламеняющихся веществ при отсутствии движения воздушной среды и 0,3536 для легковоспламеняющихся веществ при движении воздушной среды;

Н - высота помещения, м.

При отрицательных значениях логарифмов расстояния Х_нкпр, У_нкпр и Х_нкпр принимаются равными 0.

Киев - 2007