Страница 5: НАПБ Б.03.002-2007. Норми визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою (32980)

визначають приведену масу горючого пилу mпр, кг, за формулою:

mпр=mZHт/Hто, (46)

де m - маса горючого пилу, який надійшов в результаті аварії до навколишнього простору, кг;

Z - коефіцієнт участі пилу в горінні, значення якого допускається приймати рівним 0,1. В окремих обґрунтованих випадках величина Z може бути знижена, але не менше ніж до 0,02;

Hт - теплота згоряння пилу, Джкг-1;

Hто - константа, яка приймається рівною 4,6106 Джкг-1;

обчислюють розрахунковий надлишковий тиск Р, кПа, за формулою:

Р=Ро (0,8mпр0,33/r+3mпр0,66/r2+5mпр/r3),(47)

де r - відстань від центру пилоповітряної хмари, м. Допускається вимірювати величину r від геометричного центру технологічної установки;

Ро - атмосферний тиск, кПа.

10.2.7. Значення імпульсу хвилі тиску i, Пас, обчислюють за формулою:

i=123mпр0,66/r.(48)

де mпр приведена маса горючого пилу, кг;

r - відстань від центру пилоповітряної хмари, м.

10.3. Метод розрахунку інтенсивності теплового випромінювання

10.3.1. Інтенсивність теплового випромінювання розраховують для двох випадків пожежі (або для того з них, який може бути реалізований у даній технологічній установці):

пожежа розливів ЛЗР, ГР або горіння твердих горючих матеріалів (включаючи горіння пилу);

“вогненна куля” - великомасштабне дифузійне горіння, що реалізується у разі розриву резервуара з горючою рідиною або газом під тиском із займанням вмісту резервуара.

Якщо можлива реалізація обох варіантів, то під час оцінки значень критерію пожежної небезпеки, враховується найбільша з двох значень інтенсивності теплового випромінювання.

10.3.2. Інтенсивність теплового випромінювання q, кВтм-2, для пожежі розливу рідини або при горінні твердих матеріалів обчислюють за формулою:

q=Еf∙ Fqψ,(49)

де Еf - середньоповерхнева густина теплового потоку випромінювання полум'я, кВтм-2;

Fq- кутовий коефіцієнт опромінення;

ψ - коефіцієнт пропускання теплового випромінювання крізь атмосферу.

Значення Еf приймається на основі наявних експериментальних даних. Для деяких рідких вуглеводневих палив зазначені дані наведені у таблиці 8.

У разі відсутності даних допускається приймати величину Еf рівною: 100 кВтм-2 для ЗВГ; 40 кВтм-2 для нафтопродуктів; 40 кВтм-2 для твердих матеріалів.

Таблиця 8. - Середньоповерхнева густина теплового випромінювання полум'я залежно від діаметра вогнища і питома масова швидкість вигоряння для деяких видів рідкого вуглеводневого палива

Примітка. Для діаметрів вогнищ менше 10 м або більше 50 м слід приймати величину Еf таку ж, як і для вогнищ діаметром 10 м і 50 м відповідно

Розраховують ефективний діаметр розливу d, м, за формулою:

(50)

де F - площа розливу, м2.

Обчислюють висоту полум'я Н, м, за формулою:

,(51)

де Мv - питома масова швидкість вигоряння палива, кгм-2с-1;

ρп - густина навколишнього повітря, кгм-3;

g = 9,81 мс-2 - прискорення вільного падіння.

Визначають кутовий коефіцієнт опромінення Fq за формулами:

(52)

де Fв , Fг - фактори опромінення для вертикальної і горизонтальної площадок відповідно, які визначаються за допомогою нижченаведених формул:

, (53)

, (54)

А=(h2+S2+1)/(2S), (55)

B=(1+S2)/(2S), (56)

S=2r/d, (57)

h=2H/d, (58)

де r - відстань від геометричного центра розливу до об'єкта, що опромінюється, м.

Визначають коефіцієнт пропускання теплового випромінювання крізь атмосферу за формулою:

ψ =ехр [-7,010-4(r-0,5d)]. (59)

10.3.3. Інтенсивність теплового випромінювання q, кВтм-2, для “вогняної кулі” обчислюють за формулою (49).

Величину Еf визначають на основі наявних експериментальних даних. Допускається приймати Еf рівною 450 кВтм-2.

Значення Fq обчислюють за формулою:

(60)

де Н - висота центра “вогняної кулі”, м;

Ds - ефективний діаметр “вогняної кулі”, м;

r - відстань від об'єкта, що опромінюється, до точки на поверхні землі безпосередньо під центром “вогняної кулі”, м.

Ефективний діаметр “вогняної кулі” Ds, м, визначають за формулою:

Ds=5,33m0,327, (61)

де m - маса горючої речовини, кг.

Значення Н визначають у ході спеціальних досліджень. Допускається приймати величину Н рівною Ds/2.

Час існування “вогняної кулі” ts , с, визначають за формулою:

ts=0,92m0,303. (62)

Коефіцієнт пропускання теплового випромінювання крізь атмосферу ψ розраховують за формулою:

. (63)

ДОДАТОК

до Норм визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою

Рекомендований

РОЗРАХУНКОВЕ ВИЗНАЧЕННЯ ЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА Z УЧАСТІ ГОРЮЧИХ ГАЗІВ І ПАРІВ НЕНАГРІТИХ ЛЕГКОЗАЙМИСТИХ РІДИН У ВИБУХУ

Матеріали цього додатка застосовуються для випадку 100т/(г,п Vвільн) < 0,5 Снкмп, де Снкмп - нижня концентраційна межа поширення полум'я газу або пари, % (об.) та для приміщень у формі прямокутного паралелепіпеда з відношенням довжини до ширини не більш 5.

1. Коефіцієнт Z участі горючих газів і парів легкозаймистих рідин у вибуху при заданому рівні значимості Q (С > ) (рівень значимості у даному випадку – ймовірність того, що значення концентрації С перевищить значення математичного чекання цієї випадкової величини ) розраховується за формулами:

при Хнкмп  L та Yнкмп  S

Z = Хнкмп Yнкмп Zнкмп, (1)

при Хнкмп > L та Yнкмп > S

Z = F ∙ Zнкмп, (2)

де Со - передекспоненціальний множник, % (об.), що дорівнює:

у разі відсутності рухливості повітряного середовища для горючих газів

, (3)

у разі рухливості повітряного середовища для горючих газів

(4)

у разі відсутності рухливості повітряного середовища для парів легкозаймистих рідин

(5)

у разі рухливості повітряного середовища для парів легкозаймистих рідин

(6)

де т - маса газу або парів ЛЗР, що надходять до об’єму приміщення відповідно до розділу 5, кг;

 - допустимі відхилення концентрації при рівні значимості Q, що задається, (С>), наведені в таблиці;

Хнкмп, Yнкмп, Zнкмп - відстані по осях X, Y і Z від джерела надходження газу або пари, які обмежені нижньою концентраційною межею поширення полум'я відповідно, м; розраховуються за формулами (10 - 12) додатка;

L, S - довжина і ширина приміщення, м;

F- площа підлоги приміщення, м2;

U - рухливість повітряного середовища, мс-1;

Сн - концентрація насичених парів при розрахунковій температурі tp, С, повітря у приміщенні, % (об.).

Концентрація Сн може бути знайдена за формулою:

Сн = 100(7)

де Рн - тиск насичених парів при розрахунковій температурі (приймається за довідниковою літературою), кПа;

Р0 - атмосферний тиск, рівний 101,3 кПа.

Таблиця. Значення допустимих відхилень концентрації при рівні значимості Q (С > )

Рівень значимості Q (С > ) вибирається, виходячи з особливостей технологічного процесу. Допускається приймати Q (С > ) рівним 0,05.

1. Значення коефіцієнта Z участі парів легкозаймистих рідин у вибуху може бути визначений за графіком, який наведено на Рис.

х

Рис. Значення коефіцієнта Z участі парів легкозаймистих рідин у вибуху

Значення Х визначаються за формулою:

(8)

де С* - величина, що задається співвідношенням

С* =  ·Сст, (9)

де  - ефективний коефіцієнт надлишку горючої речовини, який приймається рівним 1,9.

1. Відстані Хнкмп, Yнкмп і Zнкмп розраховуються за формулами:

Хнкмп = K1 L· , (10)

Yнкмп = K1 S· , (11)

Zнкмп = K3 H· , (12)

де K1 - коефіцієнт, який приймається рівним 1,1314 для горючих газів і 1,1958 для легкозаймистих рідин;

K2 - коефіцієнт, який приймається таким, що дорівнює 1 для горючих газів і K2 = τ/3600 для легкозаймистих рідин;

K3 - коефіцієнт, який приймається рівним 0,0253 для горючих газів при відсутності рухливості повітряного середовища; 0,02828 для горючих газів при рухливості повітряного середовища; 0,04714 для легкозаймистих рідин при відсутності рухливості повітряного середовища і 0,3536 для легкозаймистих рідин при рухливості повітряного середовища;

Н - висота приміщення, м.

При мінусових значеннях логарифмів відстані Хнкмп, Yнкмп і Zнкмп приймаються рівними 0.