где Мап- масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее пространство при разгерметизации технологического аппарата, кг. При отсутствии ограничивающих выброс пыли инженерных устройств следует полагать, что в момент расчетной аварии происходит аварийный выброс в окружающее пространство всей находившейся в аппарате пыли;
q - производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кгс -1;
Т - расчетное время отключения, с, определяемое в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки. Следует принимать равным времени срабатывания системы автоматики, если вероятность ее отказа не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с); 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов; 300 с при ручном отключении;
Кп- коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. В отсутствие экспериментальных данных о величине Кп допускается принимать: 0,5 - для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм; 1,0- для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.
12.2.6. Избыточное давление Р для горючих пылей рассчитывается следующим образом:
а) определяют приведенную массу горючей пыли mпр ,кг, по формуле
mпр= М Z Нт/Нто, (54)
где М - масса горючей пыли, поступившей в результате аварии в окружающее пространство, 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 менее чем до 0,02;
Нт - теплота сгорания пыли, Джкг -1;
Hто - константа, принимаемая равной 4,6 106 Джкг -1;
б) вычисляют расчетное избыточное давление Р, кПа, по формуле
Р = Р0(0,8mпр0,33/ r + 3mпр0,66/r 2+ 5mпр/ r 3), (55)
где r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается отсчитывать величину r от геометрического центра технологической установки;
Р0- атмосферное давление, кПа.
12.2.7. Величину импульса волны давления i, Па с, вычисляют по формуле
i = 123mпр0,66/r. (56)
12.3. Метод расчета интенсивности теплового излучения.
12.3.1 Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из них, который может быть реализован в данной технологической установке):
- пожар проливов 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.
12.3.2. Интенсивность теплового излучения q, кВт м-2, для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле
q = Еf Fq , (57)
где Ef - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВтм-2;
Fq- угловой коэффициент облученности;
-коэффициент пропускания атмосферы.
Значение Ef принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени Ef в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив приведены в таблице 7.
При отсутствии данных допускается принимать величину Ef равной: 100 кВтм-2 для СУГ, 40 кВтм-2 для нефтепродуктов и твердых материалов.
Таблица 7.
|
Топливо |
Еf, кВтм-2 |
m, кгм-2с -1 |
||||
|
d = 10 м |
d = 20 м |
d = 30 м |
d = 40м |
d = 50 м |
||
|
СПГ (метан) |
220 |
180 |
150 |
130 |
120 |
0,08 |
|
СУГ (пропан-бутан) |
80 |
63 |
50 |
43 |
40 |
0,10 |
|
Бензин |
60 |
47 |
35 |
28 |
25 |
0,06 |
|
Дизельное топливо |
40 |
32 |
25 |
21 |
18 |
0,04 |
|
Нефть |
25 |
19 |
15 |
12 |
10 |
0,04 |
|
Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину Еf такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно. |
||||||
Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле
, (58)
где F - площадь пролива, м2.
Вычисляют высоту пламени Н, м, по формуле
H = 42, (59)
где m - удельная массовая скорость выгорания топлива, кгм-2с-1;
в - плотность окружающего воздуха, кгм-3;
q= 9,81 мс-2 -ускорение свободного падения.
Определяют угловой коэффициент облученности Fq по формулам:
Fq=, (60)
где Fv, Fн- факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:
(61)
(62)
A = (h2+ S2+ 1)/(2S); (63)
В = (1+S2)/(2S); (64)
S = 2r/d, (65)
h=2H/d, (66)
где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.
Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле
= ехр [-7,0 10-4 (r - 0,5d)]. (67)
12.3.3. Интенсивность теплового излучения q, кВтм-2, для "огненного шара" вычисляют по формуле (57).
Величину Ef определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Ef равным 450 кВтм-2.
Значение Fq вычисляют по формуле
(68)
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 определяют по формуле
Ds= 5,33m0,327, (69)
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину Н определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину Н равной Ds/2.
Время существования "огненного шара" ts, с, определяют по формуле
ts= 0,92m0,303 (70)
Коэффициент пропускания атмосферы рассчитывают по формуле:
= ехр[-7,0 10-4]. (71)
13.1. Настоящий метод применим для расчета величины индивидуального риска (далее по тексту - риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.
13.2. Величину индивидуального риска Rв при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле
Rв = Qв i Qвп i, (72)
где Qв i- вероятность возникновения i-й аварии с горением газо-, паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке, 1/год;
Qвп i- условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, избыточным давлением при реализации указанной
аварии i-го типа;
n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значения Qв i определяют из статистических данных или на основе ГОСТ 12.1.004. В формуле (72) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Qв для которой принимается равной вероятности возникновения пожара с горением газо-, паро- или пылевоздушных смесей на наружной установке по ГОСТ 12.1.004, а
значение Qвп вычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с пунктами 12.1.2–12.1.8.
13.3. Величину индивидуального риска Rn при возможном сгорании веществ и материалов, указанных в таблице 7 для категории Вн, рассчитывают по формуле
Rn= Qf i Qfn i, (73)
где Qf i- вероятность возникновения пожара на рассматриваемой наружной установке в случае аварии i-го типа, 1/год;
Qfn i – условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, тепловым излучением при реализации аварии i-го типа;
n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значения Qf i определяют из статистических данных или на основе ГОСТ 12.1.004.
В формуле (71) допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина Qf для которой принимается равной вероятности возникновения пожара на наружной установке по ГОСТ 12.1.004, а значение Qfn вычислять, исходя из массы горючих веществ, вышедших в атмосферу, в соответствии с подпунктами 12.1.2–12.1.8.
13.4. Условную вероятность Qвп i поражения человека избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии r от эпицентра определяют следующим образом:
- вычисляют избыточное давление Р и импульс i по методам, описанным в подпунктах 12.1 или 12.2;
- исходя из значений Р и i, вычисляют величину "пробит" - функции Рг по формуле
Рг= 5 - 0,26ln(V), (74)
где V= (75)
где Р - избыточное давление, Па;
i - импульс волны давления, Пас;
- с помощью таблицы 8 определяют условную вероятность поражения человека. Например, при значении Рг = 2,95 значение Qвп = 2 % = 0,02, а при Рг= 8,09 значение Qвп = 99,9 % = 0,999.
13.5. Условную вероятность поражения человека тепловым излучением Qfпi определяют следующим образом:
а) рассчитывают величину Рг по формуле
Pг= - 14,9 + 2,56ln (t q1,33), (76)
где t - эффективное время экспозиции, с;
q - интенсивность теплового излучения, кВтм-2, определяемая в соответствии с подпунктом 12.3.
Величину t находят:
1) для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов
t = tо+ х/v, (77)
где to- характерное время обнаружения пожара, с, (допускается принимать t = 5 с);
х - расстояние от места расположения человека до зоны, где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВтм-2, м;
v - скорость движения человека, мс -1 (допускается принимать v = 5 мс -1);
2) для воздействия "огненного шара" - в соответствии с подпунктом 12.3;
б) с помощью таблицы 8 определяют условную вероятность Qпi поражения человека тепловым излучением.
13.6. Если для рассматриваемой технологической установки возможен как пожар пролива, так и "огненный шар", в формуле (73) должны быть учтены оба указанных выше типа аварии.
Таблица 8.
|
Условная вероятность поражения, % |
Величина Рг |
|||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 - 99 |
- 3,72 4,16 4,48 4,75 5,00 5,25 5,52 5,84 6,28 0,00 7,33 |
2,67 3,77 4,19 4,50 4,77 5,03 5,28 5,55 5,88 6,34 0,10 7,37 |
2,95 3,82 4,23 4,53 4,80 5,05 5,31 5,58 5,92 6,41 0,20 7,41 |
3,12 3,90 4,26 4,56 4,82 5,08 5,33 5,61 5,95 6,48 0,30 7,46 |
3,25 3,92 4,29 4,59 4,85 5,10 5,36 5,64 5,99 6,55 0,40 7,51 |
3,36 3,96 4,33 4,61 4,87 5,13 5,39 5,67 6,04 6,64 0,50 7,58 |
3,45 4,01 4,36 4,64 4,90 5,15 5,41 5,71 6,08 6,75 0,60 7,65 |
3,52 4,05 4,39 4,67 4,92 5,18 5,44 5,74 6,13 6,88 0,70 7,75 |
3,59 4,08 4,42 4,69 4,95 5,20 5,47 5,77 6,18 7,05 0,80 7,88 |
3,66 4,12 4,45 4,72 4,97 5,23 5,50 5,81 6,23 7,33 0,90 8,09 |
13.7. Тип системы пожарной сигнализации должен быть определен проектом, разработанным в установленном порядке.
Перечень нормативных документов, на которые
даны ссылки по тексту
|
ГОСТ 12.1.004 – 91 |
ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования |
|
ГОСТ 12.1.044 – 89 |
ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения |
Расчетное определение значения коэффициента Z
участия горючих газов и паров ненагpeтых
легковоспламеняющихся жидкостей во взрыве
Материалы настоящего приложения применяются для случая
100/(г.пVсв) 0,5 СНКПР,
