Визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою

Т_о - початкова температура матеріалу, на поверхню якого розливається ЗВГ, °К;

Т_звг- початкова температура ЗВГ, °К;

Х_тм - коефіцієнт теплопровідності матеріалу, на поверхню якого розливається ЗВГ, Вт-м"¹-ІС¹;

X

а = — коефіцієнт температуропровідності матеріалу, на поверхню якого розлива­

нім 'Ртм

ється ЗВГ, м²-с^-1;

С_тм - теплоємність матеріалу, на поверхню якого розливається ЗВГ, Дж кг^-1 • К^-1;

р_тм - густина матеріалу, на поверхню якого розливається ЗВГ, кг-м^-3;

т_е - час, с, який приймається рівним часу повного випаровування ЗВГ, але не більше ніж 3600 с;

Re = число Рейнольдса;

v_n

U - швидкість повітряного потоку, м-с^-1;

I4.F

d = J - характерний розмір розливу ЗВГ, м;

V я

v_n - кінематична в'язкість повітря, м² с^-1;

Х_п - коефіцієнт теплопровідності повітря, Вт • м^-1 • К^-1.

Формула (42) справедлива для ЗВГ з температурою Т_здг< Т_кип. За температури ЗВГ Т_заг> Т_кип додатково розраховують масу перегрітих ЗВГ т_пер за формулою (40).

- для горючих газів:

z ч 0,333

Янкмп =14,5632- — , (43)

V Рг ' '-'нкмп )

-для парів легкозаймистих рідин, не нагрітих вище температури навколишнього середовища:

Z „ ч0,813 Z чО.ЗЗЗ

_ / р і ( т V

р =3,1501-д/К- —У— ■ , (44)

нкмп J Рп ''н )

V_o • (1 + 0,00367-f_p) ’

де т_г - маса ГГ, що потрапили до навколишнього простору під час розрахункової аварії, кг;

р_г - густина ГГ за розрахункової температури й атмосферного тиску, кг-м^-3;

т_п - маса парів ЛЗР, що потрапили до навколишнього простору за час повного випарову­вання, але не більше ніж 3600 с, кг;

р_п- густина парів ЛЗР за розрахункової температури й атмосферного тиску, кг-м^-3;

Р_н - тиск насичених парів ЛЗР за розрахункової температури, кПа

;

К - коефіцієнт, значення якого приймається т/3600 для ЛЗР;

С_Нкмп~ ^нижня концентраційна межа поширення полум'я по газо-, пароповітряній суміші, % (об.);

М - молярна маса, кг-кмоль^-1;

V_o - мольний об'єм, що дорівнює 22,413 м³ • кмоль^-1;

t_p - розрахункова температура, °С.

Як розрахункову температуру t_p приймають максимально можливу температуру повітря у відповідній кліматичній зоні або максимально можливу температуру повітря за технологічним регламентом з урахуванням можливого підвищення температури у разі розрахункової аварії. Якщо такого значення розрахункової температури t_p визначити не вдається, її приймають 61 °С.

А

(46)

де Р_о - атмосферний тиск, кПа (допускається приймати таким, що дорівнює 101,3 кПа);

г - відстань від геометричного центра зовнішньої установки до межі розрахункової зони, м;

Приведену масу ГГ і/або парів ЛЗР та ГР у кілограмах, обчислюють за формулою:

m_np =(Q₃₃/Qo)-m Z, (47)

де Q₃₃ - питома теплота згоряння ГГ і/або парів ЛЗР та ГР, Дж • кг^-1;

Z - коефіцієнт участі ГГ і/або парів ЛЗР та ГР у горінні, який дозволено приймати 0,1;

Q_o - константа, що дорівнює 4,52 • 10⁶ Дж • кг^-1;

т - маса ГГ (т_г) і/або парів ЛЗР та ГР (т_л), які потрапили до навколишнього простору в результаті розрахункової аварії, кг.

10.2 Метод розрахунку значень критеріїв за вибухопожежною та пожежною небезпекою для горючого пилу

т_гп

= mmJ ^{вз ав}
[Рст ^ав

(48)

де т_вз - розрахункова маса частини відкладеного поблизу апарата (відстань від апарата визначається дослідним шляхом) горючого пилу, що перейшов у стан аерозолю, кг;

т_ав - розрахункова маса горючого пилу, що потрапив до навколишнього простору з апарата у результаті розрахункової аварії та перейшов у стан аерозолю, кг;

р_ст - стехіометрична концентрація горючого пилу в аерозолі, кг м °;

V_ag - розрахунковий об'єм пилоповітряної хмари, утвореної при аварійній ситуації у навко- . з лишньому просторі, М .

За відсутності можливості отримання відомостей для розрахунку V_ag приймають:

ГП,_П^{= т}зв ^{+ т}ав ■ (⁴⁹)

Примітка. У формулі (48) приймають мінімальне значення маси горючого пилу, що була обчислена за двома способами.

т_зв⁼К_г' К_дпГП_пд, (50)

де К_г - частка горючого пилу в загальній масі відкладень пилу;

К_дп - частка пилу, що відклався поблизу апарата, який здатний перейти у стан аерозолю в результаті розрахункової аварії. У разі відсутності експериментальних даних щодо значення К_дп дозволено приймати К_дп= 0,9;

т_пд - маса пилу, що відклався поблизу апарата до моменту розрахункової аварії, кг.

ГПвв ⁼(f^an "*■ Q ’^тл)'^п ’ (51)

де т_ап- маса горючого пилу, що потрапив до навколишнього простору у разі розгерметизації технологічного апарата, кг;

q - витрата, з якою продовжують надходити пилоподібні речовини до аварійного апарата по трубопроводах до моменту їх перекривання, кг-с^—1;

х_п - розрахунковий час перекривання трубопроводів, с (визначають у кожному конкретному випадку, виходячи з реальної обстановки) потрібно приймати згідно з 10.1.1.2 в);

К_п - коефіцієнт пилення, що представляє собою відношення маси пилу в стані аерозолю до всієї маси пилу, який вийшов з апарата до навколишнього простору.

У разі відсутності обмежувальних викидів пилу інженерних пристроїв слід вважати що в момент розрахункової аварії відбувається аварійне викидання до навколишнього простору всього пилу, який знаходився в апараті;

У разі відсутності експериментальних даних щодо значення К_п приймають:

1. для пилу з дисперсністю не менш ніж 350 мкм - К_п= 0,5;

2. для пилу з дисперсністю менш ніж 350 мкм - К_п =1,0.

1. визначають приведену масу горючого пилу т_пр, кг, за формулою:

П^пр ^{= т}п Z_nНт /Рто > (52)

де т_п - маса горючого пилу, що потрапив до навколишнього простору в результаті розра­хункової аварії, кг;

Z_n - коефіцієнт участі горючого пилу у вибуху і/або горінні, значення якого дозволено приймати 0,1. В окремих обґрунтованих випадках значення Z може бути знижено, але не менш ніж до 0,02;

Н_т - теплота згоряння пилу, Дж -кг ,

Н_то - константа, приймається 4,6 • 10⁶ Дж • кг^-1;

2. обчислюють розрахунковий надлишковий тиск ЛР у кілопаскалях за формулою:

АР = Р_о' (0,8т°’³³/г +3п7°_р⁶⁶/г²+ 5mJ⁶⁶/r³) , (53)

де г - відстань від геометричного центра зовнішньої установки до межі розрахункової зони, м.

Р_о - атмосферний тиск, що дорівнює 101,3 кПа.

10.3 Метод розрахунку інтенсивності теплового випромінювання від вогнища пожежі

1. горіння розливів ЛЗР та ГР або твердих горючих матеріалів (включно з пилом);

2. "вогняна куля" - великомасштабне дифузійне горіння, що відбувається у разі розриву резервуара з горючою рідиною або газом під тиском, із займанням вмісту резервуара.

Якщо можлива реалізація обох варіантів, то під час оцінювання значень критеріїв за пожежною небезпекою враховується більше з двох значень інтенсивності теплового випромінювання.

q =E_fF_q v , (54)

де E_f - середньоповерхнева густина теплового випромінювання полум'я, кВтм^-2;

F_q - кутовий коефіцієнт опромінення;

V - коефіцієнт пропускання теплового випромінювання крізь атмосферу.

Значення E_f приймають на основі експериментальних даних. Для деяких видів рідкого вуглеводневого палива значення E_f наведені у таблиці 7. У разі відсутності даних величину E_f приймають: 100 кВт м^-2 - для ЗВГ; 40 кВт м^-2 - для нафтопродуктів і твердих матеріалів.

Таблиця 7 - Середньоповерхнева густина теплового випромінювання полум'я Незалежно від діаметра вогнища пожежі й питома масова швидкість вигоряння M_v для деяких видів рідкого вуглеводневого палива

Примітка. Для діаметрів вогнищ пожежі менше 10 м або більше 50 м потрібно приймати величину E_f таку саму, як і для вогнищ пожежі діаметром 10 м і 50 м відповідно.