Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров ЛВЖ и ГЖ
Избыточное давление взрыва ΔР для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Вr, I, F определяют по формуле
, (1)
где Pmax – максимальное давление взрыва стехиометрической газо- или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным; при отсут -ствии данных допускается принимать Pmax равным 900 кПа;
P0 - начальное давление, кПа; допускается принимать P0 равным 101 кПа;
m - масса горючего газа (ГГ) или паров ЛВЖ и ГЖ, попавших в результате аварии в помещение, кг;
z - коэффициент участия горючего во взрыве, рассчитывается в зависимости от характера распределения паров и газов в объеме помещения; допускается принимать для горючих газов равным 0,5, ЛВЖ и ГЖ. нагретых ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля – 0,3, при ее отсутствии – 0, нагретых до температуры вспышки и выше – 0,3;
VСВ - свободный объем помещения, куб. м;
- плотность пара или газа, кг ∙ м-3;
ССТ - стехиометрическая концентрация объемных долей ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ в %, вычисляемая по формуле
(2)
где - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;
nC, nH, nO, nX - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;
KH - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатический процесс горения. Допускается принимать KH равным 3.
|
|
Для других индивидуальных веществ, а также для смесей расчет ΔР может быть выполнен по формуле
(3)
где HT - теплота сгорания. ДЖ/кг;
- плотность воздуха до взрыва при начальной температуре T0, кг/м3;
Ср - теплоемкость воздуха, Дж/(кг∙К); допускается принимать равной 1,01∙103 Дж/(кг∙К);
T0 - начальная температура воздуха, К ;
Массу (кг) поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяют по формуле
где Va, VT - объем газа, вышедшего из аппарата и из трубопроводов, м3. При этом Va = 0,01∙P1∙V где P1 - давление в аппарате, кПа; V - объем аппарата, м3;
VT = V1T + V2T , Где V1T и V2T - объем газа, вышедшего из трубопровода до и после его отключения, м3.
Величина V1T = q ∙ T, где q - расход газа, определяемый в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т-д, м3/с, T – время, с.
V2T = 0,01 ∙ π ∙ P2 ∙ (r12 ∙ L1 + r22 ∙ L2+…+ rn2 ∙ Ln)?
где P2 - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа.
г - внутренний радиус трубопроводов, м;
L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
|
|
Если пары жидкости поступают в помещение от нескольких источников испарения (разлитой жидкости, открытых емкостей, поверхности со свеженанесенным составом и т. п.), то массу паров определяют из выражения
m = mP + mЕМК + mСВ.ОКР., (4)
где mP, mЕМК, mСВ.ОКР. - масса жидкости, испарившейся с поверхностей разлива, открытых емкостей и с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.
При этом каждое из слагаемых в (4) определяется по формуле
m = W ∙ FИ ∙ T, (5)
W - интенсивность испарения, кг/(с ∙ м2);
FИ - площадь испарения, м2.
Интенсивность испарения W находят по справочным и экспериментальным данным. Для ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле
(6)
где η – коэффициент, принимаемый по табл. 3 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;
M - молекулярная масса;
РН - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, определяемое по справочным данным, кПа.
Таблица 3
Значение коэффициентов η
|
|
Скорость воздушного потока в помещении, м/с | Температура воздуха в помещении, ºС | ||||
10 | 15 | 20 | 30 | 35 | |
0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
0,1 | 3,0 | 2,6 | 2,4 | 1,8 | 1,6 |
0,2 | 4,6 | 3,8 | 3,5 | 2,4 | 2,3 |
0,5 | 6,6 | 5,7 | 5,4 | 3,6 | 3,2 |
1,0 | 10,0 | 8,7 | 7,7 | 5,6 | 4,6 |
Формулы для расчета величины избыточного давления взрыва для других случаев (для горючих пылей; веществ, материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом; взрывоопасных смесей, содержащих газы (пары) и пыли) приведены в ОНТП 24 - 86.
В зависимости от категории взрывопожарной и пожарной опасности к производственным помещениям и зданиям применяются соответствующие требования в отношении их огнестойкости и этажности, а также к проектированию технических средств противопожарной защиты. С учетом категории взрывопожарной и пожарной опасности устанавливается нормативная длина эвакуационных путей, определяются нормы первичных средств пожаротушения определяется необходимость применения установок автоматической пожарной защиты или сигнализации, а также молниезащиты.
После определения категории отдельных производственных помещений устанавливается категория взрывопожарной и пожарной опасности всего здания. Правила определения категории здания приведены в ОНТП 24-86.
|
|
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1072; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!