Расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве

Расчет горизонтальных размеров зон, ограничивающих газо- и паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, при аварийном поступлении горючих газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей в открытое пространство

44. Горизонтальные размеры зоны, м, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (С _нкпр), вычисляют по формулам:

-для горючих газов (ГГ):

, (37)

- для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ):

, (38)

,

где m _г - масса поступивших в открытое пространство ГГ при аварийной ситуации, кг; р _г- плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг×м^-3 ; m _п - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более 3600 с, кг; р _п - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг×м^-3; Р _н - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа; К - коэффициент, принимаемый равным К = Т /3600 для ЛВЖ; Т - продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое пространство, с; С _нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров ЛВЖ, % (об.); M - молярная масса, кг×кмоль^-1; V ₀ - мольный объем, равный 22,413 м³×кмоль^-1; t _р - расчетная температура, ⁰С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в соответствующей климатической зоне или максимальную возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t _р по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 ⁰С.

45. За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают внешние габаритные размеры аппаратов, установок, трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение R _нкпр должно быть не менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.

Расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве

46. Исходя из рассматриваемого сценария аварии, определяется масса m, кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата в соответствии с пунктами 38-43.

47. Величину избыточного давления DР, кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле

D Р = Р₀ × (0,8m _пр^0,33/ r +3 m _пр^0,66/ r ² +5 m _пр/ r ³), (39)

где Р₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); r- расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м; m_пр -приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по формуле

m _пр=(Q _сг/ Q ₀)× m × Z, (40)

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж×кг^-1; Z- коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который допускается принимать равным 0,1; Q₀ - константа, равная 4,52×106 Дж×кг^-1; m - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

48. Величину импульса волны давления i, Па × с, вычисляют по формуле

i =123× m _пр^0,66/ r. (41)

Поиск по сайту: