Лекции.Орг


Поиск:




Расчёт избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей




 

Избыточное давление взрыва Δ Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С,Н,О,CI, Вг,1,F, определяется по формуле

Δ Р = maxР 0 ) (15.1)

где Рmax максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объёме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Рmax равным 900 кПа;

Р 0– начальное давление, кПа (допускается принимать равным
101 кПа);

m – масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчётной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (15.6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (15.11), кг;

Z – коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объёме помещения; допускается принимать значение Z по таблице 15.1;

VСВ – свободный объём помещения, м3;

ρГ.П – плотность газа или пара при расчетной температуре tp, кг · м3, вычисляемая по формуле

 

ρГ.П= (15.2)

 

где М – молярная масса, кг · кмоль-1;

V 0 – мольный объём, равный 22,413 м3 · кмоль-1;

tp – расчётная температура, ºС.

В качестве расчётной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчётной температуры tp по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать её равной 61 ºС;

ССТ – стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле

 

ССТ = (15.3)

где β = nС + – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

nС, nH, nO, nX – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

КH – коэффициент, учитывающий негерметичности помещения и неадиабатичности процесса горения. Допускается принимать КН равным 3.

 

Таблица 15.1

Виды горючего вещества Значение
Водород 1,0
Горючие газы (кроме водорода) 0,5
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до температуры вспышки и выше 0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля 0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при отсутствии возможности образования аэрозоля 0,3

 

Расчёт Δ Р для индивидуальных веществ, кроме упомянутых выше, а также для смесей может быть выполнен по формуле

Δ P = ,(15.4)

где НТ – теплота сгорания, Дж ·кг-1;

ρВ – плотность воздуха до взрыва при начальной температуре, кг · м3;

СР – теплоёмкость воздуха, Дж · кг-1· К-1 (допускается принимать равной 1,01 · 10-3 Дж · кг-1· К-1);

Т 0– начальная температура, К.

В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы т,входящей в формулы (15.1) и (15.4), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.

При этом массу т горючих газов и паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К,определяемый по формуле

К = АТ + 1,(15.5)

где А − кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1;

Т − продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, 13 сек.

Масса т поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

m = (Va +VT) ρГ,кг, (15.6)

где Vа – объём газа, вышедшего из аппарата, м3;

VT – объём газа, вышедшего из трубопроводов, м3.

При этом

Va = 0,01 P 1 V, (15.7)

где Р 1 – давление в аппарате, кПа;

V – объём аппарата, м3;

Vm = V 1 T +V 2 T,(15.8)

где V 1 T объём газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;

V 2 T – объём газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;

V 1 T = qT,(15.9)

где q – расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м3 · с-1;

Т – время, сек;

V 2 T = 0,01 π Р 2(r 21 L 1 + r 22 L 2 + …+ r 2 n Ln),(15.10)

где Р 2 максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

r – внутренний радиус трубопроводов, м;

L – длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

Масса паров жидкости т,поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т. п.), определяется из выражения

m = mp + mемк + mсв.окр,(15.11)

где mp масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

meмк – масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

mсв.окр – масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг. При этом каждое из слагаемых в формуле (15.11) определяется по формуле

m = WFИT, (15.12)

где W – интенсивность испарения, кг · с-1 м2;

FИ – площадь испарения, определяемая в зависимости от массы жидкости т,вышедшей в помещение, м2.

Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распылённом состоянии, то она должна быть учтена в формуле (15.11) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работ.

Масса mП вышедшей в помещение жидкости определяется в соответствии с вышеизложенным.

Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле

W = 10-6 η ,(15.13)

где η − коэффициент, принимаемый по таблице 15.2,в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

РН давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t, определяемое по справочным данным, кПа.

Давление насыщенного пара PН при расчётной температуре жидкости t определяется по справочным данным или аналитически по выражению

ℓq (PH/ 133,3) = [ A – B/ (t +C)],

где А, В, С – константы Антуана.

Таблица 15.2

Показатели пожарной опасности веществ

Скорость воздушного потока, м · с-1 Значение коэффициента η при температуре t, °С, воздуха в помещении
           
  1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
0,1 3,0   2,4 1,8 1,6
0,2 4,6 3,8 3,5 2,4 3,2
0,5 6,6 5,7 5,4 3,6 3,2
1,0 10,0 8,7 7,7 5,6 4,6

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-12; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1976 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Так просто быть добрым - нужно только представить себя на месте другого человека прежде, чем начать его судить. © Марлен Дитрих
==> читать все изречения...

802 - | 633 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.