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

Величину избыточного давления Р, кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, определяют по формуле

Р=Р0 (0,8mпр0,33/r+3mпр0,66/r 2+5mпр/r 3),

где Р0 - атмосферное давление, (101) кПа ; r- расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, на расстоянии 500 м; mпр - приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по формуле

mпр=(Qсг/Q0)mZ, кг

для печи тпр = (43692/4,52·103)·4,14·0,1 = 4,0

для ЗИА тпр = (43692/4,52·103)·0,61·0,1 = 0,59

для пенного аппарата тпр = (43692/4,52·103)·4,97·0,1 = 4,8

для циклонного промывателя тпр = (43692/4,52·103)·1,99·0,1 = 1,92

где Qсг - удельная теплота сгорания газа или пара, Джкг-1; Z- коэффициент участия горючих газов и паров в горении, который допускается принимать равным 0,1; Q0 - константа, равная 4,52106 Джкг-1; m - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

для печи Р=101(0,84,00,33/500+3 4,00,66/5002+54,0/5003) = 0,26 кПа

для ЗИА Р = 101 (0,8 0,590,33/500+3 0,590,66/5002+50,59/5003) = 0,14 кПа

для пенного аппарата Р = 101 (0,8 4,80,33/500+3 4,80,66/5002+54,8/5003) = 0,27 кПа

для циклонного промывателя Р = 101 (0,8 1,920,33/500+31,920,66/5002+51,92/5003) = 0,20 кПа

Величину импульса волны давления i, вычисляют по формуле

i =123mпр0,66/r, Па·с

для печи i = 1234,00,66/500 = 0,61 Пас

для ЗИА i = 1230,590,66/500 = 0,17 Пас

для пенного аппарата i = 1234,80,66/500 = 0,69 Пас

для циклонного промывателя i = 1231,920,66/500 = 0,38 Пас

Метод расчета интенсивности теплового излучения

Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара:

- пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов;

- “огненный шар” - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.

Так как, в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии, рассчитаем “огненный шар”.

Интенсивность теплового излучения q, кВтм-2, для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле

q = Еf ·Fq,

Допускается принимать Еf равным 40 кВтм-2.

Значение Fq вычисляют по формуле

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”, 500 м.

Эффективный диаметр “огненного шара” Ds определяют по формуле

Ds=5,33m0,327, м

где m - масса горючего вещества, кг

для печи Ds =5,33•4,00,327 = 8,39 м

для ЗИА Ds =5,33•0,590,327 = 4,49 м

для пенного аппарата Ds =5,33•4,80,327 = 8,90 м

для циклонного промывателя Ds =5,33•1,920,327 = 6,60 м

Допускается принимать величину Н равной Ds/2, м.

для печи Fq=1.81*10-6

для ЗИА Fq=1.81*10-7

для пенного аппарата Fq=1.41*10-6

для циклонного промывателя Fq=5.75*10-7

Время существования “огненного шара” ts , с, определяют по формуле

ts=0,92m0,303=0,92•4,00,303=1,4

Коэффициент пропускания атмосферы рассчитывают по формуле

для печи ?=0.707

для ЗИА ?=0.706

для пенного аппарата ?=0.707

для циклонного промывателя ?=0.706

Интенсивность теплового излучения q, кВтм-2

для печи q = 401.81*10-60,707 = 5.12*10-5 кВтм-2

для ЗИА q = 40•1.81*10-70,706 = 5.11*10-6 кВтм-2

для пенного аппарата q = 40•1.41*10-70,707 = 3.99*10-6 кВтм-2

для циклонного промывателя q=40•5.75*10-70.706=1.62*10-5 кВтм-2

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Скачать   След >