Пример 1. Расчет избыточного
давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих
жидкостей.
Данные:
помещение 12х12х6 м,
аппарат для полимеризации V=5 , коэффициент заполнения
0.8%,
среда
- нефтеполимерная олифа, авария: разгерметизация аппарата, все содержимое
аппарата поступает в окружающее пространство и испаряется с поверхности
розлива. Избыточное
давление взрыва DP для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов C, H, O, N,
Cl, Br, I, F, определяется по формуле:
где - максимальное
давление взрыва стехеометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое
экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями п.
1.4. При отсутствии данных допускается принимать равным 900 кПа;
- начальное давление, кПа (допускается принимать
равным 101 кПа);
m -
масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в
результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (11), кг;
z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть
рассчитан на основе характера
распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается
принимать значение z по таблице 2;
- свободный
объем помещения,
Плотность газа или пара при
расчетной температуре , вычисляемая по
формуле:
где M - молярная
масса , ;
- мольный
объем, равный 22.413 ;
-расчетная
температура, С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально
возможную температуру воздуха в данном
помещении в cоответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру
воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры
в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры по каким-либо причинам определить не дается,
допускается принимать ее равной 61 C;
Стехиометрическая
концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ,
вычисляемая по формуле:
b - стехеометрический коэффициент кислорода в
реакции сгорания;
, ,
,
- число атомов C, H, O и галоидов в молекуле
горючего;
- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения
и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать равным 3.
Масса паров жидкости m,
поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения
(поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом,
открытые емкости и т.п.), определяется из выражения
где - масса жидкости, испарившейся с поверхности
разлива, кг;
-
масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;
-
масса жидкости, испарившейся с поверхностей на которые нанесен применяемый состав, кг.
При этом каждое из слагаемых
в формуле (11) определяется по формуле
где - интенсивность испарения, ;
- площадь
испарения, , определяемая в
соответствии с п. 3.2 в зависимости от массы жидкости , вышедшей
в помещение.
Если
аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном
состоянии, то она должна быть учтена в формуле (11) введением дополнительного
слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих
устройств, исходя из продолжительности их работ.
Интенсивность испарения W
определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше
температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать
W по формуле:
где h - коэффициент, принимаемый по таблице
3 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;
- давление насыщенного пара при расчетной температуре
жидкости , определяемое
по справочным данным в соответствии с требованиями п. 1.4, кПа.
Интенсивность испарения
Масса жидкости, испарившейся
с поверхности разлива
Избыточное давление взрыва DP для индивидуальных горючих
веществ, состоящих из атомов C, H, O, N, Cl, Br, I, F
Вывод: категория помещения
по данному веществу - А.
|