Розрахунок маси горючих речовин, що потрапляють в приміщення в результаті прогнозованої аварії

В результаті прогнозованої аварії горючі речовини можуть проникати в приміщення з розгерметизованих апаратів, трубопроводів, внаслідок випаровування вивільнених рідин. Розрахунок маси цього горючого матеріалу має свої особливості в залежності від його агрегатного стану

2.2.1. Масу m (кг) горючого газу, що може потрапити до приміщення під час розрахункової аварії, визначають як суму газу, що поступить з розгерметизованого апарата та газу, що поступить із трубопроводів за формулою:

, (5)

де m₁ - маса горючих газів,які при аварії можуть поступити з апарата, кг.

m ₂ -маса ГГ,які при аварії можуть поступити із трубопроводів, кг

При розрахунку маси горючих газів, які поступають з апарата m₁ враховуються об’єм апарата, тиск і температура в апараті та густина горючих газів при нормальних умовах:

, (6)

де V_aп - об'єм апарата, з якого вийшов газ, м³.

r_г, - густина газу при розрахунковій температурі Т_а, кгּм^-3, що

визначається за формулою .

в якій Р₀ – атмосферний тиск, що дорівнює 101,3 кПа

Р_а – тиск газу в апараті, кПа

Т_а – температура газу в апараті, К

М_г – маса 1 кіломоля горючого газу

22,4136±0,0030 м³ –об’єм 1 кіломоля горючого газу при н. у.

9.

При розрахунку маси горючих газів, які поступають із трубопроводів m₂ в приміщення враховуються тиск і температура в трубопроводах, густина горючих газів при нормальних умовах та час від початку витоку до перекривання трубопроводів:

(7)

де V _т - об'єм газу, що вийшов із трубопроводів, м³.

Р₀ – атмосферний тиск, що дорівнює 101,3 кПа

Р_Т – тиск газу в трубопроводах, кПа

Т_Т – температура газу в трубопроводах, К

М_г – маса 1 кіломоля горючого газу

Об’єм газу, що поступає із трубопроводів (м³) V _т, складається з двох частин: газу, який поступає за час до перекривання, та газу, який міститься у трубопроводах після їх перекривання:

, (8)

де V_{1 т} – об’єм газу, що вийшов з трубопроводу до його перекривання, м³;

V_{2 т} – об’єм газу, що вийшов з трубопроводу після його перекривання, м³;

, (9)

де q - витрата газу, яку визначають згідно з технологічним регламентом залежно від тиску у трубопроводі, його діаметру, температури газового середовища тощо, м³/с ;

τ; - розрахунковий час відключення в кожному конкретному випадку, виходячи з реальної ситуації, який має бути мінімальним із врахуванням паспортних даних на запірні пристрої, характеру технологічного процесу (але не більший 300 с)

V_{2 т} = p (r²₁L₁ + r²₂L₂ +...+ r²_nL_n)= 0,01 p∙Р₂ (r²₁L₁ + r²₂L₂ +...+ r²_nL_n), (10)

де Р₂ – максимальний тиск у трубопроводі за технологічним регламентом, кПа;

10.

r – внутрішній радіус трубопроводів, м;

L – довжина трубопроводів від аварійного апарата до засувок, м;

Р₀ – атмосферний тиск, що дорівнює 101,3 кПа.

Визначену за формулами (5-10) масу горючих газів використовують для розрахунку максимально можливого надлишкового тиску вибуху ΔР за формулами (1,2)

 

2.2.2. Розрахунок маси парів ЛЗР та ГР здійснюється сумуванням всіх джерел випаровування (вільні проливи рідин на підлогу, відкриті ємкості, випаровування з поверхонь, на які за технологічним процесом нанесена горюча рідина, і яка на час аварії перебуває у стадії висихання)

т = т_р + т_емн + т_св +….. + т_і (11)

т_р - маса рідини, що випарувалась з поверхні розливу, кг.

т_емн - маса рідини, що випарувалась з поверхні відкритих ємностей, кг.

т_св - маса рідини, що випарувалась з поверхонь, на які за технологічним процесом нанесена горюча рідина, що на час аварії перебуває у стадії висихання, кг.

 

При цьому кожна величина т, визначається по формулі:

т_і =W*F_n*t (12)

W - інтенсивність випаровування, кг/с*м².

F_n - площа випаровування, м², яка визначається по вищевказаній методі (п.Б, ст.6) в залежності від об’єму рідини, що проникла в приміщення.

t - час випаровування (див. п.А, Б)

При відсутності експериментальних даних інтенсивність випаровування для Л3P дозволяється розрахувати за формулою:

W = 10^-6*U* *P_п (13)

11.

де: U - коефіцієнт, що залежить від швидкості і температури повітряного потоку над поверхнею випаровування (табл.2).

M - молекулярна маса, г/моль.

P_п - тиск насиченої пари при розрахунковій температурі, визначається з довідкових даних, кПа. (Додаток 3)

Таблиця 2

Значення коефіцієнта, U

Швидкість повітряного потоку V, м/с	Значення U при температурі в примішенні
	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