3.3.4. Расчет критериев взрывопожарной опасности для горючей пыли

Количество веществ, которые Moiyr образовать горючие и взры­воопасные пылсвоздушные смеси, определяется в предположении, что в момент расчетной аварии произошла плановая или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в окружающее пространство находив­шейся в аппарате пыли.

Расчетная масса пыли, поступившей в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле (3.16).

При этом величину /п_в, определяют по формуле, аналогичной (3.17):

ш_В1 - К,К_п,т„, (3.31)

где К, — доля горючей ныли в общей массе отложений пыли;

К_Л, — доля отложенной вблизи аппарата пыли, способной перей­ти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В от­сутствие экспериментальных данных О величине К_п, допускается при ни мать К_я, = 0,9;

т„ — масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту ава­рии, кг.

Величину w„, определяют по формуле (3. IX).

Избыточное давление Ар для горючей пыли рассчитывается сле­дующим образом.

Определяют приведенную массу горючей пыли (кг), ПО формуле, аналогичной (3.29):

(3.32)

где т — масса горючей пыли, поступившей в результате аварии в ок­ружающее пространство, кг;

Z — коэффициент участия пыли в горении, значение которою до­пускается принимать равным 0,1. В отдельных обоснованных случаях величина Z может быть снижена, но не менее чем до 0,02;

Н, — теплота горения пыли, Дж кг"¹;

Я_то — константа, принимаемая равной 4,6 • 10⁶ Дж • кг"¹.

Вычисляют расчетное избыточное давление (кПа) по (3.28).

Величину импульса волны давления / (Па • с), вычисляют по фор­муле (3.30):

г

3.4. Методика расчета интенсивности теплового излучения огненного шара

При разрушении резервуара с ЛВЖ, ГГ, СУГ выброс горючего ве­щества в атмосферу приводит к образованию облака. Облако смеси паров или газов с воздухом, персобогашенное горючими веществами, не способно горсть в детонационном режиме. Оно начинает горсть с внешней оболочки, горит по дефлаграционному механизму и образу­ем 01 пенный шар.

Огненный шар - крупномасштабное диффузионное горение, реа­лизуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом пол давлением с воспламенением содержимого резервуара.

Высокотемпературные продукты горения светятся и излучают те­пловую энергию, что может стаи, причиной ожогов кожных покровов людей, находящихся на опасных расстояниях. Огненный шар зарож­дается в момент контакта облака с источником зажигания. Полнима­ясь, шар образует грибовидное облако, ножка которого — восходя­щие конвективные потоки воздуха. Вовлекаемый воздух разбавляет и охлаждает газы, радиационные потери также вносят свой вклад в про­цесс быстрого охлаждения. Горение газов и вовлеченного воздуха продолжается до тех пор, пока температура горения не становится меньше температуры воспламенения.

Интенсивность теплового излучения </, кВт м^-2, для пожара про­лива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле:

q=E,F₄x, (3.33) где Е[— среднеповерхностная плотность теплового излучения пламе­ни, кВт • м"²;

F_q — угловой коэффициент облученности;

т — коэффициент пропускания атмосферы.

Величину Е^определяют на основе имеющихся эксперименталь­ных данных. Допускается для огненного шара принимать /уравным 450 кВт ■ м^-2.

Угловой коэффициент облученности определяют по формуле:

Н_

' ^!7~i~W

+ 0,5

Коэффициент пропускания атмосферы рассчитывают по фор-

муле

т = схр -7,0 Ю-*Uг² + Я²-^-1 . (3.37)

Значение среднеповерхностной плотности теплового излучения пламени ^принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в табл. 3.3.

П ри отсутствии данных допускается принимать величину Ер рав­ной: 100 кВт м — для СУГ (сжиженные углеводородные газы), 40 кВт ■ м — для нефтепродуктов, 40 к Вт м для твердых материалов.

где Н — высота центра огненного шара, м;

d, — эффективный диаметр огненного шара, м;

г — расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром огненного шара, м.

Эффективный диаметр огненного шара d, определяют по фор­муле

d_s = 5,33m⁰"⁷, (3.35) где т — масса горючего вещества, кг.

Величину И определяют в ходе специальных исследований. До­пускается принимать величину Н равной d_s/2.

Время существования огненного шара т,, с, определяют по фор­муле

т, =0,92т^азо\ (3.36)