пожарная безоп. нефть
.pdf
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
= 100000 0,15 = 15000 м2
Фактическая площадь пролива ограничена размерами обвалования и составляет:
= 10055 = 5500 м2= 
4 5500 |
|
|
3,14 |
||
|
84 м
|
|
|
|
|
|
|
0,61 |
|
|
|
|
m |
|
||
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ |
|
|
g d |
|
|
Высота пламени, Н, м, определяется по формуле:= 42 |
|
в |
|
|
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
где m - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг м-2 с-1
ρ |
в |
- плотность окружающего воздуха, кг м3 |
|
||
|
|
Угловой коэффициент облученности рассчитывается по формуле:
(3.7)
Fg |
Fv |
2 |
|
где Fv, Fн площадок
Fí |
|
2 |
(3.8) |
|
- факторы облученности для вертикальной и горизонтальной соответственно, определяемых с помощью выражений:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
h |
|
h |
|
|
S 1 |
|
|
|
A |
|
(A 1) (S 1) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
F |
|
|
|
arctg |
|
|
|
|
|
|
arctg |
|
|
|
|
|
arctg |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
V |
|
S |
|
S 2 1 |
|
|
|
|
S 1 |
|
|
|
A2 1 |
|
(A 1) (S 1) |
|
|
|
|||||
|
S |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.9) |
|||
H |
|
1 |
|
|
(B 1/ S |
arctg |
|
(B 1) (S 1) |
|
|
( A 1/ S) |
arctg |
|
( A 1) (S 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
F |
|
|
B2 1 |
|
(B 1) (S 1) |
|
A2 |
1 |
|
( A 1) (S 1) |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=(h2+S2+1)/(2 S), (3.11) В=(1+S2)/(2 S), (3.12)
, (3.13)=2H/d (3.14)
|
|
|
|
|
|
|
|
, (3.10)
где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.
r
H
84 |
|
|
30 |
72 |
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
м, |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
0, 03 |
|
0,61 |
|
||
42 84 |
|
|
|
|
|
|
48 |
||||
|
|
|
|
|
|||||||
1, 2 |
9,81 84 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
м, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 48 |
|
|
|
|
||||
h |
|
|
|
1,142 |
|
|||
|
|
|
||||||
|
84 |
|
|
, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
2 72 |
|
1, 714 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
84 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
|
1 1, 714 |
2 |
||
B |
|
|||
1 1, 714 |
2 |
|||
|
||||
|
|
|
||
1,149
,
|
|
2 |
1, 714 |
2 |
A |
1 1,143 |
|
||
2 |
1, 714 |
|
||
|
|
|||
1,53
,
|
1 |
|
1 |
|
Fv |
|
|
||
|
|
|
||
|
3,14 |
1,714 |
||
|
|
|
|
|
2,504 10 |
-3 |
|||
|
||||
|
1,143 |
|
|
|
1,143 |
|
|
1,714 1 |
|
|
1,53 |
|
|
(1,53 1) (1,714 1) |
|
|
arctg |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
arctg |
|
|
|
|
arctg |
|
|
||||||
|
1,7142 |
1 |
|
|
1,714 |
|
|
1,714 1 |
|
|
1,532 |
1 |
|
(1,53 1) (1,714 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,149 |
|
1 |
|
|
|
|
1,53 |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
(1,149 1) (1, 714 1) |
|
|
|
|
(1,53 1) (1, 714 1) |
|
|
||
Fн |
1, 714 |
|
1, 714 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
arctg |
|
|
|
|
arctg |
|
|
|
||
|
3,14 |
|
1,149 |
2 |
1 |
|
(1,149 1) (1, 714 1) |
|
|
2 |
1 |
|
(1,53 1) (1, 714 1) |
|
|
|
|
|
|
|
1,53 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,13
,
Fg |
2 |
2 |
0,13 |
0, 0025 |
0,13 |
Коэффициент пропускания атмосферы рассчитывается по формуле:
= ехр [-7,0 10-4 
= ехр [-7,0 10-4
r |
2 |
H |
2 |
0, |
|
|
|
||||
(83 42) |
] = |
||||
|
|
|
|
|
|
5 d ) ] , (3.15)
0,9792,= 40 0,13 0,9792 = 5,1 кВт м-2
Интенсивность теплового излучения на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 4 кВт м-2, следовательно, резервуарный парк темных нефтепродуктов относится к категории Вн [8].
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
3.3 Сливной фронт светлых нефтепродуктов (железнодорожная эстакада)
Исходные данные На эстакаде установлены 8 приемных гусаков для нижнего слива светлых
нефтепродуктов из железнодорожных цистерн.
Утечка светлых нефтепродуктов возможна через фланцевые соединения в период подключения гусаков к железнодорожной цистерне в течении 5 минут. Железнодорожная эстакада имеет уклоны в сторону приемных устройств для сбора утечек нефтепродуктов.
Площадь дефектного отверстия принимаем равной - 0,001 м2. Нефтепродукт - бензин. Давление - 40000 Па.
Расчет избыточного давления, развиваемого при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки. Объем бензина, участвующий в аварии:
V µ |
2 g h |
|
* |
(3.16)
где µ - коэффициент расхода;
ω- площадь отверстия, м ;
-время с момента начала аварии до срабатывания отсекающей арматуры, с;- ускорение свободного падения, м с2;- перепад давления в точке истечения, м.
|
|
P/ |
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
g |
(3.17) |
|
|
|
|
|
|
где P/ - давление в точки истечения, Па; |
||||
|
- плотность кг м3;- ускорение свободного падения, м с2. |
|||
|
||||
h |
40000 |
||
760 |
9,81 |
||
|
|||
5, 4
м
V 0,595 0, 001 300 
2 9,81 5, 4 1,84 м3
Расчетная площадь пролива составляет:
= 0,15 1840 = 276 м2
Фактическая площадь пролива ограничена ограждением и приемными устройствами сбора утечек, определена по месту и составляет 30 2,5=75 м .
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Масса паров бензина, испарившаяся с поверхности пролива:
= 0,000354 75 3600 = 95,6 кг
Приведенная масса паров бензина:
пр = 2,21 10-8 43641000 95,6 = 92,2 кг
Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м:
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Р = 2,693 92,20,33 + 0,337 92,20,66 + 0,0187 92,2 = 20,4 кПа
Избыточное давление на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа, температура вспышки бензина ниже 28°С, следовательно, фронт светлых нефтепродуктов относится к категории Ан [8].
Площадка налива нефтепродуктов в автоцистерны
Исходные данные Установки для налива нефтепродуктов АСН размещены на открытой
площадке под навесом. Производится налив светлых нефтепродуктов (бензин, дизельное топливо, печное топливо, керосин осветительный) и темных нефтепродуктов (масла).
Для сбора утечек нефтепродуктов выполнены уклоны в сторону трапов. Диаметр трубы ливневых стоков - 250 мм.
Производительность установки АСН - 45 л/с. Аварийная ситуация - перелив автоцистерны. Нефтепродукт - бензин.
Время отключения - 300 с (ручное отключение).
Расчет избыточного давления взрыва на расстоянии 30 м от наружной установки.
Объем бензина, вышедший в результате аварии:
= 45 300 = 13500 л = 13,5 м3
Количество бензина, которое может принять приемник сбора утечек:
30000 |
|
= 760 9,81 |
= 4 м |
Vуm
0,595
0,05 |
300 |
|
2 9,81 4 79 |
м3
Таким образом, сливное устройство обеспечивает сбор проливов нефтепродуктов, поэтому в расчете принимаем площадь пролива, на которую в процессе аварии попал нефтепродукт, равную габаритам автоцистерны 4 2=8 м2.
Масса паров бензина, испарившаяся с поверхности пролива:
т= 0,000354 8 3600 =10,2 кг Приведенная масса паров бензина:
т= 2,21 10-8 43641000 10,2 = 9,8 кг
Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушной смеси на
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
расстоянии 30 м:
Р = 2,693 |
|
9,80,33 + 0,337 |
|
9,80,66 + 0,0187 |
|
|
9,8 = 7,4 кПа
Избыточное давление на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа, температура вспышки бензина ниже 28°С, следовательно, эстакада налива нефтепродуктов в автоцистерны относится к категории Ан [8].
Продуктовая насосная. Машинный зал
Исходные данные В продуктовой насосной установлены насосные агрегаты для перекачки
светлых нефтепродуктов в резервуары резервуарного парка.
Площадь помещения машинного зала - 97,4 м2 (свободная площадь - 77,92
м2).
Объем помещения - 330 м3 (свободный объем 264 м3). Давление в насосном агрегате - 400000 Па.
Аварийная ситуация - разгерметизация сварного шва на трубопроводе. Нефтепродукт - бензин.
Диаметр дефектного отверстия - 20 мм. Время отключения - 300 с.
Расчетное время испарения - 3600 с.
Расчет избыточного давления взрыва Площадь дефектного отверстия:
ω = 3,14
0,012 = 0,0003 м2
Перепад давления в точке истечения:
=
400000 760 9,81
= 54 м
Объем бензина, участвующий в аварии:
V
0,595 |
|
0,0003 |
|
300 |
|
2 9,81 54 1,74 |
м3
Площадь пролива:
= 1740 1 = 1740 м2
Фактическая площадь пролива ограничена размерами помещения и расстоянием между приемными устройствами (трапами) сбора утечек и составляет 20 м2 Масса паров бензина, испарившаяся с поверхности пролива:
= 0,000354 20 3600 = 25,4 кг
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Избыточное давление взрыва, Р, кПа, рассчитывается по формуле:
Р = (Рmax - Ро)
m Z |
|
100 |
0,33 |
|||
V |
ρ |
|
C |
|
||
г.п |
|
CT |
|
|||
СВ |
|
|
|
|
||
(3.18)
где Рmax - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, кПа; Ро - начальное давление, кПа;- коэффициент участия горючего во взрыве (по
таблице 2 [8] Z=0,3);- масса паров ЛВЖ или ГЖ, вышедшая в помещение в результате аварии, кг;- свободный объем помещения, м3 ;гп - плотность газа или пара при расчетной температуре, кг м3; Сст - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ и ГЖ, % (об).
Стехиометрическая концентрация паров рассчитывается по формуле:
Сст=
100 1+4,84
(3.19)
где β - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения.
n |
n |
n |
|
n |
|
н |
x |
o |
|||
|
|
||||
c |
|
4 |
|
2 |
|
|
|
|
где nс, nн, no, nxчисло атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего вещества.
7, 024 |
13,706 |
|
4 |
||
|
10, 45
,
Сст =
100 1+4,84 10, 45
1, 94%
(об)
Плотность паров бензина рассчитывается по формуле:
|
|
|
М |
|
|
гп |
0, 0036 |
t |
|
||
|
V (1 |
) |
|||
|
|
||||
|
|
o |
|
p |
|
(3.20)
где V0молярный объем, равный 22,413 м3 кмоль-1;расчетная температура,
С0.
гп |
|
|
98, 2 |
|
3,858 |
|
|
|
|||
|
(1 0, 0036 |
37) |
|||
|
22, 413 |
кг м,-3 |
|||
|
|
|
|
|
|
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Р = (900 - 101)
25, |
4 0, 3 |
|
100 |
0,33 = 102кПа |
|
264 |
3,858 |
1,94 |
|||
|
|
Избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа, температура вспышки бензина меньше 28С0, следовательно, помещение машинного зала относится к категории А [8].
Административно-лабораторный корпус
Комната для приготовления смесей (лаборатория) Исходные данные
Для приготовления смесей используются следующие компоненты: изооктан, н-гептан, толуол.
Количество материалов: изооктан - 1 литр, н-гептан - 1 литр, толуол - 1 литр. Аварийная ситуация - пролив 1 литра гептана.
Молярная масса гептана - 100,203 кг моль-1
Константы управления Антуана: А=6,07646, В=1295,405, С= 219,819 [11]
Площадь помещения - 7,9 м2 .
Объем помещения - 30,02 м3, свободный объем - 24,016 м3 . Расчетное время испарения - 3600 с.
Расчет избыточного давления взрыва. Площадь пролива - 0,5 м.
Давление насыщенных паров гептана:
|
|
6,07646 |
1295,405 |
|
|
|
37 219,819 |
|
|
Р |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
10,57
кПа
Интенсивность испарения гептана:
W =10 |
-6 |
1 |
100, 203 10,57 0, 000106 |
|
кг
м-2
с-1
Масса паров гептана, испарившаяся с поверхности пролива:
= 0,000106 |
|
0,5 |
|
3600 = 0,191 кг, |
|
||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
7 |
16 |
11, |
|
|
|
|||||||
|
4 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Cст |
|
|
|
|
100 |
|
1,844%(об), |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1+4,84 11 |
|
|
|
|||||||||
Плотность паров гептана: |
|
|
|||||||||||
гп |
|
|
|
|
|
100, 203 |
|
3, 94 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
22, 413 (1 0, 00367 37) |
кг м-3 |
||||||||||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Избыточное давление взрыва:
Р = (900 - 101)
0,191 0, 3 |
|
100 |
0,33 = 6,1êÏ à |
|
24, 016 3,94 |
1,844 |
|||
|
|
Избыточное давление взрыва больше 5 кПа, температура вспышки гептана ниже 28 С0, следовательно, помещение относится к категории А [8].
Моечная (лаборатория)
Исходные данные:
В помещении моечной находятся пробы с нефтепродуктами в стеклянной таре емкостью - 0,5 л.
Площадь помещения - 12 м2 .
Объем помещения - 36 м3, свободный объем - 28 м3 .
Нефтепродукты: бензин, дизельное и реактивное топливо, керосин, нефрас, масла.
Аварийная ситуация - пролив пробы бензина объемом - 0,5 л. Расчет избыточного давления взрыва.
Масса паров жидкости, испарившаяся с поверхности пролива, составляет -
0,5 кг (п. 2.7.2.2).
Избыточное давление взрыва:
Р = (900 - 101)
0,191 0, 3 |
|
100 |
0,33=19 |
|
28 3,858 |
1,94 |
|||
|
|
кПа
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа, температура вспышки бензина ниже 28 °С, следовательно, помещение моечной относится к категории А [8].
Комната анализов (лаборатория) Исходные данные:
В комнате анализов максимальный объем пробы составляет - 0,1 л. Габаритные размеры лабораторного стола 1,6 х 3 х 1,8 м.
Масса стола - 200 кг.
Аварийная ситуация - пролив пробы бензина - 0,1л. S помещения - 33 м2. Объем помещения - 99 м3. Свободный объем - 79 м3.
Расчет избыточного давления взрыва. Площадь пролива - 0,1 м2. Масса паров бензина, испарившаяся с поверхности пролива:
т = 0,000354 0,1 3600 = 0,127 кг
Расчетное количество паров превышает массу бензина, участвующую в аварии, поэтому в расчете принимаем т=0,1кг.
Избыточное давление взрыва:
|
0,1 0, 3 |
|
100 |
0,33 = 1,3 |
|
Р = (900 - 101) |
79 3,858 |
1,94 |
|||
|
|
||||
|
|
|
|
, МДж, определяется по формуле:
кПа
Q |
|
n |
н |
|
|
G Q |
|
|
|
|
p |
|
|
i 1 |
|
(3.21)
где G количество i-го материала, кг;
Qнp -
= 0,1
низшая теплота сгорания i-го материала, МДж-1
|
43,6+200 |
|
13,8 = 2764 МДж |
|
|
кг
Удельная пожарная нагрузка рассчитывается по формуле:
g |
Q |
|
S |
||
|
(3.22)
где S- площадь размещения пожарной нагрузки, м2.
g 27644,8 576МДж м 2
Q 0, 64gH 2 (3.23)