6.2. Пожар разлития

При утечке сжиженного углеводородного газа (СУГ) или жидкости в поддон или обваловку глубина заполнения h, м, может определяться по зависимости

h =_жF_под), м, (6.3)

где m_ж, ρ_ж – масса и плотность разлившейся жидкости, кг и кг/м³;

F – площадь поддона, м².

Если поддона или обвалования нет, то площадь разлива F_раз =_ж. При свободном разливе высота (толщина) слоя принимается равной h=0,05 м.

Пламя пожара разлития при расчетах представляют в виде наклонного по направлению ветра цилиндра. Диаметр этого цилиндра равен диаметру «зеркала» разлива (или поддона, обвалования), т.е. D = 2r =. Угол наклона цилиндра θ зависит от безразмерной скорости ветра W_в^с. =0,75 (W_в)^-0,49, а W_в^с =W(m_выг · gD/ρ_n)^-1/3.

Геометрические параметры факела пожара разлития определяются зависимостью (формула Томаса)

=a∙[m_выг []^в ]∙W_в^с, (6.4)

где W_в^с – безразмерная скорость ветра; m_выг – массовая скорость выгорания, кг/(м²∙с); ρ_п, ρ_в – плотность пара и воздуха, кг/м³; D – диаметр зеркала разлива, м; W – скорость ветра, м/с; g – ускорение свободного падения, м/с².

Коэффициенты в формуле Томаса: a=55; в=0,67; с= -0,21 справедливы для широкого диапазона параметров 10^-3 L/D10; 10^-6[m_выг/10^-2.

Скорость выгорания m_выг=С∙ρ_ж∙Q_н^р/ L_исп,

где ρ_ж – плотность жидкости, кг/м³; Q_н^р – низшая теплота сгорания топлива, Дж/кг; L_исп – скрытая теплота испарения жидкости, Дж/кг; С=1,25∙10^-6 м/с – коэффициент пропорциональности.

Схема пожара разлития показана на рисунке 6.1.

Рис 6.1. Расчетная схема пожара разлития

Отличительной чертой пожаров разлития является «накрытие» с подветренной стороны. Это накрытие может составлять25-50% диаметра обвалования (зеркала разлива).

Плотность потока, падающего на элементарную площадку, расположенную параллельно (X=0) и перпендикулярно (X=90), q_пад, кВт/м²

q_пад =q_соб ∙exp[-7,0∙10^-4(R-r)]∙φ, (6.5)

где φ – угловой коэффициент излучения с площадки боковой поверхности пламени пожара разлива на единичную площадку, расположенную на уровне грунта;

q_соб – средняя по поверхности плотность потока собственного излучения пламени, кВт/м². Ее значения приведены в табл.6.5. для некоторых жидких топлив.

Таблица 6.5. Значения q_соб, кВт/м² для некоторых жидких углеводородных топлив

Топливо	qсоб, кВт/м2					mвыг, кг/(м2∙с)
	d=10 м	d=20 м	d=30 м	d=40 м	d=50 м
СПГ (метан)	220	180	150	130	120	0,08
СУГ (пропан)	80	63	50	43	40	0,10
Бензин	60	47	35	28	25	0,06
Диз. топливо	40	32	25	21	18	0,04
Нефть	25	19	15	12	10	0,04

Примечание: Для очагов с диаметром менее 10 м и более 50 м следует принимать величину q_соб такой же, как и для очагов диаметром 10 и 50 м соответственно.

При горении топлива в котлованах без ограничивающих стенок (очаг горения на уровне земли) имеет место «переливание» пламени под действием ветра за пределы очага горения в радиусе r^*, который равен

r^*/r =K₁[ · ( . (6.6)

Для углеводородных топлив: K₁=1,0; K₂=0,069; K₃=0,48.

Для сжиженного газа: K₁=1,5; K₂=0,069; K₃=0.