6.10 Расчет избыточного давления развиваемого при сгорании паровоздушной смеси керосина.

В помещение со свободным объемом при аварийной разгерметизации аппарата поступает 0,2 кг паров керосина. Максимально возможная температура для данной климатической зоны t_р = 36 С. Молярная масса керосина (n-гептана ) .

Масса испарившегося керосина 0,2кг соответствует снижению уровня жидкости в полости установки на 20 мм. Такое снижение может быть легко замечено оператором, который примет меры в случае этой аварийной ситуации.

Избыточное давление для горючих веществ рассчитывают по формуле:

,

где — максимальное давление, развиваемое при сгорании стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое по справочным данным. Для керосина ;

— начальное давление, кПа (допускается принимать равный 101 кПа);

- масса паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение. За одну минуту испарится 2,6кг керосина (см.).

Z— коэффициент участия горючего при сгорании газопаровоздушной смеси. По таблице А.1 [] принимается ;

^— плотность газа или пара при расчетной температуре t_р, кг/м³, вычисляемая по формуле:

где М— молярная масса, кг/кмоль;

v₀ — мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р — расчетная температура, С.

С_ст — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле:

где — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

n_с, n_н, n_о, n_х — число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

Кн — коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным трем.

Рассчитывается плотность пара керосина при расчетной температуре :

.

Для расчета стехиометрической концентрации паров керосина необходимо найти стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания:

.

Тогда стехиометрическая концентрация паров керосина:

Рассчитывается избыточное давление, развиваемое при взрыве паров массой керосина по формуле:

Характер повреждений при найденном избыточном давлении оценивается по табл.

Таблица

Степень поражения	Избыточное давление, кПа
Полное разрушение зданий	100
50 %-ное разрушение зданий	53
Средние повреждения зданий	28
Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.)	12
Нижний порог повреждения человека волной давления	5
Малые повреждения (разбита часть остекления)	3

Исходя из данных таблицы, можно судить о том, что повреждения здания и вред, причиненный здоровью персонала при избыточном давлении, которое возникает вследствие взрыва, вышедшего в помещение пара керосина массой 0,2 кг, незначителен.