И общем случае

V_2T = 0,01π Р₂ (r₁² L₁ + r₂² L₂ + … + r_n² L_n) (6)

где Р₂ — максимальное давление в трубопроводе по техническому регламенту, кПа; r₁, r₂, … r_n — внутренний радиус трубопроводов, м; L₁, L₂, … L_n — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

Коэффициент участия горючего во взрыве z можно рассчитать по характеру распределения газов и паров в объеме помещения. Значения его приведены ниже.

Таблица 2

Вид горючего вещества	Значение величины z
Водород	1,0
Газы (кроме водорода)	0,5
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до температуры вспышки и выше	0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, если возможно образование аэрозоля	0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, если образование аэрозоля невозможно	0

Свободный объем помещения (м³ ) определяют как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения.

Плотность газа или пара при расчетной температуре кг/ м,

ρ_г.п = , (7)

где М – молярная масса, кг/кмоль; V₀ – молярный объем,

равный 22,413 м ³/кмоль; t _p – расчетная температура, ⁰С.

В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом ее возможного повышения в аварийной ситуации.

Если такого значения расчетной температуры по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 ⁰ С.

Стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %,

С_cm = , (8)

где β – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения.

Стехиометрические коэффициенты – это небольшие числа, которые показывают, в каком количестве реагируют и образуются вещества в результате реакции. Стехиометрические коэффициенты подбирают в соответствии с законом сохранения вещества: количество атомов до и после реакции должно быть одинаковым.

2С ₂Н ₅ ОН + 6О ₂ 4СО ₂ + 6Н ₂ О + Q.

2 моль 6 моль 4 моль 6 моль

Стехиометрический коэффициент можно также рассчитать по формуле

β = n_c + – – , (9)

где n _c, n_{H ,} n_{0 ,} n_x – число атомов С, Н, О и галогенов в молекуле горючего.

4.2. Пример определения β

Необходимо определить стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения хлопковой пыли. Формула хлопка (С ₆Н₁₀О₅) _n

Уравнение реакции горения

С ₆Н₁₀О₅ + 6О₂ 6СО₂ + 5Н₂ О + Q

где n_c = 6; n_H = 10; n₀ = 5 ; n_x = 0

β = 6 + (10–0)/4 – 5/2 = 6,

т.е. стехиометрический коэффициент β = 6 , что равно числу молекул кислорода, участвующих в реакции горения.

Таблица 3

Справочный материал

Название горючего вещества	Формула горючего вещества	Формула горения вещества	Молярная масса М
Метан	СН4	СН4 + 2О2 СО2 + 2Н2О + Q	16
Этилен	С2Н4	С2Н4 + 3О2 2СО2 + 2Н2О + Q	28
Ацетилен	С2Н2	2С2Н2 + 5О2 4СО2 + 2Н2О + Q	26
Ацетон	О ║ СН3-С-СН3	С3Н6О + 4О2 3СО2 + 3Н2О + Q	58
Этанол	С2Н5ОН	2С2Н6О + 6О2 4 4 СО2 + 6Н2О + Q	46