Вместимость резервуара, м3 |
Площадь разлива, м2 |
Глубина взрывоопасной зоны от границы разлива нефтепродукта, м |
100 |
450 1080 |
30 47 |
200 |
900 2160 |
43 66 |
300 |
1350 3240 |
52 81 |
400 |
1800 4320 |
61 94 |
700 |
3150 7560 |
80 124 |
1000 |
4500 l0800 |
96 148 |
2000 |
9000 21600 |
135 210 |
3000 |
13500 32400 |
166 257 |
5000 |
22500 54000 |
214 332 |
10000 |
45000 108000 |
3000 470 |
Примечание. Расчетная температура при испарении бензина принята равной 28 °С. Продолжительность испарения - 1 ч.
Интенсивность испарения допускается определять по следующей формуле:
где Мп - молекулярная масса паров нефтепродукта, Рs - давление насыщенных паров нефтепродукта, кПа; Fзр - поверхность разлива (испарения) нефтепродукта, м2.
Продолжительность испарения допускается принимать равной 1 ч при расчете испарения с зоны разлива на случай полного разрушения резервуара и 8 ч при испарении с площади разлива в пределах обвалования.
Давление насыщенных паров нефтепродукта (Рs, кПа) допускается определять по показателю качества нефтепродуктa - температуре вспышки в закрытом тигле (tвсп, °С)
где tн - температура нефтепродукта, °С.
Методика № 3. Определение зон избыточного давления при взрыве паров бензина
В качестве критерия опасности избыточного давления для зданий и сооружений принято нормативное значение, равное 5 кПа.
Зоны избыточного давления при взрыве паров бензина приведены в табл. 3.1. Расстояние до границы зоны опасного избыточного давления определяют от центра зоны разлива.
По результатам определения составляется карта, которая представляет собой ситуационный план с нанесением расчетных зон разрушений. В текстовой части указывается возможное поражение людей и территории в случае мгновенного взрывного сгорания паровоздушного облака.
Для проведения многовариантных расчетов радиусов зон взрывных нагрузок при сгорании паров углеводородов, испарившихся с площади разлива нефтепродукта, можно использовать следующее выражение, полученное из работ по оценке опасности промышленных взрывов на взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производствах:
(0,45mn)1/3 при mn ³ 5000 кг
где Ri - радиус класса опасной зоны с заданным избыточным давлением на границе зоны, м (табл. 3.2); ki - коэффициент взаимосвязи величины избыточного давления с радиусом опасной зоны (см. табл. 3.2); mn - масса паров, испарившихся с поверхности разлива нефтепродукта, кг.
Вместимость резервуара, м3 |
Площадь разлива, м2 |
Радиус опасной зоны избыточного давления, м |
100 |
450 1080 |
76 136 |
200 |
900 2160 |
122 217 |
300 |
1350 3240 |
159 283 |
400 |
1800 4320 |
193 341 |
700 |
3150 7560 |
278 480 |
1000 |
4500 l0800 |
349 685 |
2000 |
9000 21600 |
531 863 |
3000 |
13500 32400 |
738 988 |
5000 |
22500 54000 |
875 1238 |
10000 |
45000 108000 |
1164 1560 |
Примечание. Критерий опасного избыточного давления 5 кПа. Расчетная температура 28 °С. Продолжительность испарения - 1 ч.
Массу испарившихся паров определяют по формуле
mn = Jn × t,
где t - продолжительность испарения, с.
Продолжительность испарения допускается принимать равной 1 ч при расчете испарения с зоны разлива на случаи полного разрушения резервуара и 8 ч при испарении с площади разлива в обваловании.
Интенсивность испарения (Jn) определяют по методике, изложенной в разделе при расчете зон взрывоопасных концентраций при испарении с поверхности разлива нефтепродукта. Подвижность воздуха принимается равной нулю, а температура нефтепродукта - среднемесячной температуре окружающей среды для июля.
Степень разрушения зданий и сооружений определяет величина воздействия избыточного давления взрыва (DР) (см. табл. 12).
Класс зоны |
Коэффициент К1 |
DР, кПа |
Степень разрушения зданий и сооружений |
1 |
3,8 |
³ 100 |
Полное разрушение |
2 |
5,6 |
53 |
Сильное повреждение - 50 % полного разрушения |
3 |
9,6 |
28 |
Среднее повреждение - разрушение зданий без обрушения Разрушаются резервуары нефтехранилищ |
4 |
28 |
12 |
Умеренные разрушения, повреждения внутренних перегородок, рам, дверей |
5 |
56 |
3 |
Малые повреждения - разбито не более 10 % остекления |
Методика № 4. Определение опасных зон теплового излучения при пожаре разлива нефтепродукта
Опасные зоны теплового излучения при пожарах разливов нефтепродуктов определяют для наиболее неблагоприятного варианта.
В качестве критерия опасного теплового воздействия на границе зоны принято для
людей - тепловые нагрузки, превышающие 1,4 кВт×м-2;
сгораемых элементов конструкций зданий (двери, рамы и т. п.), а также для резервуаров с нефтепродуктами, не оборудованных установками охлаждения, - 7,5 кВт×м-2;
резервуаров с нефтепродуктами, оборудованных установками охлаждения, - 13 кВт×м-2.
В табл. 4.1 приведены опасные тепловые зоны при пожарах разливов нефтепродуктов. При расчете опасных тепловых зон плотность теплового излучения пожара разлива принята равной 50 кВт×м-2.
По результатам определения составляется карта, которая представляет собой ситуационный план с нанесенными опасными тепловыми зонами. При пожаре разлива нефтепродукта на площади круга тепловые зоны будут представлять собой окружности, а при горении нефтепродукта на площади эллипса тепловые зоны будут повторять форму эллипса.
В текстовой части указывается возможное поражение людей и возможность распространения пожара на соседние здания и сооружения при горении нефтепродукта на площади разлива.
При отсутствии характерных размеров зон разлива нефтепродукта (табл. 4.1) опасность теплового излучения пожара определяют для крупномасштабной аварии по следующим формулам методом последовательных приближений.
Плотность потока теплового излучения (qn) на границе зоны при горении нефтепродукта на площади разлива, кВт×м-2:
qn = qф × Fобл,
где qф - максимальная среднеповерхностная плотность излучения, кВт×м-2, Fобл - коэффициент облученности.
Максимальная среднеповерхностная плотность излучения факела пламени пожара и штиль, кВт×м-2:
qф = (335 + 7112/dр)mвыг,
где dp - характерный диаметр зоны разлива, м; твыг - массовая скорость выгорания нефтепродукта, кг×с-1×м-2.
Вместимость резервуара, м3 |
Уклон местности |
Радиус зоны с плотностью теплового потока на границе зоны, кВт×м-2 |
||
|
|
1,4 |
7,5 |
13 |
|
< 1 % |
60 |
27 |
15 |
100 |
1 - 3 % |
80* 50 |
30 21 |
17 12 |
|
> 3 % |
102 47 |
32 18 |
20 8 |
|
< 1 % |
68 |
30 |
18 |
200 |
1 - 3 % |
102 67 |
32 25 |
20 16 |
|
> 3 % |
116 50 |
34 21 |
22 12 |
|
< 1 % |
96 |
32 |
21 |
400 |
1 - 3 % |
116 79 |
34 29 |
22 19 |
|
> 3 % |
132 67 |
36 35 |
22 16 |
|
< 1 % |
102 |
35 |
22 |
700 |
1 - 3 % |
132 93 |
36 33 |
22 20 |
|
> 3 % |
140 78 |
36 29 |
22 19 |
|
< 1 % |
114 |
36 |
22 |
1000 |
1 - 3 % |
142 100 |
36 34 |
22 21 |
|
> 3 % |
155 93 |
36 32 |
22 20 |
|
< 1 % |
137 |
86 |
70 |
2000 |
1-3 % |
155 116 |
36 35 |
22 22 |
|
> 3 % |
162 100 |
36 34 |
22 21 |
|
< 1 % |
141 |
36 |
22 |
3000 |
1 - 3 % |
163 131 |
36 36 |
22 22 |
|
> 3 % |
170 116 |
36 35 |
22 22 |
|
< 1 % |
162 |
36 |
22 |
5000 |
1-3 % |
171 142 |
36 36 |
22 22 |
|
> 3 % |
177 137 |
36 36 |
22 22 |
|
< 1 % |
169 |
36 |
22 |
10000 |
1-3 % |
177 156 |
36 36 |
22 22 |
|
> 3 % |
196 143 |
36 36 |
22 22 |
* В числителе приведены данные по направлению малой оси эллипса, в знаменателе - по направлению большой оси эллипса.
Высота факела пламени, м:
где rв - плотность воздуха, кг×м-3 (при отсутствии справочных данных допускается принимать rв = 1,2 кг×м-3); g - ускорение свободного падения.
В дальнейших расчетах в качестве излучающей поверхности принимают факел пожара разлива нефтепродукта в виде плоскости.
Коэффициент облученности допускается определять по формулам, приведенным в справочной литературе по теплообмену.
Для проведения многовариантных расчетов по определению опасных зон теплового излучения целесообразно использовать программный продукт, который позволяет получить более реальные результаты для произвольно расположенной системы "пламя - объект".
Краткое содержание:
МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Всероссийский ордена "Знак Почета" научно-исследовательский институт противопожарной обороны
2. ВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Число вентиляционных люков, устанавливаемых на крыше резервуара с понтоном
Параметры проема вентиляционного люка
1. Карта нарушений противопожарной защиты
Аварийные зоны взрывоопасных концентраций при испарении бензина с поверхности разлива
Зоны опасного избыточного давления при испарении бензина с поверхности разлива
Классификация опасных зон разрушений
Опасные зоны теплового излучения при пожарах разливов нефтепродуктов
Условия взрывобезопасности паровоздушной среды при хранении нефтепродуктов
Взрывоустойчивая сотовая технология хранения нефтепродукта
Ограждающая стена для удержания гидродинамического истечения жидкости в случае разрушения резервуара
Подслойный способ пожаротушения пеной низкой кратности для вертикальных стальных резервуаров