Оценка пожарного риска для промпредприятий 
Таблица 3.3. (3.47). 3.5. параметры волны давления при взрыве резервуара с... Оценка пожарного риска для промпредприятий 
Таблица 3.3. (3.47). 3.5. параметры волны давления при взрыве резервуара с...

Оценка пожарного риска для промпредприятий => Таблица 3.3. (3.47). 3.5. параметры волны давления при взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом при...

 
Пожарная безопасность - главная
Написать нам
ГОСТы, документы

 

Пожарная безопасность ->  Руководства ->  Оценка пожарного риска для промпредприятий -> 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
текст целиком
 

Таблица 3.3

 

 

Класс смеси

Класс окружающего пространства

I

II

III

IV

1

1

1

2

3

2

1

2

3

4

3

2

3

4

5

4

3

4

5

6

 

При определении максимальной скорости фронта пламени для взрывных процессов 2-4 классов дополнительно рассчитывается видимая скорость фронта пламени по соотношению (3.36). В том случае, если полученная величина больше максимальной скорости, соответствующей данному классу, она принимается за верхнюю границу диапазона ожидаемых скоростей взрывного процесса в топливовоздушной смеси.

Для дальнейших расчетов необходимо оценить агрегатное состояние топлива смеси. Предполагается, что смесь гетерогенная, если более 50 % топлива содержится в облаке в виде капель. Провести такие оценки можно исходя из величины давления насыщенных паров топлива при данной температуре и времени формирования облака. Для летучих веществ, таких как пропан, при температуре +20 °С смесь можно считать газовой, а для веществ с низким давлением насыщенного пара (распыл дизтоплива при +20 °С) расчеты проводятся в предположении гетерогенной топливовоздушной смеси.

3.4.2. Расчет максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия воздушных ударных волн

После того, как определен вероятный режим взрывного превращения, рассчитываются параметры воздушных ударных волн (избыточное давление DР и импульс фазы сжатия I+) в зависимости от расстояния от центра облака.

Детонация газовых и гетерогенных ТВС

Для вычисления параметров воздушной ударной волны на заданном расстоянии от центра облака, при детонации облака ТВС, предварительно рассчитывается соответствующий безразмерный радиус по соотношению

Rx = R/(E/P0)1/3, (3.38)

где R - расстояние от центра облака; Р0 - атмосферное давление; Е - эффективный энергозапас смеси.

Если соотношения записаны в функции аргумента l = R0/E1/3, величина Е задается в МДж, то l = 2,15 Rx. После этого рассчитываются величины безразмерного давления (Рх) и импульс фазы сжатия (Ix).

В случае детонации газовой смеси расчет проводится по формулам:

ln(Рх) = -1,124 - 1,66 (ln(Rx)) + 0,260 (ln(Rх))2; (3.39)

ln(Рх) = -3,4217 - 0,898 (ln(Rx)) + 0,0096 (ln(Rх))2. (3.40)

Зависимости (3.39, 3.40) справедливы для значений Rx больших величины Rk = 0,2, в случае, если Rx < Rk, то Рх полагается равным 18, а в выражение (3.40) вместо Rx подставляется величина rxx = 0,14.

В случае детонации облака гетерогенной топливовоздушной смеси

(3.41)

Ix = 0,022/Rx (3.42)

или

Рх = 0,271/l + 0,62/l2 + 0,236/l3; (3.41')

Ix = 0,047/l. (3.42')

Зависимости (3.41, 3.42) справедливы для значений Rx больших величины Rk = 0,2, в случае, если Rx<Rk, то Рх полагается равным 18, а в выражение (3.42) вместо Rx подставляется величина rxx = 0,134.

После определения безразмерных величин давления и импульса фазы сжатия, вычисляются соответствующие им размерные величины:

DP = рхр0; (3.43)

(3.44)

Дефлаграция газовых и гетерогенных ТВС

В случае дефлаграционного взрыва облака ТВС, к параметрам, влияющим на величины избыточного давления и импульса положительной фазы, добавляются величины скорости видимого фронта пламени (и) к степени расширения продуктов сгорания (s). Степень расширения продуктов сгорания для газовых смесей принимается s = 7, для гетерогенных - s = 4. Для расчета параметров ударной волны при дефлаграционном взрыве гетерогенных облаков эффективная величина энергозапаса смеси домножается на коэффициент c = (s - 1)/s.

Как и для случая детонации, предварительно рассчитывается соответствующее безразмерное расстояние Rx от центра облака (3.38).

Затем рассчитываются величины безразмерного давления (Рх1) и импульса фазы сжатия (Ix1).

(3.45)

(3.46)

где W = (s - 1)/su2/С02.

Выражения (3.45, 3.46) справедливы для значений Rx больших величины Rкр1 = 0,34, в случае, если Rx < Rкр1, выражения (3.45, 3.46) вместо Rx подставляется величина rкр1. Далее вычисляются величины (Рх2) и (Ix2), которые для случая детонации газовой смеси рассчитываются по соотношениям (3.39, 3.40), а для детонации гетерогенной смеси - по соотношениям (3.41, 3.42). Окончательные значения Рх и Ix выбираются из условия

Px = min(Px1, Px2),

(3.47)

Ix = min(Ix1, Ix2).

3.5. Параметры волны давления при взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом при воздействии на него очага пожара

Избыточное давление DР и импульс i в ударной волне, образующиеся при взрыве резервуара с перегретой ЛВЖ, ГЖ или СУГ в очаге пожара, определяются по формулам:

(3.48)

(3.49)

где , приведенная масса, кг; (3.50)

r - расстояние от центра резервуара, м;

H0 = 4,52×106Дж×кг-1;

Eeff - эффективная энергия взрыва, рассчитываемая по формуле

Eeff = k Cp m(T - Tb), (3.51)

где k - доля энергии ударной волны (допускается принимать равной 0,5); Ср - удельная теплоемкость жидкости (допускается принимать равной 2000 Дж × кг-1 × К-1; т - масса ЛВЖ, ГЖ или СУГ, содержащаяся в резервуаре, кг; Т - температура жидкой фазы, К; Тb - нормальная температура кипения, К.

При наличии в резервуаре предохранительного устройства (клапана или мембраны) величина Т определяется по формуле

(3.52)

где Pval - давление срабатывания предохранительного устройства; А, В, CA - константы уравнения зависимости давления насыщенных паров топлива от температуры (константы Антуана), определяемые по справочной литературе. Единицы измерения Pval (кПа, мм рт. ст., атм) должны соответствовать используемым константам Антуана.

 

3.6. Интенсивность теплового излучения

В настоящем разделе приводятся методы расчета интенсивности теплового излучения от пожара пролива и огненного шара, а также радиуса воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожара-вспышки.

3.6.1 Пожар пролива

Интенсивность теплового излучения q, кВт × м-2, для пожара пролива ЛВЖ, ГЖ или СУГ вычисляется по формуле

q = Ef Fq t, (3.53)

где Ef - среднеповерхностная интенсивность теплового излучения пламени, кВт × м-2; Fq - угловой коэффициент облученности; t - коэффициент пропускания атмосферы.

Значение Ef принимается на основе имеющихся экспериментальных данных или по табл. 3.4. При отсутствии данных для нефтепродуктов допускается принимать величину Ef равной 40 кВт × м-2.

 

Таблица 3.4

 

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

 

 

 

Топливо

Ef, кВт × м-2, при d, м

m,

кг×м-2×с-1

10

20

30

40

50

СПГ (метан)

220

180

150

130

120

0,08

СУГ (пропан-бутан)

80

63

50

43

40

0,1

Бензин

60

47

35

28

25

0,06

Дизельное топливо

40

32

25

21

18

0,04

Нефть

25

19

15

12

10

0,04

 

Примечание. Для диаметров очага менее 10 или более 50 м следует принимать Ef такой же, как и для очагов диаметром 10 и 50 м соответственно.

 

Угловой коэффициент облученности Fq определяется по формуле

(3.54)

где fv, fh - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:

(3.55)

(3.56)

(3.57)

(3.58)

S = 2r/d; (3.59)

h = 2H/d, (3.60)

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м; d - эффективный диаметр пролива, м; H - высота пламени, м.

Эффективный диаметр пролива d, м, рассчитывается по формуле

(3.61)

где F - площадь пролива, м2.

Высота пламени H, м, вычисляется по формуле

(3.62)

где т - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг × м-2 × с-1); rа - плотность окружающего воздуха, кг × м-3; g - ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м × с-2.

Коэффициент пропускания атмосферы t для пожара пролива определяется по формуле

t = exp[-7×10-4(r - 0,5d)]. (3.63)

3.6.2. Огненный шар

Интенсивность теплового излучения q (кВт × м-2) для огненного шара вычисляется по формуле (3.53).

Величина Ef определяется на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Ef равной 450 кВт × м-2.

Значение Fq определяется по формуле

(3.64)

где H - высота центра огненного шара, м; ds - эффективный диаметр огненного шара, м; r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром огненного шара, м.

Эффективный диаметр огненного шара ds определяется по формуле

Ds = 5,33m0,327, (3.65)

где т - масса продукта, поступившего в окружающее пространство, кг.

Величину H допускается принимать равной Ds/2.

Время существования огненного шара tS, с, определяется по формуле

tS = 0,92т0,303. (3.66)

Коэффициент пропускания атмосферы t для огненного шара рассчитывается по формуле

(3.67)

3.6.3. Определение радиуса воздействия продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожара-вспышки

В случае образования паровоздушной смеси в незагроможденном технологическим оборудованием пространстве и его зажигании относительно слабым источником (например, искрой) сгорание этой смеси происходит, как правило, с небольшими видимыми скоростями пламени. При этом амплитуды волны давления малы и могут не приниматься во внимание при оценке поражающего воздействия. В этом случае реализуется так называемый пожар-вспышка, при котором зона поражения высокотемпературными продуктами сгорания паровоздушной смеси практически совпадает с максимальным размером облака продуктов сгорания (т. е. поражаются в основном объекты, попадающие в это облако). Радиус воздействия высокотемпературных продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре-вспышке rf определяется приближенным соотношением

(3.68)

где Еi - объемный коэффициент расширения продуктов сгорания. Для нефтепродуктов величина Еi может быть принята равной 7, при этом = 1,82; xlfl - горизонтальный размер взрывоопасной зоны, определяемый по п. 3.3.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
текст целиком

 

Краткое содержание:

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ»

РУКОВОДСТВО ПО ОЦЕНКЕ ПОЖАРНОГО РИСКА

ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

УДК 614.842

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

3. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4. ОЦЕНКА ПОЖАРНОГО РИСКА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ЧАСТОТЫ СОБЫТИЙ, ИНИЦИИРУЮЩИХ АВАРИИ И ПОЖАРЫ

Таблица 1.1

Частоты разгерметизации для технологического оборудования промышленных предприятий

Таблица 1.2

Частоты утечек из технологических трубопроводов

Таблица 1.3

Частота утечек из магистрального трубопровода

Таблица 1.4

Частоты возникновения пожара для некоторых зданий и сооружений

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРОЦЕДУРА ПОСТРОЕНИЯ ЛОГИЧЕСКОГО ДЕРЕВА СОБЫТИЙ

Таблица 2.1

Условная вероятность мгновенного воспламенения и воспламенения с задержкой

Таблица 2.2

Условная вероятность воспламенения при различных диаметрах отверстия истечения

Таблица 2.3

Условная вероятность мгновенного воспламенения и воспламенения с задержкой при различных диаметрах отверстия истечения

Таблица 2.4

Условная вероятность различных сценариев развития аварий

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ АВАРИЙ

С ПОЖАРАМИ И ВЗРЫВАМИ

3.1. Истечение жидкостей и газов

3.2. Количественная оценка массы горючих веществ, поступающих в окружающее пространство в результате возникновения аварийных ситуаций

GV = FRW; (3.30)

3.3. Максимальные размеры взрывоопасных зон

К = Т/3600;

3.4. Определение параметров волны давления при взрыве облака топливно-воздушной смеси

Таблица 3.1

Таблица 3.2

Таблица 3.3

(3.47)

3.5. Параметры волны давления при взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом при воздействии на него очага пожара

3.6. Интенсивность теплового излучения

Таблица 3.4

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

3.7. Испарение жидкости и СУГ из пролива

Таблица 3.5

Значения коэффициента h

3.8. Размеры факела при струйном горении

3.9. Тепловое излучение от горящего резервуара

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

КРИТЕРИИ ПОРАЖЕНИЯ ЛЮДЕЙ, ЗДАНИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ОПАСНЫМИ ФАКТОРАМИ АВАРИЙ С ПОЖАРАМИ И ВЗРЫВАМИ

4.1. Критерии поражения ударной волной

Таблица 4.1

Таблица 4.2

Таблица 4.3

Таблица 4.4

Таблица 4.5

Таблица 4.6

Значения пробит-функции

4.2. Критерии поражения тепловым излучением

Таблица 4.7

Таблица 4.9

Таблица 4.10

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПОЖАРНОГО РИСКА

5.1. Потенциальный риск

5.2. Индивидуальный риск

5.3. Социальный риск

5.4. Коллективный риск

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Рейтинг@Mail.ru