МЕТОД РАСЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
(НПБ 105-03. Нормы пожарной безопасности определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности)Пожарная безопасность. Строительная деятельность
в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальных данных
о величине K допускается принимать K = 0,9; M - масса отложившейся
вз вз п
вблизи аппарата пыли к моменту аварии, кг.
53. Величина M определяется по формуле:
ав
M = (M + q x T) x K , (44)
ав ап п
где M - масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее пространство
ап
при разгерметизации технологического аппарата, кг; при отсутствии
ограничивающих выброс пыли инженерных устройств следует полагать, что в
момент расчетной аварии происходит аварийный выброс в окружающее
пространство всей находившейся в аппарате пыли; q - производительность, с
которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по
-1
трубопроводам до момента их отключения, кг x с ; T - расчетное время
отключения, с, определяемое в каждом конкретном случае исходя из
реальной обстановки. Следует принимать равным времени срабатывания системы
автоматики, если вероятность ее отказа не превышает 0,000001 в год или
обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с); 120 с, если
вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не
обеспечено резервирование ее элементов; 300 с при ручном отключении; K -
п
коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в
воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата. В
отсутствие экспериментальных данных о величине K допускается принимать:
п
0,5 - для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм; 1,0 - для пылей с
дисперсностью менее 350 мкм.
54. Избыточное давление ДельтаP для горючих пылей рассчитывается следующим образом:
а) определяют приведенную массу горючей пыли m , кг, по формуле:
пр
m = M x Z x H / H , (45)
пр т то
где M - масса горючей пыли, поступившей в результате аварии в
окружающее пространство, кг; Z - коэффициент участия пыли в горении,
значение которого допускается принимать равным 0,1. В отдельных
обоснованных случаях величина Z может быть снижена, но не менее чем до
-1
0,02; H - теплота сгорания пыли, Дж x кг ; H - константа, принимаемая
т то
6 -1
- равной 4,6 x 10 Дж x кг ;
б) вычисляют расчетное избыточное давление ДельтаP, кПа, по формуле:
- 0,33 0,66 2 3
ДельтаP = P x (0,8m / r + 3m / r + 5m / r ), (46)
0 пр пр пр
где r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается
- отсчитывать величину r от геометрического центра технологической установки;
- P - атмосферное давление, кПа.
0
55. Величину импульса волны давления i, Па x с, вычисляют по формуле:
0,66
i = 123m / r. (47)
пр
56. Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из них, который может быть реализован в данной технологической установке):
- - пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);
- - "огненный шар" - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.
Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.
-2
57. Интенсивность теплового излучения q, кВт x м , для пожара пролива
жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле:
q = E x F x тау, (48)
f q
где E - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени,
f
-2
кВт x м ; F - угловой коэффициент облученности; тау - коэффициент
q
пропускания атмосферы.
Значение E принимается на основе имеющихся экспериментальных данных.
f
Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены
в табл. 8.
При отсутствии данных допускается принимать величину Е равной: 100 кВт
f
-2 -2 -2
x м для СУГ, 40 кВт x м для нефтепродуктов, 40 кВт x м для твердых
материалов.
в зависимости от диаметра очага и удельная массовая
скорость выгорания для некоторых жидких
углеводородных топлив
┌─────────────────┬────────────────────────────────────────────────┬──────────────────┐ │ Топливо │ -2 │ M, │ │ │ E , кВт x м │ -2 -1 │ │ │ f │ кг x м x 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 │ 80 │ 63 │ 50 │ 43 │ 40 │ 0,10 │ │ (пропан-бутан) │ │ │ │ │ │ │ ├─────────────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┼─────────┼──────────────────┤ │ Бензин │ 60 │ 47 │ 35 │ 28 │ 25 │ 0,06 │ ├─────────────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┼─────────┼──────────────────┤ │ Дизельное │ 40 │ 32 │ 25 │ 21 │ 18 │ 0,04 │ │ топливо │ │ │ │ │ │ │ ├─────────────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┼─────────┼──────────────────┤ │ Нефть │ 25 │ 19 │ 15 │ 12 │ 10 │ 0,04 │ ├─────────────────┴─────────┴─────────┴────────┴─────────┴─────────┴──────────────────┤ │ Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать│ │величину E такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно. │ │ f │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле:
-----
/4 x F
d = / -----, (49)
\\/ пи
где F - площадь пролива, м2.
Вычисляют высоту пламени H, м, по формуле:
\sect \sectd \psz9
M 0,61
H = 42d (-------------) , (50)
-----
ро x \\/g x d
в
-2 -1
- где M - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг x м x с ;
- -3 -2
ро - плотность окружающего воздуха, кг x м ; g = 9,81 м x с - ускорение
в
свободного падения.
Определяют угловой коэффициент облученности F по формулам:
q
------
/2 2
F = \\/F + F , (51)
q v н
где F , F - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной
v н
площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:
┌ ----- ----------------- ┐
1 │1 h h /S - 1 A /(A + 1) x (S - 1) │
F = -- x │- x arctg(--------) - - x \{arctg( / -----) - -------- x arctg( / ----------------)\}│}│
v пи │S ----- S \\/ S + 1 ----- \\/ (A - 1) x (S + 1) │
│ /2 /2 │
│ \\/S - 1 \\/A - 1 │
└ ┘ ┌ ----------------- ----------------- ┐
1 │(B - 1 / S) /(B + 1) x (S - 1) (A - 1 / S) /(A + 1) x (S - 1) │
F = -- x │----------- x arctg( / -----------------) - ----------- x arctg( / -----------------)│
н пи │ ----- \\/ (B - 1) x (S + 1) ----- \\/ (A - 1) x (S + 1) │
│ /2 /2 │
│ \\/B - 1 \\/A - 1 │
└ ┘
2 2
A = (h + S + 1) / (2 x S); (54)
2
B = (1 + S ) / (2 x S); (55)
S = 2r / d; (56)
h = 2H / d, (57)
\sect \sectd \psz9
где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.
Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле:
-4
тау = exp [-7,0 x 10 x (r - 0,5d)]. (58)
-2
58. Интенсивность теплового излучения q, кВт x м , для "огненного
шара" вычисляют по формуле (48).
Величину E определяют на основе имеющихся экспериментальных данных.
f
-2
Допускается принимать E равным 450 кВт x м .
f
Значение F вычисляют по формуле
q
H / D + 0,5
s
F = ------------------------------------, (59)
q ┌ ┐
│ 2 2│
4 x │(H / D + 0,5) + (r / D ) │
│ s s │
└ ┘
где: H - высота центра "огненного шара", м; D - эффективный диаметр
s
"огненного шара", м; r - расстояние от облучаемого объекта до точки на
поверхности земли непосредственно под центром "огненного шара", м.
Эффективный диаметр "огненного шара" D определяют по формуле:
s
0,327
D = 5,33m , (60)
s
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину H определяют в ходе специальных исследований. Допускается
принимать величину H равной D / 2.
Страницы: 6 из 8 <-- предыдущая cодержание следующая -->