Общие требования. Методы контроля госстандарт россии



страница22/51
Дата16.06.2020
Размер3.09 Mb.
Название файлаГОСТ Р 12.3.047-98Пожар.безоп.техн.проц..doc
1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   ...   51

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж


(рекомендуемое)

МЕТОД РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВОЛНЫ ДАВЛЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ РЕЗЕРВУАРА С ПЕРЕГРЕТОЙ ЖИДКОСТЬЮ ИЛИ СЖИЖЕННЫМ ГАЗОМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НЕГО ОЧАГА ПОЖАРА.

Ж.1. При попадании замкнутого резервуара со сжиженным газом или жидкостью в очаг пожара может происходить нагрев содержимого резервуара до температуры, существенно превышающей нормальную температуру кипения, с соответствующим повышением давления. За счет нагрева несмоченных стенок сосуда уменьшается предел прочности их материала, в результате чего при определенных условиях оказывается возможным разрыв резервуара с возникновением волн давления и образованием «огненного шара». Расчет параметров «огненного шара» изложен в приложении Д. Порядок расчета параметров волн давления изложен ниже. Разрыв резервуара в очаге пожара с образованием волн давления получил название BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion - взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости).

Ж.2. Возможность возникновения BLEVE для конкретного вещества, хранящегося в замкнутой емкости, определяют следующим образом.

Ж.2.1. Рассчитывают d по формуле



, (Ж.1)

где Ср - удельная теплоемкость жидкой фазы, Дж/кг;



Т - температура жидкой фазы, соответствующая температуре насыщенного пара при давлении срабатывания предохранительного клапана, К;

Ткип - температура кипения вещества при нормальном давлении, К;

L - удельная теплота испарения при нормальной температуре кипения Ткип, Дж/кг.

Ж.2.2. Если d < 0,35, BLEVE не происходит. При d 0,35 вероятность возникновения данного явления велика.

Ж.3. Параметрами волны давления, образующейся при BLEVE, являются избыточное давление в положительной фазе волны Dр и безразмерный импульс положительной фазы волны i.



Dр, кПа, и i, Па·с, рассчитывают по формулам:

, (Ж.2)

(Ж.3)

где р0 - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);



r - расстояние до разрушающегося технологического оборудования, м;

mпр - приведенная масса, кг, рассчитанная по формуле

mпр = Еиэ /Q0, (Ж.4)

где Еиэ - энергия, выделяющаяся при изоэнтропическом расширении среды, находящейся в резервуаре, Дж;

Q0 - константа, равная 4,52·106 Дж/кг.

Ж.4. Еиэ, Дж, рассчитывают по формуле

Еиэ = Сэфф m (TTкип), (Ж.5)

где т - масса вещества в резервуаре, кг;



Сэфф - константа, равная 500 Дж/(кг·К);

Т - температура вещества в резервуаре в момент его взрыва, К;

Ткип -температура кипения вещества при атмосферном давлении, К.

При наличии в резервуаре предохранительного клапана Т, К, допускается рассчитывать по формуле



, (Ж.6)

где А, В, Cа - константы Антуана вещества;



рк - давление срабатывания предохранительного клапана, кПа.

Константа А должна соответствовать давлению, выраженному в килопаскалях.



Пример - Расчет параметров ударной волны при BLEVE.

Данные для расчета.

Рассчитать параметры положительной фазы волны давления на расстоянии 750 м от эпицентра аварии, связанной с развитием BLEVE на железнодорожной цистерне вместимостью 50 м3 с 10 т жидкого пропана. Цистерна имеет предохранительный клапан на давление срабатывания 2,0 МПа.

Расчет.


Энергию, выделившуюся при расширении среды в резервуаре, рассчитывают по формуле (Ж.5).

Еиэ = Сэфф m (TTкип),

где т = 4·104 кг - масса пропана в цистерне;



Сэфф - константа, равная 500 Дж/(кг·К);

Ткип = -43 + 273 = 230 К - температура кипения пропана при постоянном давлении.

Т, К, находим по формуле (Ж.6)

,

где рк = 2,000 кПа, А = 5,949, В = 812,648, Са = 247,55.



Отсюда

Получим Еиэ



Еиэ = 4·104 (332 - 230) 500 = 2,06·109 Дж.

Находим приведенную массу тпр, кг, по формуле (Ж.4)



тпр = 2,06·109/(4,52·106) = 456 кг.

Вычислим Dр и i по формулам (Ж.2) и (Ж.З)

Dр = 101 (0,8 · 456033/750 + 3 · 4560,66/7502 + 5 · 4563/750) = 0,86 кПа,

i = 123 · 4560,66/750 = 9,7 Па·с.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   ...   51




База данных защищена авторским правом ©danovie.ru 2020
обратиться к администрации

    Главная страница