Расчет:
Для пропана СНКПР = 2,3 % об, масса пропана mг=2304 кг.
= 14,6 
= 116 м,
= 0,33 
= 2,6 м.
ρг - плотность паров СУГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м3, которая рассчитывается по формуле:
ρг = М/(V0· (1+0,00367· tp)) (9)
где: М - молярная масса, кг/моль, равна 44 кг/кмоль для пропана;
V0 - мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль;
tp - расчетная температура, 0С, равная 20 0С;
ρn = 44/(22,4· (1+0,00367·20)) = 1,83 кг/м3;
Радиус Rб, м, и высоту Zб, м, зоны, ограниченной НКПР газов и паров, вычисляют исходя из значений HНКПР, YHKHP и ZНКПР.
При этом Rб > ХНКПР, Rб > YНКПР и Zб > h + Rб (h =2 м – высота емкости, м).
Для горючих газов геометрически зона, ограниченная НКПР газов, будет представлять цилиндр с основанием радиусом Rб и высотой hб = 2Rб при Rб £ h и hб = h + Rб при Rб > h, внутри которого расположен источник возможного выделения горючих газов.
Цилиндр, внутри которого располагается источник возможного выделения горючих газов, будет иметь следующие параметры: радиус Rб=116м, высота hб=118м. В пределах этой зоны создается взрывоопасная среда.
Расчет интенсивности теплового излучения при образовании «огненного шара»
Облако пара или топливовоздушной смеси, переобогащенное топливом, и не способное поэтому объемно детонировать, начинает гореть вокруг своей внешней оболочки, образуя огневой шар. Такие шары, вызванные горением углеводородов, светятся и излучают тепло, что может причинить смертельные ожоги и вызвать возгорание горючих веществ.
Расчет интенсивности теплового излучения «огненного шара» q, кВт/м2, проводят по формуле:
q = Ef · Fq · t, (10)
где: Ef - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2;
Fq - угловой коэффициент облученности;
t - коэффициент пропускания атмосферы.
Ef определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Ef равным 450 кВт/м2 [25].
Fq рассчитывают по формуле:
, (11)
где: Н - 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 рассчитывают по формуле:
Ds =5,33 m 0,327 (12)
где т - масса горючего вещества, кг.
H определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать H равной Ds/2.
Время существования «огненного шара» ts, с, рассчитывают по формуле:
ts = 0,92 m 0,303 (13)
Коэффициент пропускания атмосферы t рассчитывают по формуле:
t = ехр [-7,0 · 10-4 (
- Ds / 2)] (14)
Доза теплового излучения воздействующего на людей определяется по формуле:
Q = q · ts. (15)
Данные для расчета:
Расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара» 50 м.
Расчет:
По формуле (12) определяем эффективный диаметр «огневого шара» Ds
Ds = 5,33 · (2304)0,327 = 66 м.
По формуле (11), принимая H = Ds /2 = 33 м, находим угловой коэффициент облученности Fq
Fq = 
= 0,126.
По формуле (14) находим коэффициент пропускания атмосферы t:
t = ехр [-7,0 · 10-4 (
– 66 / 2 )] = 0,98.
По формуле (10), принимая Ef = 450 кВт/м2, находим интенсивность теплового излучения q
q = 450 · 0,126 · 0,98 = 55 кВт/м2.
По формуле (13) определяем время существования «огненного шара» ts:
ts = 0,92 · 23040,303 = 9,6 с.
По формуле (15), определяем дозу теплового излучения воздействующего на людей от «огненного шара»:
Q = q · ts = 55 · 9,6 = 5,2 · 105 Дж/м2.
Зависимость величины теплового излучения огневого шара от расстояния до его центра представлена в таблице 5.
Таблица 5
| Расстояние до центра огневого шара, м | Тепловой поток, q, кВт/м2 | Доза теплового излучения, Дж/м2 |
| 50 | 55 | 5,2 ×105 |
| 60 | 44 | 4,2 ×105 |
| 70 | 39 | 3,8×105 |
| 80 | 27 | 2,6×105 |
| 90 | 22 | 2,1×105 |
| 100 | 17 | 1,6×105 |
За время существования огневого шара (9,6 сек.) люди получат ожоги различной степени тяжести (см. приложение А, табл. 3).
Расчет интенсивности теплового излучения при пожаре пролива
Интенсивность теплового излучения q, кВт/м2, рассчитывают по формуле:
q = Ef · Fq · t, (16)
где: Ef - среднеповерхностная плотность теплового излучения, кВт/м2;
Fq - угловой коэффициент облученности;
t - коэффициент пропускания атмосферы.
Ef принимают на основе имеющихся экспериментальных данных.
При отсутствии данных допускается Ef принимать равной 100 кВт/м2 для СУГ [24].
Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле
(17)
где: S - площадь пролива, м2.
Рассчитывают высоту пламени Н, м, по формуле
(18)
где: т - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м · с);
rв - плотность окружающего воздуха, кг/м3;
G - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
Определяют угловой коэффициент облученности Fq по формуле:
Скачать реферат