В.1. Методы расчета критериев пожарной опасности для горючих газов и паров

В.1.1. При невозможности расчета пожарного риска выбор расчетного

варианта следует осуществлять с учетом годовой частоты реализации и

последствий тех или иных аварий. В качестве расчетного для вычисления

критериев пожарной опасности наружных установок, в которых находятся

(обращаются) горючие газы, пары, следует принимать вариант аварии, для

которого произведение годовой частоты реализации этого варианта Q и

w

расчетного избыточного давления ДЕЛЬТА P при сгорании газо-, паровоздушных

смесей в случае реализации указанного варианта максимально, то есть:

G = Q ДЕЛЬТА P = max. (В.1)

w

Расчет величины G производится в следующей последовательности:

а) рассматриваются различные варианты аварий и из статистических данных

или на основе годовой частоты аварий со сгоранием газо-, паровоздушных

смесей определяются Q для этих вариантов;

wi

б) для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по изложенной

ниже методике значения расчетного избыточного давления ДЕЛЬТА P ;

i

в) вычисляются величины G = Q ДЕЛЬТА P для каждого из

i wi i

рассматриваемых вариантов аварии, среди которых выбирается вариант с

наибольшим значением G ;

i

г) в качестве расчетного для определения критериев пожарной опасности

принимается вариант, в котором величина G максимальна. При этом количество

i

горючих газов, паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается исходя из

рассматриваемого сценария аварии с учетом В.1.3 - В.1.9.

m = (V + V )ро , (В.2)

а т г

где V - объем газа, вышедшего из аппарата, куб. м;

а

V - объем газа, вышедшего из трубопровода, куб. м;

т

-3

ро - плотность газа, кг x м .

г

При этом

V = 0,01 x P V, (В.3)

а 1

где P - давление в аппарате, кПа;

1

V - объем аппарата, куб. м;

V = V + V , (В.4)

т 1т 2т

где V - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, куб. м;

1т

V - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения,

2т

куб. м;

V = qT, (В.5)

1т

где q - расход газа, определяемый по технологическому регламенту в

зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой

-1

среды и т.д., куб. м x с ;

T - время, определяемое по В.1.3, с;

2 2 2

V = 0,01 x пиP (r L + r L + ... + r L ), (В.6)

2т 2 1 1 2 2 n n

где P - максимальное давление в трубопроводе по технологическому

2

регламенту, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

В.1.5. Масса паров жидкости m, кг, поступивших в окружающее

пространство при наличии нескольких источников испарения (поверхность

разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые

емкости и т.п.), определяется из выражения

m = m + m + m + m , (В.7)

р емк св.окр пер

где m - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

р

m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей,

емк

кг;

m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые

св.окр

нанесен применяемый состав, кг;

m - масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство в случае

пер

ее перегрева, кг.

При этом каждое из слагаемых (m , m , m ) в формуле (В.7)

р емк св.окр

определяют из выражения

m = WF T, (В.8)

и

-1 -2

где W - интенсивность испарения, кг x с x м ;

F - площадь испарения, кв. м, определяемая в соответствии с В.1.3 в

и

зависимости от массы жидкости m , вышедшей в окружающее пространство;

п

T - продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и горючих

жидкостей в окружающее пространство согласно В.1.3, с.

Величину m определяют по формуле (при T > T )

пер а кип

2C (T - T )

р а кип

m = min[0,8m ; ---------------m ], (В.9)

пер п L п

исп

где m - масса вышедшей перегретой жидкости, кг;

п

C - удельная теплоемкость жидкости при температуре перегрева жидкости

р

-1 -1

T , Дж x кг x K ;

а

T - температура перегретой жидкости в соответствии с технологическим

а

регламентом в технологическом аппарате или оборудовании, K;

T - нормальная температура кипения жидкости, K;

кип

L - удельная теплота испарения жидкости при температуре перегрева

исп

-1

жидкости T , Дж x кг .

а

Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в

распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (В.7) введением

дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости

от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работы.

В.1.6. Масса m вышедшей жидкости, кг, определяют в соответствии с

п

В.1.3.

В.1.7. Интенсивность испарения W определяется по справочным и

экспериментальным данным. Для ненагретых выше расчетной температуры

(окружающей среды) ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по

формуле

-6 _

W = 10 \/M x P , (В.10)

н

-1

где M - молярная масса, кг x кмоль ;

P - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости,

н

определяемое по справочным данным, кПа.

В.1.8. Масса паров жидкости, нагретой выше расчетной температуры, но не

выше температуры кипения жидкости, определяется в соответствии с А.2.8

(приложение А).

В.1.9. Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных

допускается рассчитывать удельную массу испарившегося СУГ m из пролива,

СУГ

-2

кг x м , по формуле

__

_ 5,1 x \/Re x лямбда t

M /t в

m = ----(T - T ) x (2лямбда \/---- + ----------------------), (В.11)

СУГ L 0 ж тв пи a d

исп

-1

где M - молярная масса СУГ, кг x моль ;

L - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре СУГ T ,

исп ж

-1

Дж x моль ;

T - начальная температура материала, на поверхность которого

0

разливается СУГ, K;

T - начальная температура СУГ, K;

ж

лямбда - коэффициент теплопроводности материала, на поверхность

тв

-1 -1

которого разливается СУГ, Вт x м x K ;

лямбда

тв

a = -------- - коэффициент температуропроводности материала, на

C ро

тв тв

-1

поверхность которого разливается СУГ, кв. м x с ;

C - теплоемкость материала, на поверхность которого разливается СУГ,

тв

-1 -1

Дж x кг x K ;

ро - плотность материала, на поверхность которого разливается СУГ,

тв

-3

кг x м ;

t - текущее время, с, принимаемое равным времени полного испарения СУГ,

но не более 3600 с;

Ud

Re = --- число Рейнольдса;

ню

в

-1

U - скорость воздушного потока, м x с ;

___

/4F

/ и

d = \/----- - характерный размер пролива СУГ, м;

пи

-1

ню - кинематическая вязкость воздуха, кв. м x с ;

в

-1 -1

лямбда - коэффициент теплопроводности воздуха, Вт x м x K .

в

Формула (В.11) справедлива для СУГ с температурой T <= T . При

ж кип

температуре СУГ T > T дополнительно рассчитывается масса перегретых СУГ

ж кип

m по формуле (В.9).

пер