2,8. Расчет опасных факторов пожара при сгорании паровоздушных смесей.

При оценке пожарной опасности технологической системы необходимо оценить расчетным путем радиус воздействия высокотемпературных продуктов при пожаре-вспышке или параметры волны давления при сгорании паровоздушных смесей.

Исходные данные

Наименование ЛВЖ – Изобутилформиат, С₅Н₁₀О₂

Масса паров Изобутилформиат, С₅Н₁₀О₂ испарившаяся с поверхности разлива, m_п = 5,26 кг.

Размер зоны, ограниченной нижним концентрационным пределом распространения пламени паров, R_нкпр = 11,102 м

Расстояние от геометрического центра сгорания паровоздушной смеси,

r = 108,2 м

Удельная теплота сгорания ацетона, Q_сг = 307 · 10⁶ Дж/кг.

Расчет

1. Радиус воздействия высокотемпературных продуктов сгорания паровоздушного облака при пожаре-вспышке R_F определяется приближенным соотношением

2. Определяем приведенную массу

m_пр = (Q_сг / Q_o) m Z = 307·10⁶ /4,52·10⁶ ·5,26 · 0,1 = 138,7 кг

3. Находим избыточное давление

ΔР = Р_о (0,8 m_пр ^0,33/r + 3 m_пр^0,68/r ² + 5 m_пр/r ³) =

= 101 [0,8 (138,7)^0,33/108,2 + 3 (138,7)^0,66/108,2² + 5 (138,7)/108,2³] = 8,20 кПа.

Исходные данные для расчета

1) Наименование ЛВЖ - бензин.

2) Площадь пролива ЛВЖ, F_ж = 14,7 м².

4) Расстояние от геометрического центра пролива ЛВЖ до облучаемого объекта, r = 108,2 м.

5) Удельная массовая скорость выгорания ЛВЖ , т = 0,06 кг/(м²·с);

6) Плотность окружающего воздуха, r_в = 1,2 кг/м³);

7) Ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с².

Расчет

Приведенный диаметр пролива ЛВЖ

Приведенный радиус пролива ЛВЖ , R_п = 10 м.

Высота пламени

По табл. 13.2 определяем среднеповерхностную плотность теплового излучения пламени

E_f = 47 кВт/м².

Находим угловой коэффициент облученности F_q по следующим формулам:

h = 2H/d = 2 · 26,5/19,5 = 2,72;

S₁ = 2r/d = 2 · 40/19,5 = 4,1;

= (2,72² + 4,10² + 1)/(2 · 4,1) = 3,08;

B = (1 + S²)/(2S) = (1 + 4,1²)/(2 · 4,1) = 2,17,

.

Коэффициент пропускания атмосферы

t = exp [-7,0·10^-4 (r - 0,5d)] = exp [-7,0·10^-4 (40 - 0,5 · 19,5)] = 0,979.

Интенсивность падающего теплового излучения на расстоянии 40 м от центра пролива ЛВЖ

q = E_f F_q t = 47 · 0,0324 · 0,979 = 1,5 кВт/м².

Заключение

Анализ пожаров показывает, что некоторые пожары сопровождаются взрывом с последующим горением. Средняя скорость распространения горения составляет 30 м²/мин., а в некоторых случаях она превышает 100 м²/мин. Возможности ликвидировать горение первыми подразделениями, как правило, не хватает, и пожар принимает большие размеры.

Совершенствование системы обеспечения пожарной безопасности и тушения объектов добычи, переработки и хранения нефти и нефтепродуктов будет идти в следующих направлениях:

1. Снижение пожарной опасности технологических процессов переработки и хранения нефти и нефтепродуктов;

2. Обеспечение гарнизонов пожарной охраны современными качественными огнетушащими веществами общего и специального назначения;

3. Создание надежных систем автоматичесткого пожаротушения технологических установок и резервуаров НПЗ;

4. Исследование средств и способов, исключающих вскипание и выброс нефти из горящего резервуара;

5. Разработка методов ликвидации загазованности территорий резервуарных парков при истечении горючих жидкостей и газов в атмосферу;