Стр. 4
Страницы: | Стр.1 | Стр.2 | Стр.3 | Стр.4 | Стр.5 | Стр.6 |
K - коэффициент, принимаемый равным К = T / 3600 для ЛВЖ;
T - продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое
пространство, с;
C - нижний концентрационный предел распространения пламени
НКПР
ГГ или паров ЛВЖ, % (об.);
-1
M - молярная масса, кг·кмоль ;
-1
V - мольный объем, равный 22,413 куб.м·кмоль ;
0
t - расчетная температура, град. C.
p
В качестве расчетной температуры следует принимать максимально
возможную температуру воздуха в соответствующей климатической зоне
или максимально возможную температуру воздуха по технологическому
регламенту с учетом возможного изменения температуры в аварийной
ситуации. Если такого значения расчетной температуры t по
р
каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее
равной 61 град. C.
12.1.9. За начало отсчета горизонтального размера зоны
принимают внешние габаритные размеры аппаратов, установок,
трубопроводов и т.п. Во всех случаях значение R должно быть не
НКПР
менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.
Расчет избыточного давления и импульса волны давления
при сгорании смесей горючих газов и паров с воздухом
в открытом пространстве
12.1.10. Исходя из рассматриваемого сценария аварии определяется масса m, кг, ГГ и / или паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата в соответствии с пунктами 12.1.3 - 12.1.7.
12.1.11. Величину избыточного давления ДР, кПа, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей, допускается определять по формуле
0,33 0,66 2 3
ДР = P · (0,8 · m / r + 3 · m / r + 5 · m / r ), (40)
0 пр пр пр
--------------------------------
Д - большая греческая буква "дельта"
где P - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным
0
101 кПа);
r - расстояние от геометрического центра газопаровоздушного
облака, м;
m - приведенная масса газа или пара, кг, вычисляется по
пр
формуле
m = (Q / Q ) · m · Z, (41)
пр сг o
-1
где Q - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж·кг ;
сг
6 -1
Q - константа, равная 4,52 · 10 Дж·кг ;
o
m - масса ГГ и / или паров, поступивших в результате аварии в
окружающее пространство, кг;
Z - коэффициент участия ГГ и паров в горении, который
допускается принимать равным 0,1.
12.1.12. Величину импульса волны давления i, Па·с, вычисляют по
формуле
0,66
i = 123 · m / r. (42)
пр
12.2. Метод расчета значений критериев пожарной опасности
для горючих пылей
12.2.1. В качестве расчетного варианта аварии для определения критериев пожарной опасности для горючих пылей следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в горении пылевоздушной смеси участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий такого горения.
12.2.2. Количество поступивших веществ, которые могут образовать горючие пылевоздушные смеси, определяется исходя из предпосылки о том, что в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в окружающее пространство находившейся в аппарате пыли.
12.2.3. Расчетная масса пыли, поступившей в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле
M = M + M , (43)
вз ав
где M - расчетная масса поступившей в окружающее пространство
горючей пыли, кг;
M - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
вз
M - расчетная масса пыли, поступившей в результате аварийной
ав
ситуации, кг.
12.2.4. Величина M определяется по формуле
вз
M = K · K · M , (44)
вз г вз п
где K - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
г
K - доля отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти
вз
во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В
отсутствие экспериментальных данных о величине K допускается
вз
принимать K = 0,9;
вз
M - масса отложившейся вблизи аппарата пыли к моменту аварии,
п
кг.
12.2.5. Величина M определяется по формуле
ав
M = (M + q · T) · K , (45)
ав ап п
где M - масса горючей пыли, выбрасываемой в окружающее
ап
пространство 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 трубопроводам до момента
-1
их отключения, кг·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; 120 с, если вероятность отказа системы автоматики
превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее
элементов; 300 с при ручном отключении;
K - коэффициент пыления, представляющий отношение массы
п
взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из
аппарата в помещение. В отсутствие экспериментальных данных о
величине К допускается принимать: 0,5 - для пылей с дисперсностью
п
не менее 350 мкм; 1,0 - для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.
12.2.6. Избыточное давление ДР для горючих пылей рассчитывается
следующим образом:
а) определяют приведенную массу горючей пыли m , кг, по
пр
формуле
m = M · Z · H / H , (46)
пр т то
где М - 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 0,02;
-1
H - теплота сгорания пыли, Дж·кг ;
т
6 -1
H - константа, принимаемая равной 4,6 · 10 Дж·кг ;
то
б) вычисляют расчетное избыточное давление ДР, кПа, по формуле
0,33 0,66 2 3
ДР = P · (0,8 · m / r + 3 · m / r + 5 · m / r ), (47)
0 пр пр пр
--------------------------------
Д - большая греческая буква "дельта"
где P - атмосферное давление, кПа;
0
r - расстояние от центра пылевоздушного облака, м. Допускается
отсчитывать величину r от геометрического центра технологической
установки.
12.2.7. Величину импульса волны давления i, Па·с, вычисляют по
формуле
0,66
i = 123 · m / r. (48)
пр
12.3. Метод расчета интенсивности теплового излучения
12.3.1. 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 ГЖ 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
12.3.2. Интенсивность теплового излучения q, кВт·м , для
пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют
по формуле
q = E · F · т, (49)
f q
--------------------------------
т - греческая буква "тау"
где E - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени,
f
-2
кВт·м ;
F - угловой коэффициент облученности;
q
т - коэффициент пропускания атмосферы.
Значение E принимается на основе имеющихся экспериментальных
f
или справочных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив
среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени E в
f
зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания
приведены в табл. 8. При отсутствии данных допускается принимать
-2 -2
величину E , равную: 100 кВт·м для СУГ, 40 кВт·м для
f
нефтепродуктов и твердых материалов.
Таблица 8
-----------+--------------------------------------------+----------¬
¦ Топливо ¦ -2 ¦ m, ¦
¦ ¦ E , кВт·м ¦ -2 -1¦
¦ ¦ f ¦кг·м ·c ¦
¦ +--------+--------+--------+--------+--------+ ¦
¦ ¦d = 10 м¦d = 20 м¦d = 30 м¦d = 40 м¦d = 50 м¦ ¦
+----------+--------+--------+--------+--------+--------+----------+
¦СПГ ¦ 220 ¦ 180¦ 150¦ 130¦ 120¦ 0,08¦
¦(метан) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+----------+--------+--------+--------+--------+--------+----------+
¦СУГ ¦ 80 ¦ 63¦ 50¦ 43¦ 40¦ 0,10¦
¦(пропан- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦бутан) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+----------+--------+--------+--------+--------+--------+----------+
¦Бензин ¦ 60 ¦ 47¦ 35¦ 28¦ 25¦ 0,06¦
+----------+--------+--------+--------+--------+--------+----------+
¦Дизтопливо¦ 40 ¦ 32¦ 25¦ 21¦ 18¦ 0,04¦
+----------+--------+--------+--------+--------+--------+----------+
¦Нефть ¦ 25 ¦ 19¦ 15¦ 12¦ 10¦ 0,04¦
¦----------+--------+--------+--------+--------+--------+-----------
Примечание. Для диаметров очагов менее 10 или более 50 м
следует принимать величину E такой же, как и для очагов диаметром
f
10 и 50 м соответственно.
Угловой коэффициент облученности F определяется на основании
q
экспериментальных или справочных данных, исходя размеров пламени и
расстояния до облучаемого объекта.
Эффективный диаметр пролива d, м, рассчитывается по формуле
___
/4F
d = \/ --, (50)
п
--------------------------------
п - греческая буква "пи"
где F - площадь пролива, кв.м.
Высота пламени Н, м, вычисляется по формуле
m 0,61
Н = 42 · d · (-------------) , (51)
______
р · \/ g · d
в
--------------------------------
р - греческая буква "ро"
-2 -1
где m - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг·м ·с ;
-3
р - плотность окружающего воздуха, кг·м ;
в
-2
g = 9,81 - ускорение свободного падения, м·с .
Коэффициент пропускания атмосферы т определяется по формуле
-4
т = ехр[-7,0 · 10 · (r - 0,5 · d)], (52)
--------------------------------
т - греческая буква "тау"
где r - расстояние от источника излучения до облучаемого объекта,
м.
-2
12.3.3. Интенсивность теплового излучения q, кВт·м , для
"огненного шара" допускается вычислять по формуле (49).
Величину E определяют на основе имеющихся экспериментальных
f
-2
данных. Допускается принимать E , равную 450 кВт·м .
f
Значение F допускается вычислять по формуле
q
H / D + 0,5
s
F = -------------------------------------, (53)
q 2 2 1,5
4 · [(H / D + 0,5) + (r / D ) ]
s s
где H - высота центра "огненного шара", м;
D - эффективный диаметр "огненного шара", м;
s
r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности
земли непосредственно под центром "огненного шара", м.
Эффективный диаметр "огненного шара" D определяется по формуле
s
0,327
D = 5,33 · m , (54)
s
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину Н определяют в ходе специальных исследований.
Допускается принимать величину H, равную D / 2.
s
Время существования "огненного шара" t , с, определяют по
s
формуле
0,303
t = 0,92 · m . (55)
s
Коэффициент пропускания атмосферы т рассчитывают по формуле
______
-4 /2 2
т = ехр[-7,0 · 10 · \/r + H - D / 2)]. (56)
s
12.4. Метод оценки индивидуального риска
12.4.1. Настоящий метод применим для расчета величины индивидуального риска (далее - риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газо, паро- или пылевоздушных смесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.
12.4.2. Величину индивидуального риска R при сгорании газо-,
в
паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле
n
R = SUM Q · Q , (57)
в i=1 вi впi
где Q - вероятность возникновения i-й аварии с горением газо-,
вi
паро- или пылевоздушной смеси на рассматриваемой наружной установке,
-1
год ;
Q - условная вероятность поражения человека, находящегося на
впi
заданном расстоянии от наружной установки, избыточным давлением при
реализации указанной аварии i-го типа;
n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значения Q определяют из статистических данных или на основе
вi
ГОСТ 12.1.004.
В формуле (57) допускается учитывать только одну наиболее
неблагоприятную аварию, величина Q для которой принимается равной
в
вероятности возникновения пожара с горением газо-, паро- или
пылевоздушных смесей на наружной установке по ГОСТ 12.1.004, а
значение Q вычислять исходя из массы горючих веществ, вышедших в
вп
атмосферу, в соответствии с пунктами 12.1.2 - 12.1.7.
12.4.3. Величину индивидуального риска R при возможном
n
сгорании веществ и материалов, указанных в табл. 7 для категории В ,
н
рассчитывают по формуле
n
R = SUM Q · Q , (58)
n i=1 fi fni
где Q - вероятность возникновения пожара на рассматриваемой
fi
-1
наружной установке в случае аварии i-го типа, год ;
Q - условная вероятность поражения человека, находящегося на
fni
заданном расстоянии от наружной установки, тепловым излучением при
реализации аварии i-го типа;
n - количество типов рассматриваемых аварий.
Значения Q определяют из статистических данных или на основе
fi
ГОСТ 12.1.004.
В формуле (58) допускается учитывать только одну наиболее
неблагоприятную аварию, величина Q для которой принимается равной
f
Страницы: | Стр.1 | Стр.2 | Стр.3 | Стр.4 | Стр.5 | Стр.6 |
| 
