Примечание. При расчетах скоростей истечения ПГФ и ЖФ из смежных систем к аварийному блоку можно использовать и другие расчетные формулы, учитывающие фактические условия действующего производства, в том числе гидравлическое сопротивление систем, из которых возможно истечение.
1.4. - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет тепла экзотермических реакций, не прекращающихся при разгерметизации, кДж:
, (9)
где - принимается для каждого случая исходя из конкретных регламентированных условий проведения процесса и времени срабатывания отсечной арматуры и средств ПАЗ, с.
1.5. - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплопритока от внешних теплоносителей, кДж:
, (10)
Значение (кДж/с) может определяться с учетом конкретного теплообменного оборудования и основных закономерностей процессов теплообмена ( ) по разности теплосодержания теплоносителя на входе в теплообменный элемент (аппарат) и выходе из него:
или ,
где - секундный расход греющего теплоносителя;
- удельная теплота парообразования теплоносителя, а также другими существующими способами.
1.6. - энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность (пол, поддон, грунт и т.п.) ЖФ за счет теплоотдачи от окружающей среды (от твердой поверхности и воздуха к жидкости по ее поверхности), кДж:
, (11)
где
. (12)
, (13)
здесь - температура твердой поверхности (пола, поддона, грунта и т.п.), K;
= 3,14;
;
;
, (14)
где .
Значение безразмерного коэффициента , учитывающего влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью (зеркало испарения) жидкости, принимается по табл. 2.
Таблица 2
Значения коэффициента
Скорость воздушного потока над зеркалом испарения, м/с | Значения коэффициента при температуре воздуха в помещении , °C | |||||
10 | 15 | 20 | 30 | 35 | ||
0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
0,1 | 3,0 | 2,6 | 2,4 | 1,8 | 1,6 | |
0,2 | 4,6 | 3,8 | 3,5 | 2,4 | 2,3 | |
0,5 | 6,6 | 5,7 | 5,4 | 3,6 | 3,2 | |
1,0 | 10,0 | 8,7 | 7,7 | 5,6 | 4,6 |
Ориентировочно значение может определяться по табл. 3.
Таблица 3
Зависимость массы ПГФ пролитой жидкости от температуры ее кипения
при с
при с
Значение температуры кипения жидкой фазы , °C | Масса парогазовой фазы , кг (при ) |
Выше 60 | <10 |
От 60 до 40 | 10-40 |
От 40 до 25 | 40-85 |
От 25 до 10 | 85-135 |
От 10 до -5 | 135-185 |
От -5 до -20 | 185-235 |
От -20 до -35 | 235-285 |
От -35 до -55 | 285-350 |
От -55 до -80 | 350-425 |
Ниже -80 | >425 |
Для конкретных условий, когда площадь твердой поверхности пролива жидкости окажется больше или меньше 50 ( ), производится пересчет массы испарившейся жидкости по формуле
. (15)
2. По значениям общих энергетических потенциалов взрывоопасности Е определяются величины приведенной массы и относительного энергетического потенциала, характеризующих взрывоопасность технологических блоков.
2.1. Общая масса горючих паров (газов) взрывоопасного парогазового облака m, приведенная к единой удельной энергии сгорания, равной 46 000 кДж/кг:
. (16)
2.2. Относительный энергетический потенциал взрывоопасности технологического блока находится расчетным методом по формуле
. (17)
По значениям относительных энергетических потенциалов и приведенной массе парогазовой среды m осуществляется категорирование технологических блоков.
Показатели категорий приведены в табл. 4.
Таблица 4
Показатели категорий взрывоопасности технологических блоков
Категория взрывоопасности | m, кг | |
I | > 37 | > 5000 |
II | 27-37 | 2000-5000 |
III | < 27 | < 2000 |
3. С учетом изложенных в данном приложении основных принципов могут разрабатываться методики расчетов и оценки уровней взрывоопасности блоков для типовых технологических линий или отдельных процессов. Методики должны в установленном порядке согласовываться с Госгортехнадзором России.
Приложение 2
Расчет участвующей во взрыве массы вещества и радиусов зон разрушений
Расчет может применяться при выборе основных направлений технических мероприятий по защите объектов и персонала от воздействия взрыва парогазовых сред, а также твердых и жидких химически нестабильных соединений (перекисные соединения, ацетилениды, нитросоединения различных классов, продукты осмоления, трихлористый азот и др.), способных взрываться.
Расчет дает ориентировочные значения участвующей во взрыве массы вещества.
1. В данном расчете по результатам исследований крупномасштабных взрывов на промышленных объектах и экспериментальных взрывов приняты следующие условия и допущения.
1.1. В расчетах принимаются общие приведенные массы парогазовых сред m и соответствующие им энергетические потенциалы Е, полученные при количественной оценке взрывоопасности технологических блоков согласно приложению 1.
Для конкретных реальных условий значения m и Е могут определяться другими методами с учетом эффекта диспергирования горючей жидкости в атмосфере под воздействием внутренней и внешней энергий, характера раскрытия технологической системы, скорости истечения горючего продукта в атмосферу и других возможных факторов.
Масса твердых и жидких химически нестабильных соединений определяется по их содержанию в технологической системе, блоке, аппарате.