суммарная   масса   ЖФ,   испарившаяся   за   счет

     СИГМА

теплопритока из окружающей
среды;

    F  - площадь поверхности
зеркала жидкости;

     ж

    F  -  площадь контакта жидкости с твердой
поверхностью разлива

     п

(площадь  теплообмена   между   пролитой   жидкостью  
и   твердой

поверхностью разлива);

    эпсилон -   
коэффициент   тепловой   активности   поверхности

(поддона);

    ламбда -  
коэффициент  
теплопроводности   материала  твердой

поверхности (пола, поддона,
земли и т.п.);

    с  - удельная
теплоемкость материала твердой поверхности;

     т

    ро  - объемный вес
(плотность) материала твердой поверхности;

      т

    m  - интенсивность
испарения;

     и

    М - молекулярная масса;

    эта - безразмерный коэффициент;

    P  - давление
насыщенного пара при расчетной температуре;

     н

    тау  -   время  
контакта  жидкости  с 
поверхностью  разлива,

       и

принимаемое в расчет, мин.

 

1. Определение значений энергетических

показателей взрывоопасности технологических
объектов

(стадий, блоков)

 

1. Общий энергетический потенциал взрывоопасности
технологического объекта, стадии, блока Е характеризуется суммой энергии
адиабатического расширения парогазовой фазы, полного сгорания имеющихся и
образующихся из жидкости паров за счет внутренней и внешней (окружающей среды)
энергий при аварийном раскрытии технологической системы:

 

                 Е = Е' + E' + Е" + E" + E" +
E".              (1)

                      1   
2    1    2    3   
4

 

    1.1. Е'  - сумма энергий
адиабатического расширения и сгорания

          1

ПГФ, находящейся
непосредственно в аварийном блоке:

 

                         E' = А + G' q';                       (2)

                          1       
1

 

          А = 1/(k - 1) P V'
(1 - (P /P   ) ^ (k - 1)/k)       (3)

                                    0  абс

 

    или

 

                         A = бета 
P V',                       (4)

                                 1

 

    бета  - принимается по
табл. 1.

        1

 

Таблица 1

 




Показа-
тель  
адиаба-
ты    


Давление в системе, МПа                     




0,07 -
0,5 


0,5 -
1,0


1,0 -
5,0


5,0 -
10,0


10,0 -
20,0


20,0 -
30,0


30,0 -
40,0


40,0 -
50,0


50,0 -
75,0


75,0 -
100,0




К = 1,1


1,6 


1,95


2,95


3,38


3,80


4,02


4,16


4,28


4,46


4,63




К = 1,2


1,4 


1,53


2,13


2,68


2,94


3,07


3,16


3,23


3,36


3,42




К = 1,3


1,21


1,42


1,97


2,18


2,36


2,44


2,5 


2,54


2,62


2,65




К = 1,4


1,08


1,24


1,68


1,83


1,95


2,00


2,05


2,08


2,12


2,15




 

При значениях P < 0,07 МПа и PV' < 0,02 МПа x куб. м
энергия адиабатического расширения (А) ввиду малых ее значений в расчет не
принимается:

 

                           G' = V' ро';                        (5)

                            1   
0

 

                     V' =
(P    V' Т )/P  Т.                   (6)

                      0    
абс     0   0

 

    Для многокомпонентных  
материальных  сред  значения 
массы  и

объема определяются с учетом
процентного содержания  и  физических

свойств,   составляющих   эту   смесь  продуктов, 
или  по  одному

компоненту, составляющему
наибольшую долю в ней.

    1.2. Е'    -    энергия   
сгорания    ПГФ,    поступившей   к

          2

разгерметизованному участку
от смежных объектов (блоков):

 

                               n

                         E' = SUM G' g'.                       (7)

                          2  
i=1  1  1

 

    Для i-го потока:

 

                       G' = w' S' ро' тау';                    (8)

                        1   
i  i   i    i

 

              ____________________________________________

       w' = \/ 2(k/(k - 1)) р 
ню' ((P /P   ) ^ (k - 1)/k).    (9)

        i                   
i   i    0  абс

 

    Для практического  
применения   при   определении    скорости

адиабатического истечения
ПГФ можно использовать формулу:

 

                             ______________

                      w' = \/ 2бета  P  ню',                  (10)

                       i          
2  i

 

    бета  - принимается по
табл. 2.

        2

 

Таблица 2

 




Показа-
тель  
адиаба-
ты    


Давление в системе, МПа                     




0,07 -
0,5 


0,5 -
1,0


1,0 -
5,0


5,0 -
10,0


10,0 -
20,0


20,0 -
30,0


30,0 -
40,0


40,0 -
50,0


50,0 -
75,0


75,0 -
100,0




К = 1,1


1,76 


2,14


3,25


3,72


4,18


4,42 


4,58


4,71


4,91


5,10




К = 1,2


1,68 


1,84


2,56


3,21


3,52


3,68 


3,79


3,88


4,02


4,10




К = 1,3


1,57 


1,85


2,56


2,83


3,07


3,18 


3,25


3,30


3,40


3,46




К = 1,4


1,515


1,74


2,35


2,56


2,74


2,805


2,87


2,91


2,97


3,02




 

Количество ЖФ, поступившей от смежных блоков:

 

                       G" = w" S" ро"
тау";                   (11)

                        1   
i  i   i    i

 

                                   ________

                      w" = бета  \/ 2P /ро",                  (12)

                       i      
3      1   i

 

    где бета    -   в  
зависимости   от  реальных 
свойств  ЖФ  и

            3

гидродинамических
условий  истечения  i-го 
потока  принимается  в

пределах 0,1 - 0,9.

    Примечание. При расчетах 
скоростей  истечения  ПГФ 
и  ЖФ  из

смежных  систем 
к аварийному участку (блоку) можно использовать и

другие  расчетные  
формулы,   учитывающие   фактические   условия

действующего    производства,    в    том   числе  
гидравлическое

сопротивление системы, из
которой возможно истечение.

 

    1.3. Е"  - энергия
сгорания ПГФ,  образующейся за счет
энергии

          1

перегрева ЖФ  рассматриваемого  блока  и  поступившей 
от  смежных

объектов за время тау :

                     i

 

                         E" = G"     q'.                      (13)

                          4   
СИГМА

 

    1.4. E" - энергия сгорания ПГФ,  образующейся из  ЖФ  за 
счет

          2

тепла экзотермических  реакций, 
не  прекращающихся  при аварийной

разгерметизации:

 

                     E" = q'/r SUM П   тау  ,                 (14)

                      2            
рi    рi

 

    где тау  
принимается  для каждого случая
исходя из конкретных

           р

регламентированных   условий  
проведения   процесса   и   времени

срабатываний отсечной
арматуры и средств ПАЗ, с.

    1.5. E"  -  энергия 
сгорания ПГФ,  образующейся из ЖФ
за счет

          3

теплопритока от внешних
теплоносителей:

 

                     E" = q'/r SUM П   тау  .                 (15)

                      3             Тi    Тi

 

    Значение П   может   определяться   с    учетом    конкретного

              Тi

теплообменного  оборудования  и основных закономерностей процессов

теплообмена  (П   
=  K   F   ДЕЛЬТА  t ,  
кДж/ч)   по   разности

               Тi      i  
i           i

теплосодержания  теплоносителя  на  входе  в теплообменный элемент

(аппарат) и выходе из него.

    1.6. E" - энергия сгорания ПГФ,  образующейся из 
пролитой  на

          4

твердую  поверхность 
(пол,  поддон,  грунт 
и  т.п.)  ЖФ 
за счет

теплоотдачи от окружающей
среды:

 

                         E" = G"     q';                      (16)

                          4   
СИГМА

 

                 2(Т  - Т
)     e     F

                    0   
k             п        _____

            G" = ---------- x ----- x -- x F  \/ тау ,        (17)