10.3.1. Інтенсивність теплового випромінювання розраховують для двох випадків пожежі (або для того з них, який може бути реалізований у даній технологічній установці):
пожежа розливів ЛЗР, ГР або горіння твердих горючих матеріалів (включаючи горіння пилу);
«вогненна куля» - великомасштабне дифузійне горіння, що реалізується у разі розриву резервуара з горючою рідиною або газом під тиском із займанням вмісту резервуара.
Якщо можлива реалізація обох варіантів, то під час оцінки значень критерію пожежної небезпеки, враховується найбільша з двох значень інтенсивності теплового випромінювання.
10.3.2. Інтенсивність теплового випромінювання q, кВт∙м-2, для пожежі розливу рідини або при горінні твердих матеріалів обчислюють за формулою:
q = Ef ∙Fq ∙ψ, (49)
де Ef - середньоповерхнева густина теплового потоку випромінювання полум'я, кВт ∙ м-2;
Fq - кутовий коефіцієнт опромінення;
ψ - коефіцієнт пропускання теплового випромінювання крізь атмосферу.
Значення Ef приймається на основі наявних експериментальних даних. Для деяких рідких вуглеводневих палив зазначені дані наведені у таблиці 8.
|
|
У разі відсутності даних допускається приймати величину Ef рівною: 100 кВт∙м-2 для ЗВГ; 40 кВт∙м-2 для нафтопродуктів; 40 кВт∙м-2 для твердих матеріалів.
Таблиця 8. - Середньоповерхнева густина теплового випромінювання полум'я залежно від діаметра вогнища і питома масова швидкість вигоряння для деяких видів рідкого вуглеводневого палива
Паливо | Ef, кВт∙м-2 | М v, кг∙м-2∙с-2 | ||||
d = 10 м | d = 20 м | d = 30 м | d = 40 м | d = 50 м | ||
ЗВГ (Метан) | 0,08 |
звг (Пропан-бутан) | 0,10 | |||||
Бензин | 0,06 | |||||
Дизельне паливо | 0,04 | |||||
Нафта | 0,04 |
Примітка. Для діаметрів вогнищ менше 10 м або більше 50 м слід приймати величину Ef таку ж, як і для вогнищ діаметром 10 м і 50 м відповідно
Розраховують ефективний діаметр розливу d, м, за формулою:
d = , (50)
де F - площа розливу, м.
Обчислюють висоту полум'я H, м, за формулою:
H = 42∙d∙ , (51)
де Mv - питома масова швидкість вигоряння палива, кг∙м-2∙c-1;
ρп - густина навколишнього повітря, кг∙м-3;
g = 9,81 м∙с-2 - прискорення вільного падіння.
Визначають кутовий коефіцієнт опромінення F q за формулами:
Fq = , (52)
де Fв, Fг - фактори опромінення для вертикальної і горизонтальної площадок відповідно, які визначаються за допомогою нижченаведених формул:
Fв = , (53)
FГ = , (54)
А = (h2+S2+1)/(2∙S), (55)
B = (1+S2)/(2∙S), (56)
S = 2r/d, (57)
h = 2H/d, (58)
де r - відстань від геометричного центра розливу до об'єкта, що опромінюється, м.
|
|
Визначають коефіцієнт пропускання теплового випромінювання крізь атмосферу за формулою:
ψ = exp [-7,0∙10-4∙(r -0,5 d)]. (59)
10.3.3. Інтенсивність теплового випромінювання q, кВт∙м-2, для «вогняної кулі» обчислюють за формулою (49).
Величину Еf визначають на основі наявних експериментальних даних. Допускається приймати Еf рівною 450 кВт∙м-2.
Значення Fq обчислюють за формулою:
Fq = , (60)
де Н - висота центра «вогняної кулі», м;
Ds - ефективний діаметр «вогняної кулі», м;
r - відстань від об'єкта, що опромінюється, до точки на поверхні землі безпосередньо під центром «вогняної кулі», м.
Ефективний діаметр «вогняної кулі» Ds, м, визначають за формулою:
Ds=5,33m0,327, (61)
де m - маса горючої речовини, кг.
Значення Н визначають у ході спеціальних досліджень. Допускається приймати величину Н рівною Ds/2.
Час існування «вогняної кулі» ts, c, визначають за формулою:
ts = 0,92 m0,303. (62)
Коефіцієнт пропускання теплового випромінювання крізь атмосферу ψ розраховують за формулою:
ψ = exp[–7,0∙10-4∙( – Ds /2)]. (63)
Начальник Державного департаменту
пожежної безпеки МНС України В.М.Андрієнко
ДОДАТОК
до Норм визначення
категорій приміщень, будинків та
зовнішніх установок за
вибухопожежною та пожежною
небезпекою
Рекомендований
РОЗРАХУНКОВЕ ВИЗНАЧЕННЯ ЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА Z УЧАСТІ ГОРЮЧИХ ГАЗІВ І ПАРІВ НЕНАГРІТИХ ЛЕГКОЗАЙМИСТИХ РІДИН У ВИБУХУ
Матеріали цього додатка застосовуються для випадку 100 m /(ρг,п Vвільн) < 0,5 Снкмп, де Снкмп — нижня концентраційна межа поширення полум'я газу або пари, % (об.) та для приміщень у формі прямокутного паралелепіпеда з відношенням довжини до ширини не більш 5.
1. Коефіцієнт Z участі горючих газів і парів легкозаймистих рідин у вибуху при заданому рівні значимості Q (С > ) (рівень значимості у даному випадку -ймовірність того, що значення концентрації С перевищить значення математичного чекання цієї випадкової величини ) розраховується за формулами:
при Х нкмп ≤ L та Y нкмп ≤ S
Z = Xнкмп Y нкмп Z нкмп, (1)
при Х нкмп › L та Y нкмп › S
Z = F Z нкмп, (2)
де Со – передекспоненціальний множник, % (об.), що дорівнює:
у разі відсутності рухливості повітряного середовища для горючих газів
Co = 3,77∙103∙ , (3)
у разі рухливості повітряного середовища для горючих газів
Co = 3∙102∙ , (4)
у разі відсутності рухливості повітряного середовища для парів легкозаймистих рідин
Co = CH , (5)
у разі рухливості повітряного середовища для парів легкозаймистих рідин
Co = CH , (6)
де т - маса газу або парів ЛЗР, що надходять до об'єму приміщення відповідно до розділу 5, кг;
δ - допустимі відхилення концентрації при рівні значимості Q, що задається, (С> ), наведені в таблиці;
Х нкмп, Y нкмп, Z нкмп, - відстані по осях X, Y і Z від джерела надходження газу або пари, які обмежені нижньою концентраційною межею поширення полум'я відповідно, м; розраховуються за формулами (10 - 12) додатка;
L, S - довжина і ширина приміщення, м;
F - площа підлоги приміщення, м2;
U - рухливість повітряного середовища, мс"1;
Сн - концентрація насичених парів при розрахунковій температурі tp, °С, повітря у приміщенні, % (об.).
Концентрація Сн може бути знайдена за формулою:
Cн = 100 , (7)
де Рн - тиск насичених парів при розрахунковій температурі (приймається за довідниковою літературою), кПа;
Ро - атмосферний тиск, рівний 101,3 кПа.
Таблиця Значення допустимих відхилень концентрації при рівні значимості Q(C> )
Характер розподілу концентрацій | Q(.c> ) | δ |
Для горючих газів при відсутності рухливості повітряного середовища Для горючих газів при рухливості повітряного середовища | 0,1 | 1,29 |
0,05 | 1,38 | |
0,01 | 1,53 | |
0,003 | 1,63 | |
0,001 | 1,70 | |
0,000001 | 2,04 | |
0,1 | 1,29 | |
0,05 | 1,37 | |
0,01 | 1,52 | |
0,003 | 1,62 | |
0,001 | 1,70 | |
0,000001 | 2,03 | |
Для парів легкозаймистих рідин при відсутності рухливості повітряного середовища | 0,1 | 1,19 |
0,05 | 1,25 | |
0,01 | 1,35 | |
0,003 | 1,41 | |
0,001 | 1,46 | |
0,000001 | 1,68 | |
Для парів легкозаймистих рідин при рухливості повітряного середовища | 0,1 | 1,21 |
0,05 | 1,27 | |
0,01 | 1,38 | |
0,003 | 1,45 | |
0,001 | 1,51 | |
0,000001 | 1,75 |
Рівень значимості Q (С > ) вибирається, виходячи з особливостей технологічного процесу. Допускається приймати Q (C > ) рівним 0,05.
|
|
1. Значення коефіцієнта Z участі парів легкозаймистих рідин у вибуху може бути визначений за графіком, який наведено на Рис.
Рис. Значення коефіцієнта Z участі парів