Визначення розмірів вибухонебезпечних зон від центру аварії

 

Вважається, що при попаданні в зону дії полум'я. Утвореного газоповітряної сумішшю при утриманні пального, рівного нижньому концентраційного межею поширення полум'я (НКМП), ймовірність загибелі людей наближається до 100%, а за межами такого полум'я важких наслідків не спостерігається. У зв'язку з цим одним з показників ступеня небезпеки речовин можуть служити розміри вибухонебезпечних зон по горизонталі (Х, Y) та вертикалі

для горючих газів (ГГ):

 

 

для легко займистих рідин (ЛЗР):

 

 

де m ‒ маса надійшли в навколишнє середовище газів або парів (останніх за час не більше 1 г);P ,Р - щільність газу. пари, кг / м ;

Р ‒ тиск насиченої пари ЛЗР при розрахунковій температурі, кПа;

К ‒ коефіцієнт, що дорівнює t/3600 (де t ‒ тривалість надходження парів ЛЗР у відкритий простір, с);

С_нкмп ‒ нижня концентраційна межа поширення полум'я. об.%.

Діаметр вогнища горіння визначається за формулою:

де F ‒ площа протоки горючої речовини при аварії. м .

Отримані розміри вибухонебезпечної зони (X, Y, Z) і діаметр вогнища горіння нанести на координатну сітку і представити у звіті. (див. мал.2)

 

Послідовність роботи з методичним посібником

3.1. Вивчити рекомендовану літературу (лекційний матеріал);

3.2.Ізучіть методичні вказівки;

3.3.Вибрать вихідні дані свого варіанту (табл.2) м не обхідні дані з додаток 1. таблиць 1.1, 1.2 та додаток 2, табл. 2.1, 2.3,2.4.

3.4. Провести розрахунок, проаналізувати наслідки даної надзвичайної ситуації використовуючи додаток 2, табл. 2.2.

3.5.Нанесті розміри вибухонебезпечної зони, діаметр вогнища горіння, розташування людей від центру аварії. На схемі вказати речовина і НКМП (% об., С_нкмп, г / м ), см. рис. 2

3.6.Представить звіт викладачеві.

 

4 Приклади рішення завдань:

Вихідні дані:

При зберіганні 62 тонн 1,4 - діоксану (СНТ) в наземному металевому резервуарі, розташованому в 65 м від складських з/б будівель, стався аварійний викид цієї речовини. У результаті надходження парів протягом 37 хвилин у відкритий простір, над місцем викиду утворилася вибухонебезпечна суміш парогазоповітряні. У ліквідації аварії беруть участь 7 людин з загону з МНС на видаленні приблизно 100 метрів від резервуару. На момент аварії температура навколишнього (Т_нав) середовища становила 10 С.

 

Теплофізичні властивості 1.4 - діоксану представлені нижче:

Питома теплоємність С = 241 Дж / (моль ∙К);

Теплота згоряння =2316.56

Температура кипіння Т = 101,3 С (при Р = 101,32 Па);

Температура рідкої фази (спрацювання запоб. клапана) Т = 106,36 С;

Коефіцієнт участі газу (пари) у вибуху Z = 0,17;

Нижній концентраційний межа С = 1,97 об.%;

Густина рідкої фази = 810 ;

Щільність пари

4.1 Визначення здібності парів 1.4-діоксану до утворення "вогняної кулі"

Переведемо розмірність питомої теплоємності рідкої фази:

С

Питома теплота випаровування:

L=

Розраховуємо коефіцієнт

<3,5 тому "вогненна куля" не утворюється.

 

4.2 Визначаємо величини тисків у фронті ударної хвилі при згорянні пароповітряної суміші "1,4 - діоксан-повітря":

Визначимо тиск насичених парів 1,4-діоксану при Т_нав = 10 С; З додатку 2 знаходимо коефіцієнти для рівняння Антуана:

А = 7,51611; В = 1632,425; С = 250,725; (1мм рт.ст. = 0,133 кПа);

Розраховуємо інтенсивність випаровування:

;

Визначаємо масу парів 1,4-діоксану, що надійшов в нав..сер.:

Визначаємо площу випаровування:

Визначаємо діаметр розливу (вогнища горіння):

Розраховуємо приведену масу парів 1,4-діоксану:

m

Визначимо тиск у фронті ударної хвилі (Р ) на віддаленні r = 65м від центру аварії:

Визначимо тиск у фронті ударної хвилі на відстані 100м від центру аварії:

Використовуючи додат. 2, оцінюємо ступінь руйнування будівель і споруд: складські ж / б будівлі, що знаходяться на віддаленні 65 метрів від центру аварії, отримають середню ступінь руйнування, характеризується руйнуванням покрівлі, перегородок, а також обладнання.

*Відновлення можливе при капітальному ремонті з використанням збережених основних конструкцій і обладнання.

*Учасники ліквідації наслідків аварії, що знаходяться на віддаленні 100 метрів від центру аварії, не потрапляють в пожежовибухонебезпечну зону, проте надлишковий тиск = 22,73 кПа - здатне викликати травми і поразки.