59
газопаровой смеси, м3;
R — универсальная газовая постоянная, равная 8314 Дж / (кмоль · К);
— температура горючей смеси. К;
Mi — молекулярная масса горючей смеси, кг/кмоль;
— нормальная скорость распространения пламени при начальных значениях давления и температуры горючей смеси, м/с.
Т.2.2 Формулы (Т.1) и (Т.2) могут быть использованы как для определения безопасной площади разгерметизации F при проектировании аппаратов по максимально допустимому относительному давлению взрыва в нем
(прямая задача), так и для определения максимально допустимого начального давления горючей смеси рi в аппарате, рассчитанном на максимальное давление рm, с уже имеющимся сбросным люком площадью F, например при анализе аварий (обратная задача).
Т.2.3 Формулы (Т. 1) и (Т.2) охватывают весь диапазон возможных давлений в оборудовании с различной степенью негерметичности 1 <
?
.
Т.2.4 Точность определения диаметра сбросного сечения по инженерным формулам (Т.1), (Т.2) в сравнении с точным компьютерным решением системы дифференциальных уравнений динамики развития взрыва составляет около 10 %.
Т.3 Степень влияния различных параметров на безопасную площадь разгерметизации технологического оборудования с газопаровыми смесями
Т.3.1 В настоящем методе реализован подход к расчету площади сбросного сечения, заключающийся в учете влияния различных параметров и условий на безопасную площадь разгерметизации посредством соответствующего изменения эффективного значения фактора турбулентности (отношение фактора турбулентности к коэффициенту расхода).
Т. 3.2 Расчет безопасной площади разгерметизации проводится, как правило, для наиболее опасных (околостехиометрического состава) смесей, если не доказана невозможность их образования внутри защищаемого объекта.
Т.4 Зависимость фактора турбулентности от условий развития взрыва в технологическом оборудовании с газопаровыми смесями при точечном источнике зажигания
Т.4.1 Зависимость фактора турбулентности от условий развития горения, исходя из сегодняшнего уровня знаний, может быть представлена для полых объектов формулой
, (Т.4)
где а1, а2, а3, а4 — эмпирические коэффициенты, определяемые по таблице Т.1.
Таблица Т.1— Эмпирические коэффициенты для расчета фактора турбулентности1)
Условия развития горения
|
Эмпирические коэффициенты
|
|
а1
|
а2
|
а3
|
а4
|
Объем сосуда V до10 м3, степень негерметичности F/V0,667 до 0,25
|
0,15
|
4
|
1,0
|
0,0
|
Объем сосуда V до 200 м3, 1 < ? 2:
|
|
|
|
|
начально открытые сбросные сечения
начально закрытые сбросные сечения
|
0,00
0,00
|
0
0
|
2,0
8,0
|
0,0
0,0
|
Объем сосуда V до 200 м3, 2 ? < :
|
|
|
|
|
начально открытые сбросные сечения
начально закрытые сбросные сечения
|
0,00
0,00
|
0
0
|
0,8
2,0
|
1,2
6,0
|
Объем сосуда V до 10 м3; степень негерметичности F/V0,667 до 0,04; наличие сбросного трубопровода,
1 < < 2:
|
|
|
|
|
без орошения истекающих газов
с орошением истекающих газов
|
0,00
0,15
|
0
4
|
4,0
1,0
|
0,0
0,0
|
1) Для отсутствующих в таблице условий развития горения, например для оборудования объемом более 200 м3, фактор турбулентности определяют экспертно. В таких случаях (объекты объемом более 200 м3, объекты с внутренними элементами и струйным и другими видами зажигания, а также инерционными сбросными элементами и т.п.) определение безопасной площади разгерметизации следует осуществлять с использованием программ расчета динамики взрыва
|