Метод расчета интенсивности теплового излучения

2.3 Метод расчета интенсивности теплового излучения

 

Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара:

- пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов;

- “огненный шар” - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.

Так как, в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии, рассчитаем “огненный шар”.

Интенсивность теплового излучения q, кВт×м^-2, для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле

 

q = Е_f·F_q×t,

Допускается принимать Е_f равным 40 кВт×м^-2.

Значение F_q вычисляют по формуле

где Н - высота центра “огненного шара”, м; D_s - эффективный диаметр “огненного шара”, м; r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром “огненного шара”, 500 м.

Эффективный диаметр “огненного шара” D_s определяют по формуле

D_s=5,33m^0,327, м

где m - масса горючего вещества, кг

для печи D_s =5,33∙4,0^0,327 = 8,39 м

для ЗИА D_s =5,33∙0,59^0,327 = 4,49 м

для пенного аппарата D_s =5,33∙4,8^0,327 = 8,90 м

для циклонного промывателя D_s =5,33∙1,92^0,327 = 6,60 м

Допускается принимать величину Н равной D_s/2, м.

для печи Fq=1.81*10^-6

для ЗИА Fq=1.81*10^-7

для пенного аппарата Fq=1.41*10^-6

для циклонного промывателя Fq=5.75*10^-7

Время существования “огненного шара” t_s , с, определяют по формуле

t_s=0,92m^0,303=0,92∙4,0^0,303=1,4

Коэффициент пропускания атмосферы t рассчитывают по формуле

для печи =0.707

для ЗИА =0.706

для пенного аппарата =0.707

для циклонного промывателя =0.706

Интенсивность теплового излучения q, кВт×м^-2

для печи q = 40∙1.81*10^-6×0,707 = 5.12*10^-5 кВт×м^-2

для ЗИА q = 40∙1.81*10^-7×0,706 = 5.11*10^-6 кВт×м^-2

для пенного аппарата q = 40∙1.41*10^-7×0,707 = 3.99*10^-6 кВт×м^-2

для циклонного промывателя q=40∙5.75*10^-7×0.706=1.62*10^-5 кВт×м^-2

 

2.4 Оценка индивидуального риска

Настоящий метод предназначен для расчета величины индивидуального риска (далее по тексту - риска) на наружных установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей, и тепловое излучение при сгорании веществ и материалов.

Величину индивидуального риска  при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей рассчитывают по формуле

,

В формуле допускается учитывать только одну наиболее неблагоприятную аварию, величина  для которой принимается равной годовой частоте возникновения пожара на наружной установке по нормативным документам, утвержденным в установленном порядке, 1/год, а значение  - условная вероятность поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от наружной установки, избыточным давлением при реализации.

1 Условную вероятность  поражения человека избыточным давлением при сгорании газо-, паро- или пылевоздушных смесей на расстоянии  от эпицентра определяют следующим образом:

Исходя из значений  и , вычисляют величину "пробит"-функции  по формуле

для печиV=3,595*10⁴⁰

для ЗИА V=6,517*10⁴²

для пенного аппаратаV=2,619*10⁴⁰

для циклонного промывателяV=3,257*10⁴¹

где  - избыточное давление, Па;  - импульс волны давления, Па·с.

для реактора = 5 – 0,26*ln(3,595*10⁴⁰) = -19,28

для сепаратора = 5 – 0,26*ln(6,517*10⁴²) = -20,632

для печи = 5 – 0,26*ln(2,619*10⁴⁰) = -19,197

для колонны = 5 – 0,26*ln(3,257*10⁴¹) = -19,853

С помощью таблицы 3 определяют условную вероятность поражения человека. Например, при значении =3,45 значение = 6%=0,06, а при =8,09 значение =99,9% =0,999.

Таблица 3 - Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от величины  

Условная вероятность поражения, %	Величина
	0	1 1	2 2	3 3	4 4	55	6 6	7 7	8 8	9 9
0	-	22,67	22,95	33,12	33,25	33,36	33,45	33,52	33,59	33,66
10	33,72	33,77	33,82	33,90	33,92	33,96	44,01	44,05	44,08	44,12
20	44,16	44,19	44,23	44,26	44,29	44,33	44,36	44,39	44,42	44,45
30	44,48	44,50	44,53	44,56	44,59	44,61	44,64	44,67	44,69	44,72
40	44,75	44,77	44,80	44,82	44,85	44,87	44,90	44,92	44,95	44,97
50	55,00	55,03	55,05	55,08	55,10	55,13	55,15	55,18	55,20	55,23
60	55,25	55,28	55,31	55,33	55,36	55,39	55,41	55,44	55,47	55,50
70	55,52	55,55	55,58	55,61	55,64	55,67	55,71	55,74	55,77	55,81
80	55,84	55,88	55,92	55,95	55,99	66,04	66,08	66,13	66,18	66,23
90	66,28	66,34	66,41	66,48	66,55	66,64	66,75	66,88	77,05	77,33
-	00,00	00,10	00,20	00,30	00,40	00,50	00,60	00,70	00,80	00,90
99	77,33	77,37	77,41	77,46	77,51	77,58	77,65	77,75	77,88	88,09

Индивидуальный риск  = 0