Содержание

Определение массы веществ для расчетов взрывопожароопасных категорий

Введение

При определении категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности во всех случаях необходимо учитывать массу пожарной нагрузки.

Пожарная нагрузка – это количество теплоты, которое может выделиться в помещение при пожаре.

Масса пожарной нагрузки – суммарная масса горючих веществ и материалов.

И, если для определения категорий В1-В4 с массой пожарной нагрузки вопросов не возникает, т.к. учитываются все горючие вещества и материалы, находящиеся в помещении, то для определения взрывопожароопасных категорий А и Б не совсем понятно, как учитывать массу жидкостей. Ведь горючие и легковоспламеняющиеся жидкости не способны взрываться сами по себе, взрывоопасны их пары.

Из предыдущего тезиса следует, что необходимо определить массу паров жидкости, испарившихся с ее поверхности в помещении за определенный промежуток времени при определенных условиях. Под условиями понимаются температура жидкости, температура окружающей среды и скорость движения воздуха в помещении.

Масса паров жидкости определяется в соответствии с формулой А.12 СП 13.13130.2009:

Масса паров жидкости, поступивших в помещение при расчетной аварии

Где: Wисп — интенсивность испарения, кг/ с ⋅ м2;

Fисп — площадь испарения, м2 , определяемая в соответствии с А.1.2 СП 13.13130.2009 в зависимости от массы жидкости, вышедшей в помещение;

Трасч — время, определяемое по А.1.2 СП 13.13130.2009, с.

Интенсивность испарения

Интенсивность испарения, иными словами, это величина, качественно характеризующая скорость испарения жидкости за определенное время с определенной площади.

Определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше расчетной температуры (температуры окружающей среды) ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле:

Формула расчета интенсивности испарения горючих жидкостей

где М – молекулярная масса (средняя молекулярная масса бензинов равна 100);

𝜂 – коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха над испаряющейся жидкостью, принимаемый по таблице А.2 СП 12.13130.2009;

РН – давление насыщенного пара, кПа.

Давление насыщенного пара

Насыщенным называют пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. Т.е. сколько молекул за единицу времени испаряется с поверхности жидкости, столько же и возвращается обратно в жидкость.

Давление насыщенных паров – это максимальное возможное давление пара при данной температуре. Оно не зависит от объема, который пар занимает. Давление насыщенного пара увеличивается только за счет повышения его температуры.

Существует несколько способов определения этой величины:

  • По справочным данным
  • С помощью уравнения Антуана
  • По правилу Рамзая – Юнга
  • С помощью корреляции Миллера
  • По формуле Сучкова (применительно к нефтепродуктам)

Наибольшее распространение и применение получило уравнение Антуана. По ешо применению подготовлена статья и создан справочник констант уравнения Антуана.

Определение давления насыщенного пара нефтепродуктов по формуле Сучкова

Использование зависимости давления насыщенного пара от температуры жидкости и ее температуры вспышки предложил Виктор Петрович Сучков в статье «Расчет давления насыщенных паров дизельных топлив по температуре вспышки» // Вестник Академии Государственной противопожарной службы, № 5. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2006. -С.48-52.

Ранее в 1997 году Разработаны АО "ВНИИПИНЕФТЬ" с участием специалистов ГУТЛС, ВНИИПО, МИПБ МВД России по заказу Главнефтепродукта ОАО НК "Роснефть" «рекомендации по обеспечению пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения, расположенных на селитебной территории». Исполнители: Сучков В.П. - руководитель темы (МИПБ МВД России); Куликов А.В. (АО "ВНИИПИНЕФТЬ"); Молчанов В.П. (ГУГПС МВД России); Шаталов А.А (Госгортехнадзор России), Шевчук А.П., Бородкин А.Н., Гуринович Л.В., Смирнов С.П. (ВНИИПО МВД России); Шароварников А.Ф., Парцевский В.В., Швырков А.Н. (МИПБ МВД России).

В формуле Сучкова использованы зависимости, в которых давление насыщенного пара связаны с температурой жидкости и параметрами (константами), характеризующими индивидуальные свойства жидкостей - температуру вспышки их паров Твсп в закрытом тигле (oС):

Формула сучкова для определения давления насыщенных паров нефтепродуктов

Где PS - давление насыщенного пара;

tвсп - тепература вспышки в закрытом тигле;

tp - расчетная температура.

Формула Сучкова, наряду с уравнением Антуана, используется в калькуляторе расчета категорий А и Б для определения давления насыщенных паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Зависимость апробирована для многих нефтей и нефтепродуктов. Она показала хорошую сходимость с результатами газового анализа проб паров нефти, взятых из резервуаров при неподвижном уровне жидкости, когда устанавливалась насыщенная концентрация.

Определение площади испарения

Площадь испарения определяется исходя из массы жидкости, поступившей в помещение в результате аварии, а также из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей.

Определяется исходя из расчета, что 1 литр смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м2, а остальных жидкостей — на 1 м2 пола помещения.

От редакции pozhbez.online дополним, что площадь, занимаемая розлитой жидкостью, зависит от множества факторов: ее поверхностного натяжения, гигроскопичности покрытия пола и его стойкости к смачиванию, температурой и вязкостью самой жидкости. В случае, если есть экспериментальные или справочные данные по конкретным жидкостям и покрытиям, настоятельно рекомендуем пользоваться ими.

Определение времени испарения жидкости

Длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.

Время полного испарения жидкости определяется по формуле:

Определение времени полного испарения жидкости

Рекомендуемые материалы