МЕТОД РАСЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
56. Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из них, который может быть реализован в данной технологической установке):
- пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);
- "огненный шар" - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.
Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.
57. Интенсивность теплового излучения q, кВт·м-2, для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле
q = Еf · Fq · t, (48)
где Еf - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт·м-2;
Fq - угловой коэффициент облученности;
t - коэффициент пропускания атмосферы.
Значение Еf принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в табл. 8.
При отсутствии данных допускается принимать величину Еf равной: 100кВт×м-2 для СУГ, 40 кВт×м-2 для нефтепродуктов, 40 кВт×м-2 для твердых материалов.
Таблица 8
Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив
Топливо | Еf , кВт · м-2 | М, кг×м-2·с-1 | ||||
d= 10 м | d= 20 м | d= 30 м | d= 40 м | d= 50 м | ||
CПГ (Метан) | 220 | 180 | 150 | 130 | 120 | 0,08 |
СУГ (Пропан-бутан) | 80 | 63 | 50 | 43 | 40 | 0,10 |
Бензин | 60 | 47 | 35 | 28 | 25 | 0,06 |
Дизельное топливо | 40 | 32 | 25 | 21 | 18 | 0,04 |
Нефть | 25 | 19 | 15 | 12 | 10 | 0,04 |
Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину Еf такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно | ||||||
Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле
(49)
где F площадь пролива, м2.
Вычисляют высоту пламени Н, м, по формуле
, (50)
где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг×м-2×с-1;
rВ - плотность окружающего воздуха, кг×м-3;
g = 9,81 м×с-2 - ускорение свободного падения.
Определяют угловой коэффициент облученности Fq по формулам:
(51)
где Fv, Fн - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:
; (52)
;(53)
; (54)
; (55)
; (56)
, (57)
где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.
Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле
t = ехр [-7,0×10-4×(r - 0,5d)]. (58)
58. Интенсивность теплового излучения q, кВт×м-2, для "огненного шара" вычисляют по формуле (48).
Величину Еf определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Еf равным 450 кВт×м-2.
Значение Fq вычисляют по формуле
(59)
где Н - высота центра "огненного шара", м;
Ds - эффективный диаметр "огненного шара", м;
r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром "огненного шара", м.
Эффективный диаметр "огненного шара" Ds определяют по формуле
Ds = 5,33 m0,327, (60)
где m - масса горючего вещества, кг.
Величину Н определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину Н равной Ds/2.
Время существования "огненного шара" ts, с, определяют по формуле
ts = 0,92m0,303. (61)
Коэффициент пропускания атмосферы t рассчитывают по формуле
. (62)