4.3.4 Расчет интенсивности теплового излучения

при пожаре пролива

Интенсивность теплового излучения q, кВт/м², рассчитывают по формуле:

q = E_f · F_q · , (16)

где: E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения, кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности;

 - коэффициент пропускания атмосферы.

E_f принимают на основе имеющихся экспериментальных данных.

При отсутствии данных допускается E_f принимать равной 100 кВт/м² для СУГ [24].

Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле

(17)

где: S - площадь пролива, м².

Рассчитывают высоту пламени Н, м, по формуле

(18)

где: т - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м · с);

_в - плотность окружающего воздуха, кг/м³;

G - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с².

Определяют угловой коэффициент облученности F_q по формуле:

(19)

где:

(20)

где: А = (h² + + 1) / 2S₁, (20)

S_l= 2r/d, (21)

где: r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта

(22)

(23)

B = ( 1+S₁² ) / ( 2S₁ ) (24)

Определяют коэффициент пропускания атмосферы  по формуле:

 = exp[ -7,0 · 10 ^-4 ( r - 0,5 d)] (25)

Расчет: происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на горизонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных данных), исходя из расчета, что 1 л жидкостей, разливается на площади 0,1 м² поверхности.

Определим площадь пролива:

При мгновенной разгерметизации емкости, в пожаре пролива участвует 3456 кг вещества, по таблице 3.1 плотность жидкой фазы пропана при температуре окружающего воздуха 20ºС равна 499 кг/м³. Объем жидкого пропана, участвующего в пожаре пролива равен:

V = m/ρ = 3456/499 = 6,92 м³= 6920 л

S = 6920·0,1 = 692 м².

Определяем эффективный диаметр пролива d по формуле (3.14):

d = = = 28 м.

Находим высоту пламени по формуле (3.15), принимая

т = 0,1 кг / (м² · с), g = 9,81 м/с² и _в = 1,2 кг/м³:

=57 м.

Находим угловой коэффициент облученности F_q по формулам (19-24), принимая r = 50 м:

,

= 7,14,

4,84,

= 3,64.

=0,04,

=0,11,

F_g= = 0,11.

Определяем коэффициент пропускания атмосферы по формуле (25):

 = exp [ - 7,0 · 10 ^-4 (50 - 0,5 ·14)] = 0,97.

Находим интенсивность теплового излучения q по формуле (3.13), принимая Е_f= 100 кВт/м²

q = 100 · 0,11 · 0,97 = 10,6 кВт/м².

В соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98 разделяются различные степени поражения людей и материалов в зависимости от интенсивности теплового излучения от пожара. На расстоянии 50 м от геометрического центра разлива при воздействии теплового потока 10,6 кВт/м² люди получат ожоги 1 и 2 степени тяжести.