Пожарная безопасность на подвижном составе

Задача 7.9.Определить радиус взрывоопасной зоны при аварийной разгерметизации стандартной цистерны емкостью 54 м³ с сжиженным пропаном при получении пробоины площадью S_o = 25 см² и мгновенной разгерметизации цистерны (проливе всего количества пропана).

Исходные данные:

· внутренний диаметр цистерны Д, м 2,5

· расчетная температура воздуха t_р, ° С 20

· плотность жидкой фазы r _ж, т/м³ 0,52

· нижний концентрационный предел распространения
пламени С_нкпр, % (об)2,0

· давление в цистерне Р, Па 8Ч 10⁵

· плотность паров СУГ r _п, кг/м³ 1,76

· молярная масса М_м, кг/кмоль 44

Решение. Масса газа в облаке топлива воздушной смеси при длительном истечении пропана из цистерны определяется, кг, по формуле [3]:

, (7.15)

где r – плотность жидкой фазы пропана, кг/м³; S_о – площадь сечения отверстия, м²; Р –давление в цистерне, Па; Р_а – атмосферное давление Па, (нормальное атмосферное составляет 1,01Ч 10³ Па); q – ускорение свободного падения, 9,81 м/с²; Н – высота столба жидкой фазы (диаметр котла цистерны), м.

При отсутствии данных о характеристиках цистерны и об условиях истечения пропана массу газа в облаке топлива воздушной смеси определим как М_р = 0,1 М, где М – масса топлива, содержащегося в цистерне (резервуаре), т

кг.

Радиус зоны загазованности при S_О = 25 см² определим по формуле

(7.16)

где Х_НКПР – радиус зоны загазованности, м; С_НКПР – нижний концентрационный предел распространения пламени, %;

м.

Для случая мгновенной разгерметизации цистерны и степени ее заполнения е = 0,9; массу паров в облаке низкокипящего пропана определим как:

т,

.

По формуле (7.17) определим радиус взрывоопасной зоны:

м; (7.17)

м.

Задача 7.10. Определить ожидаемую плотность теплового излучения на расстоянии r = 100 м от огненного шара и оценить опасность излучения.

Исходные данные. В результате столкновения двух цистерн с пропаном произошел пожар пролива вещества. Вследствие теплового воздействия пожара пролива произошел взрыв второй цистерны с нагрузкой 24 т пропана и образованием огненного шара.

Решение.По формуле (7.18) определяем массу огненного шара

(7.18)

где М – масса пропана в цистерне, т:

т.

Определяем по формуле (7.19) радиус огненного шара, м,

(7.19)

м.

Время существования огненного шара, с, находим из выражения

,

, с.

Определим j – коэффициент облученности между факелом пламени и элементарной площадкой на поверхности облучаемого объекта при r_П = R_Ш = 70 м и r = 100 м [3] по формуле

(7.20)

Среднеповерхностная плотность теплового излучения факела пламени Е = 200кВт/м² [3].

Определяем величину плотности теплового излучения q на заданном расстоянии по формуле

, (7.21)

кВт/м².

В соответствии с [3] данное значение плотности теплового излучения при времени облучения 10,8 с не вызывает воспламенения горючих материалов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ССБТ ГОСТ 12.1.018-86. Пожарная безопасность. Электростатическая искробезопасность. Общие требования.

2. Правила устройства электроустановок/ Минэнерго СССР. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Энгергоатомиздат, 1999.

3. Руководство по определению зон воздействия опасных факторов аварий с сжиженными газами, горючими жидкостями и аварийно химически опасными веществами на объектах железнодорожного транспорта. Введено в действие Указанием МПС России от 24.11.97 г. NГ-1362у. Вып. по заказу МПС РФ (С), 1997.