Оценка Факторов воздействия на природную среду при возникновении пожара разлития нефтепродуктов

 

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

 ,                                    (4.1)

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

F_q — угловой коэффициент облученности;

t — коэффициент пропускания атмосферы.

По таблице 4.1 /2/ определяем среднеповерхностную плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельную массовую скорость выгорания: для  зимнего дизельного топлива  при диаметре резервуара более 50 м, m = 0,04 кг/м²·с.

Определяем угловой коэффициент облученности F_q по формуле

 ,                                 (4.2)

Определяем коэффициент пропускания атмосферы t по формуле

t = exp [-7,0 · 10^-4 (r - 0,5d)],                       (4.3)                                          

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта  

Рассчитаем эффективный диаметр пролива d, м, по формуле

 ,                                            (4.4)                                              

где S — площадь пролива, м², получим:

 м.

Рассчитаем высоту пламени Н, м, по формуле

,                                   (4.5)

где т — удельная массовая скорость выгорания топлива, m = 0,04 кг/м²·с для дизельного топлива /2/;

r_в — плотность окружающего воздуха, _в=1,222 кг для t_воз.=15 °С, согласно приложению /2/.

 м.  Значения F_v и F _н рассчитываются по формулам:

(4.6)

 

 

, (4.7)

 

,                               (4.8)

  ,                                            (4.9)

B = (1 + S²) / (2S),                                   (4.10)

где r — расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта.

Результаты вычислений сведены в таблицу:

Таблица 4.1

r	839	596	509
А	1,25	1,18	1,19
В	1,13	1,01	1,00
S	1,66	1,18	1,00
	-0,06013	-0,05866	0,08397
	0,077997	0,241927	0,380981
F	0,098	0,249	0,39
t	0,79	0,94	0,997
q	1,40	4,20	7,00

 

Расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта определяется методом подбора для различных степеней поражения и интенсивности теплового излучения.

 

 

Таблица 4.2 Зависимость степени поражения человека от интенсивности теплового излучения.

Степень поражения	Интенсивность теплового излучения, кВт/м2	Радиус (расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта), м
Без негативных последствий	1,40	839
Безопасно для человека в брезентовой одежде	4,20	596
Непереносимая боль через 20-30с,  ожог 1-й степени через 15-20с,  ожог 2-й степени через 30-40с	7,00	509

 

При нанесении на генплан территории предприятия диаметров зоны пожара разлития нефтепродуктов наблюдаем, что в зону воздействия негативного теплового излучения попадают дороги внутренней сети и технологические трубопроводы, здания и сооружения: 2 котельных, насосная станция для перекачки мазута, смесительная установка, насосная станция для перекачки мазута и светлых нефтепродуктов, 2 очистных сооружения сточных вод, насосная станция для перекачки мазута и темных нефтепродуктов, трансформаторная подстанция.
  5 Оценка факторов, связанных со сценарием "Пожар в резервуаре с нефтепродуктами"

При пожаре в резервуаре с нефтепродуктами рассматривается 2 варианта развития аварии: пожар с выбросом горящей жидкости и пожар без выброса горящей жидкости.Для этих вариантов факторы воздействия на природную среду совпадают с факторами п. 4. и рассчитываются по формулам (4.1) - (4.10). При этом при пожаре в резервуаре с выбросом горящей жидкости предполагается выброс горящей жидкости на дальность до восьми диаметров во все стороны от резервуара.Диаметр выброса рассчитывается по формуле :d = 16 d_рез ,                                                                       (5.1)где d_{рез -}  - диаметр резервуараd = 16  56,9=910,4мРезультаты вычислений сведены в таблицу:

Таблица 5.1

r	764	538	458
А	1,26	1,19	1,21
В	1,14	1,01	1,00
S	1,68	1,18	1,01
	-0,05917	-0,05617	0,08526
	0,076383	0,240917	0,381517
F	0,097	0,247378	0,39
t	0,81	0,94	0,998
q	1,40	4,20	7,04

Расстояние от геометрического центра выброса горящей жидкости до облучаемого объекта определяется методом подбора для различных степеней поражения и интенсивности теплового излучения, согласно Приложения 7 /4/. Результаты вычислений сведены в таблицу 5.2.Таблица 5.2 Зависимость степени поражения человека от интенсивности теплового излучения.

Степень поражения	Интенсивность теплового излучения, кВт/м2	Радиус (расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта), м
Без негативных последствий	1,40	764
Безопасно для человека в брезентовой одежде	4,20	538
Непереносимая боль через 20-30с,  ожог 1-й степени через 15-20с,  ожог 2-й степени через 30-40с	7,04	458

При нанесении на генплан территории предприятия диаметров зоны пожара резервуара с нефтепродуктами наблюдаем, что в зону воздействия негативного теплового излучения попадают дороги внутренней сети и технологические трубопроводы, здания и сооружения: 2 котельных, насосная станция для перекачки мазута, смесительная установка, насосная станция для перекачки мазута и светлых нефтепродуктов, 2 очистных сооружения сточных вод, насосная станция для перекачки мазута и темных нефтепродуктов, трансформаторная подстанция.  При сценарии пожар в резервуаре без выброса горящей жидкости в качестве приведенного размера очага горения используется диаметр резервуара: d = d_рез ,                                                 (5.2.)d_рез = 56,9 м для резервуара с максимальным объемом 40000 м³.Для этого варианта факторы воздействия на природную среду совпадают с факторами п. 4. и рассчитываются по формулам (4.1) - (4.10). Результаты вычислений сведены в таблицу. Таблица 5.3

r	55,3	31,2
А	1,82	1,09
В	1,22	1,00
S	1,94	1,10
	-0,04839	-0,03869
	0,062759	0,23026
F	0,079	0,233
t	0,98	0,998
q	1,40	4,20

Расстояние от геометрического центра выброса горящей жидкости до облучаемого объекта определяется методом подбора для различных степеней поражения и интенсивности теплового излучения, согласно Приложения 7 /4/. Результаты вычислений сведены в таблицу 5.4. Таблица 5.4 Зависимость степени поражения человека от интенсивности теплового излучения.

Степень поражения	Интенсивность теплового излучения, кВт/м2	Радиус (расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта), м
Без негативных последствий	1,40	55,3
Безопасно для человека в брезентовой одежде	4,20	31,2

При нанесении на генплан территории предприятия диаметров зоны пожара резервуара с нефтепродуктами наблюдаем, что в зону воздействия негативного теплового излучения попадают дороги внутренней сети и технологические трубопроводы, соседние резервуары.

6 Оценка факторов, связанных со сценарием "Взрыв резервуара с нефтепродуктами"

 

Рассматривается комбинированный детонационно - дефлаграционный взрыв топливно - воздушной смеси при групповом взрыве двух близрасположенных емкостей, содержащих максимальные, по требованиям условий эксплуатации данного объекта СНПО, объемы нефтепродуктов.

Во взрыве в качестве топливно-воздушной смеси участвует 90% суммарной массы нефтепродуктов.

Плотность паров определяется по формуле кг · м^-3,

,                                        (6.1)

где М - масса одного кило-моля газа кг · кмоль^-1, согласно /10/, М=172,3 кг · кмоль^-1 ;

V₀ - объем киломоля газа при нормальных условиях, равный

22,413 м³ · кмоль^-1;

a = 0,00367 град^-1 - коэффициент температурного расширения газа;

t_p - расчетная температура воздуха, °С.

  За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура наружного воздуха в населенном пункте (климатической зоне) согласно СНиП 23-01-99,соответственно для Московской области 37^◦С, получим:

 кг · м³

 

Согласно /10/ находим значения констант Антуана А, В и С_А для дизельного топлива (А=5,07818, В=1255,73, С_А=199,523) и определяем давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р по формуле:

,                                     (6.2)

кПа

Интенсивность испарения W , кг/(с·м²), определяют по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ, при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле (Формула применима при температуре подстилающей поверхности от минус 50 до плюс 40 °С)

W = 10^-6 p_н,                               (6.3)

Где М - молярная масса дизельного топлива(зимнего), кг · кмоль^-1, /10/;

  p_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р, кПа.

Получим:

кг/(с·м²)

Избыточное давление Dp, кПа, развиваемое при сгорании газопаро-воздушных смесей, рассчитывают по формуле

,             (6.4)

где р₀ — атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r — расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м;

Приведенная масса газа или пара, кг рассчитывается по формуле

m_пр = (Q_сг / Q₀)m_г,п Z,                                (6.5)

где Q_сг — удельная теплота сгорания газа или пара, Дж/кг, согласно /10/,

Q_сг =43,59· 10⁶ Дж/кг для дизельного топлива(зимнего);

Z— коэффициент участия, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀— константа, равная 4,52 · 10⁶ Дж/кг;

Исходя из рассматриваемого сценария аварии, определяют массу т, кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата.

m_г.п  = W×F×T,                                           (6.6)

где m_г.п — масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

Т – продолжительность испарения паров ЛВЖ в открытое пространство, принимается Т=3600 с.

F – площадь резервуара с максимальным объемом, F = 2541,52 м².

Соответственно получим:

m_г,п  = 7,74· 10^-6×  ×3600 = 70,82кг

m_пр = (43,59· 10⁶ / 4,52 · 10⁶) · 70,82 · 0,1=68,30 кг.

Импульс волны давления i, Па · с, рассчитывают по формуле:

.                                                 (6.7)

Методом подбора находятся расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, при заданном избыточном давлении. Результаты расчетов сводятся в таблицу 6.1.

 

 

Таблица 6.1  Зависимость степени поражения зданий и сооружений от избыточного давления взрыва.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: