Прогнозирование последствий аварий на пожаро-взрывоопасном объекте

2. Расчёт степени теплового воздействия на объекты и человека при горении огненного шара

Участок В

2.1 Основные параметры огненного шара

Доля мгновенно испарившейся перегретой жидкости (по формуле 3.2):

где - стандартная молярная теплоё

мкость перегретой жидкости;

Т – температура перегретой жидкости, К;

- температура кипения жидкости, К;

- энтальпия (теплота) испарения жидкости при температуре кипения, Дж/моль (приложение 1).

Масса мгновенно испарившейся перегретой жидкости при аварийном вскрытии ёмкости (по формуле 3.1):

где - масса перегретой жидкости, находящейся в ёмкости, кг;

- доля мгновенно испарившейся перегретой жидкости при температуре перегрева Т.

Эффективный диаметр огненного шара (по формуле 3.3):

Время существования огненного шара (по формуле 3.4):

где - масса мгновенно испарившейся перегретой жидкости, кг.

Площадь поверхности огненного шара (по формуле 3.6):

Массовая скорость выгорания пентана в режиме огненного шара (по формуле 3.5):

Интенсивность теплового излучения огненного шара (по формуле 3.7):

Для пентана доля тепла, расходуемого на излучение, принимается равной 0,3.

где - доля тепла, расходуемого на излучение;

- массовая теплота сгорания метанола, кДж/кг;

- площадь поверхности огненного шара, м2.

2.2 Воздействие теплового излучения на объекты и человека при горении огненного шара

1) Воздействие на группу людей (r1 = 320 м):

Коэффициент пропускания атмосферы при тепловом излучении огненного шара (по формуле 3.8):

где - расстояние от группы людей до точки на поверхности земли непосредственно под центром огненного шара, м;

- эффективный диаметр огненного шара, м;

-высота центра огненного шара, принимаемая равной , м.

Плотность теплового потока на заданном расстоянии r от центра огненного шара (по формуле 3.9):

где - интенсивность теплового излучения огненного шара, кВт;

r – расстояние от группы людей до центра огненного шара, м.

Время наступления непереносимых болевых ощущений (Приложение 13):

Вероятность теплового поражения людей:

Так как, согласно проведённым расчётам, люди находятся в зоне теплового воздействия, в которой плотность теплового потока меньше 4 кВт/м2, то вероятность теплового поражения человека Qвп »0%.

Расстояние, в пределах которого возможно образование ожогов III-й степени открытых участков кожи (по формуле 3.10):

где - масса мгновенно испарившейся перегретой жидкости, т (формула 3.1 – 3.2);

- массовая теплота сгорания жидкости, кДж/кг (формула 2.4).

Расстояние, в пределах которого возможно образование ожогов II-й степени открытых участков кожи (по формуле 3.11):

Расчёт безопасного расстояния для людей

Приблизительное минимальное безопасное расстояние людей:

Так как для человека , то приблизительное минимальное безопасное расстояние можно рассчитать, используя коэффициент пропускания атмосферы , рассчитанный для и равный 0,835:

Коэффициент пропускания атмосферы для расстояния 803 м:

Реальная плотность теплового потока на расстоянии 803м:

Истинное значение :

Согласно ранее проведённым расчётам в разделе 3.2, при r = 320м =3,89Вт/м2. Следовательно, методом линейной интерполяции:

2) Воздействие на открытый склад стеклопластика с деревянным ограждением (r = 160 м):

Коэффициент пропускания атмосферы для расстояния 160м;

Реальная плотность теплового потока на расстоянии 803м:

Для древесины сосновой критическая плотность теплового потока составляет 13,9 кВт/м2; для рулонной кровли 9–кВт/м2 (приложение 16). Согласно данным приложения 15 и 17, произойдёт воспламенение древесины и рулонной кровли при рассчитанной плотности теплового потока.

3) Воздействие на автомобили (r = 200 м):

Коэффициент пропускания атмосферы для расстояния 200м;

Реальная плотность теплового потока на расстоянии 200м;

Согласно справочным данным, для автомашин критическая плотность теплового потока = 12,6 – 12,8 кВт/м2 (приложение 16). На основании сравнения приведённых величин с учётом времени существования огненного шара можно сделать вывод, что на данном удалении от центра огненного шара произойдёт возгорание горючих материалов на автомобилях, они подвергнутся значительной термической деструкции. Также произойдёт взрыв топливных баков.

 Скачать реферат