Пожарная безопасность технологического процесса первичной переработки нефти Антипинского нефтеп (стр. 9 из 15)

Значения общей приведенной массы парогазовых сред и общего энергетического потенциала могут быть использованы при определении зон разрушения и возможного травмирования персонала в случае аварии.

Методики расчета энергий сгорания парогазовых сред, которые могут быть выброшены при аварийной разгерметизации блока и образованы от внутренних и внешних источников состоят в следующем:

Сумма энергий адиабатического расширения и сгорания парогазовой фазы, находящейся непосредственно в аварийном блоке.

Значения

рассчитывается по формуле:

=А+G΄q΄; кДж (3.4)

в свою очередь

(3.5)

(3.6)

В технологии (блоках) могут находиться многокомпонентные парогазовые фазы. В этом случае расчет массы и объема производится с учетом процентного содержания (

) и физических свойств ( ) составляющих эту смесь продуктов. Вместе с тем, допускается расчет производить по одному компоненту, составляющему наибольшую долю в смеси.

Подставляя (3.5) и (3.6) в (3.4) для случая многокомпонентных парогазовых фаз можно записать:

=Р_абс.

. (3.7)

Поскольку значения

изменяются в пределах 1,08÷1,6 и 5÷50 МДж/кг, что значительно больше , тогда в практических расчетах значением первого слагаемого в (3.4) можно пренебречь, тогда:

.

Энергия сгорания парогазовой фазы, поступившей к разгерметизированному участку от смежных блоков.

Значение

рассчитывается по формуле:

, (3.8)

где

. (3.9)

В практических расчетах скорость истечения парогазовой фазы можно определить по формуле:

. (3.10)

Подставив (3.9) и(3.10) в (3.8) получим:

(3.11)

Энергия сгорания парогазовой фазы, образующейся за счет энергии перегрева жидкой фазы.

Значения

рассчитывается по формуле:

(3.12)

массу жидкой фазы, поступившей от смежных блоков можно рассчитывать по методике:

(3.13)

Скорость истечения:

, (3.14)

где Н – напор, при котором происходит истечение жидкости, м.вод.ст.;

μ – коэффициент расхода, учитывающий сужение струи и трение.

Если аппарат работает под избыточным давлением Р_абс, тогда:

(3.15)

Энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплопритока от экзотермических реакций и внешних теплоносителей.

Значения

и рассчитываются по формулам:

= , кДж (3.16)

, кДж (3.17)

Значение П_Тi рассчитывается по формуле:

. (3.18)

Энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность жидкой фазы.

Значения

рассчитывается по формуле:

, кДж (3.19)

Значение

можно принимать по таблице 4 [18], и для конкретных условий розлива производить перерасчет по формуле:

= (3.20)

Площадь розлива можно определить, зная радиус растекания жидкой фазы. Для горючих жидкостей с различной вязкостью по поверхности полированного стекла в зависимости от кинематической вязкости и времени растекания τ получены расчетные формулы при разовом истечении объема V:

(3.21)

при непрерывном истечении с объемным расходом Q:

(3.22)

Для учета характеристики поверхности введен коэффициент состояния поверхности К_n, определяющий соотношение фактического радиуса растекания по идеальной поверхности.

Приняв для идеальной поверхности стека К_n=1 экспериментально нашли: для металла 0,9, для грунта 0,9, для железобетонной плиты 1,1, для асфальта 1,1, для бетона с наполнителем из мраморной крошки 0,5.

Согласно [6] допускается принимать площадь испарения при розливе на пол, исходя из расчета, что 1 литр смесей и растворов, содержащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей – на площадь 1м² пола помещения.

3.2.2. Разделение на блоки

Расчет значений энергетических показателей взрывоопасности

технологического блока

Установка БНПУ представляет собой химико-технологическую систему взаимосвязанных технологических операций, в которых перерабатываются взрывоопасные среды.

Установка состоит из следующих узлов:

- электрообессоливание;

– атмосферная возгонка.

Однако, учитывая небольшую производительность и, следовательно, малые геометрические объемы аппаратуры, а также характеристики сред технологическая схема установки БНПУ рассматривается как единый технологический блок.

Рассчитаем значения энергетических показателей взрывоопасности установки БНПУ:

1. Расчет энергий адиабатического расширения и сгорания ПГФ.

1.1. Вещество в блоке – газ придельный, объем ПГФ – 5 м³=V^΄, регламентированное давление Р_абс=210 кПа, регламентированная температура Т=460 К, β₁=1,4, Т₀=293 К, П₀=100 кПа, ρ^΄=2,2 кг/м³, q^΄=46250 кДж/кг.

Определим объем ПГФ приведенный к нормальным условиям:

(3.23)

Определим массу ПГФ, находящуюся в аварийном блоке:

(3.24)

По формуле (3.5) определяем:

А=1,4 х5х210=1470 кДж

По формуле (3.4) определяем:

=1470+19,7х46250=914234 кДж

1.2. Вещество в блоке – пары бензина, объем ПГФ V=13,9, Р_абс=210 кПа, Т=460 К, β₁=1,21, ρ^΄=4,69 кг/м, q^΄=43786 кДж/кг.

Определяем по формуле (3.5):

А=1,21х210х13,9=3532 кДж

По формуле (3.24) определяем:

По формуле (3.4) определяем:

=3532 + 87,2х43786=3821671 кДж

Общая энергия взрыва ПГФ составит:

=914237+3821671 =4735905 кДж

2. Расчет энергии сгорания ПГФ, поступившей от смежных участков. Р_абс=160 кПа, β₂=1,68, ρ^΄=4,69 кг/м, q^΄=43786 кДж/кг, V₁=8,43 м³/кг, d=0,15 м, τ=300с.