ZL- -rL , (3.25)

V i=1

G, = dP-VlTTTA, (3.26)

DPr = hl-rl-g, (3.27)

где:

Gl - начальный расход жидкости, истекающей из резервуара через разгерметизированный трубопровод, кг/с;

у - коэффициент истечения;

t - расчетное время отключения трубопроводов, связанных с местом разгерметизации, с;

dp - диаметр трубопроводов, м (в случае различных диаметров трубопроводов, связанных с местом разгерметизации, объем выходящего топлива рассчитывается для каждого трубопровода в отдельности);

L - длина /-го участка трубопровода от запорного устройства до места разгерметизации, м;

n - число участков трубопроводов, связанных с местом разгерметизации; hPR - напор столба жидкости в резервуаре, Па;

hL - высота столба жидкости (от верхнего уровня жидкости в резервуаре до уровня места разгерметизации), м;

g - ускорение свободного падения, м/с2 (g = 9,81).

3.2.3. Масса паров ЛВЖ, выходящих через дыхательную арматуру.

В случае наполнения резервуара массу паров вычисляют по формуле:

ту = ryVR- Ps / Р0 , (3.28)

Ниже приводятся основные расчетные формулы для определения масс горючих веществ, поступающих в открытое или замкнутое пространство в результате аварийных ситуаций.

3.2.2. Разгерметизация надземного резервуара

Масса жидкости, поступившей в окружающее пространство при разгерметизации резервуара определяется по формуле:

ma = r lVr , (3.24)

где:

ma - масса жидкости, кг;

Pl - плотность жидкости, кг/м3;

VR - объем жидкости в резервуаре, м3.

Масса жидкости, поступившей самотеком при полном разрушении трубопровода, выходящего из резервуара, определяется по формуле:

PV =--, (3.29)

V0 • (1 + 0,00367• t0)

где:

mv - масса выходящих паров ЛВЖ, кг; pv - плотность паров ЛВЖ, кг/м3;

Ps - давление насыщенных паров топлива при расчетной температуре, кПа, определяемое по справочным данным;

Po - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101);

vr - геометрический объем резервуара, м3;

М - молярная масса топлива, кг/кмоль;

v0 - мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль;

t0 - расчетная температура, ОС.

3.2.4. Масса паров ЛВЖ при испарении со свободной поверхности в резервуаре

Массу паров ЛВЖ при испарении со свободной поверхности в резервуаре вычисляют по формуле:

mv = Gv tE, (3.30)

где:

Gv - расход паров ЛВЖ, кг/с, определяемый соотношением:

Gv = Fr W, (3.31)

tE - время поступления паров из резервуара, с;

Fr - максимальная площадь поверхности испарения ЛВЖ в резервуаре,

W - интенсивность испарения ЛВЖ, кг/(м2с).

3.3. Максимальные размеры взрывоопасных зон

Радиус (Кнкпр, м) и высота (7нкпр, м) зоны, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), при неподвижной воздушной среде рассчитывают по формулам:

для горючих газов (ГГ)

Кнкпр = 14,6[тг/ргСнкпр]033 (3.32)

7нкпр = 0,33[тг/ргСнкпр]033 (3.33)

где тг - масса ГГ, поступившего в открытое пространство при аварийной ситуации, кг;

рг - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м3;

Снкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ,

% об.

для паров ЛВЖ

Кнкпр = 3,2К0,5(Рн/ Снкпр)0,8[Мп/(РпРн)]033 (3.34)

7нкпр = 0,12К0,5(Рн/ Снкпр)0,8[Мп/(РпРн)]033 (3.35)

где Мп - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более 3600 с, кг;

Рп - плотность паров при расчетной температуре, кПа;

Рн - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

К=Т/3600;

Т - продолжительность поступления паров в открытое пространство, с;

Снкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени паров, % об.

За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают внешние габаритные размеры пролива.

3.4. Определение параметров волны давления при взрыве облака то-

пливно-воздушной смеси

Методика количественной оценки параметров воздушных ударных волн при взрыве топливно-воздушных смесей (ТВС) распространяется на случаи выброса топлива в атмосферу из наружных установок.

Основными структурными элементами алгоритма расчетов являются:

♦ определение ожидаемого режима взрывного превращения облака

ТВС;

♦ расчет максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия воздушных ударных волн для различных режимов;

♦ определение дополнительных характеристик взрывной нагрузки;

♦ оценка поражающего воздействия.

Исходными данными для расчета параметров ударных волн при взрыве облака ТВС являются:

♦ вид топлива, содержащегося в облаке;

♦ агрегатное состояние смеси (газовая или гетерогенная);

♦ концентрация горючего в смеси (Сг);

♦ стехиометрическая концентрация горючего с воздухом (Сст);

♦ масса топлива, содержащегося в облаке (Мт);

♦ удельная теплота сгорания топлива (Еуд);

♦ скорость звука в воздухе С0 (обычно принимается равной 340 м/с);

♦ информация об окружающем пространстве;

♦ эффективный энергозапас горючей смеси (Е), вычисляемый по соотношению: