Расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве

Масса газа m, кг, поступившего в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле

m = (Va +Vт)·pг,

где Va - объем газа, вышедшего из аппарата, м3; Vт - объем газа вышедшего из трубопровода, м3; pг - плотность газа, кг×м-3.

где М — молярная масса, 21,8 кг/кмоль;

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

tр — расчетная температура, 800 °С.

При этом

для печи Va= Р1·V = 0,31∙45,8 = 14,2

для ЗИА Va= 0,2·2,6 = 0,52

для пенного аппарата Va = 0,1·185 = 18,5

для циклонного промывателя Va = 0,1·64 = 6,4

где Р1 - давление в аппарате, МПа; V -объем аппарата, м3;

Vт=V1т+V2т, м3

где V1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;

V2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;

V1т = q× Т=3,4∙10-3∙300=1,02

где q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., 3,4∙10-3 м3×с-1; Т - 300 с при ручном отключении;

V2т=π∙Р2∙r2∙L, м3

для печи V2т = 3,14·0,5·0,142·50 = 1,54

для ЗИА V2т = 3,14·0,3·0,142·50 = 0,92

для пенного аппарата V2т = 3,14·0,2·0,142·50 = 0,62

для циклонного промывателя V2т = 3,14·0,2·0,142·50 = 0,62

где Р2 - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа; r - внутренний радиус трубопроводов, м; L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

для печи Vт= 1,02+1,54 = 2,56 м3

для ЗИА Vт= 1,02+0,92 = 1,94 м3

для пенного аппарата Vт= 1,02+0,62 = 1,64 м3

для циклонного промывателя Vт= 1,02+0,62 = 1,64 м3

для печи m = (14,2+2,56)∙0,247 = 4,14 кг

для ЗИА т = (0,52+1,94)·0,247 = 0,61 кг

для пенного аппарата т = (18,5+1,64)·0,247 = 4,97 кг

для циклонного промывателя т = (6,4+1,64)·0,247 = 1,99 кг