Научная статья на тему 'К вопросу о размерах зон загазованности при испарении углеводородных жидкостей с открытых поверхностей'

К вопросу о размерах зон загазованности при испарении углеводородных жидкостей с открытых поверхностей Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
77
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «К вопросу о размерах зон загазованности при испарении углеводородных жидкостей с открытых поверхностей»

Практическое значение использования ЭТ в обычном и дистанционном обучении:

- подготовка специалистов по современным и перспективным системам противопожарной защиты;

- разработка рекомендаций по техническим характеристикам, конструкционному исполнению и интерфейсу ППКП производителям систем пожарной сигнализации.

Список использованной литературы

1. Петцольд Ч. Программирование с использованием Microsoft Windows Forms. - М.: - Русская редакция. 2006. - 433 с.

2. ДБН В.2.5-56-2010 Системи протипожежного захисту. - К.: Мшютерство репонального розвитку та будiвництва Украши. 2010. - 280 с.

К ВОПРОСУ О РАЗМЕРАХ ЗОН ЗАГАЗОВАННОСТИ ПРИ ИСПАРЕНИИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ С ОТКРЫТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

С.А. Дудак, преподаватель Национальный университет гражданской защиты Украины,

г.Харьков

Процесс испарения нефти с открытой поверхности хранилища в атмосферу сопровождается образованием на прилегающей к нему территории пожаровзрывоопасных зон. Правильная оценка опасных размеров данных зон имеет важное научное и практическое значение, так как позволяет обеспечить необходимый уровень безопасности проводимых ремонтных работ, связанных с аварийными ситуациями на железнодорожных сливо-наливных эстакадах с разливами нефти из цистерн [2].

Исследование закономерностей распространения паров жидкостей, образующихся при ее испарении с открытой поверхности, и особенности их пространственно-временного распределения, является основой для объективной оценки зон загазованности. Изучение осуществляется по двум направлениям:

- на основе методов математического описания распространения паров с помощью решения газо-динамических уравнений совместно с уравнениями турбулентной диффузии;

- эмпирико-статистического анализа распространения паров в атмосфере с использованием для этой цели интерполяционных моделей большей частью гауссовского типа.

В процессе испарения происходит изменение химического состава и физических свойств нефти. При этом изменяются: Рб - давление насыщенного пара нефти; М-молекулярная масса паров нефти; Тн.к. -температура начала кипения; рн - плотность нефти и др. Скорость изменения этих параметров зависит от: времени испарения - (т), высоты слоя нефти - (Ьн), температуры поверхности нефти - (Тнп), температуры нефти - (Тн), скорости ветра - (Ув), атмосферного давления - (Ратм) и др.

В работе [3] предпринята попытка получить математическую зависимость изменения текущих значений массы испарившейся нефти от параметров, оказывающих доминирующее влияние на испарение (температуры поверхности нефти, толщины слоя нефти, времени испарения, скорости ветра).

М = 3,33• Л0'34 • (0,042• Т -11,31)• (1,46-е"4'49^)•

(0,667 • ¿н°'173 +(-4 •(293/ Тп -1)) + 0,36 • е~9/ + 0,15 •К50'4 - 0,1

(1)

0,667#,173+

' н

-4-1293/Т -1 +0,36е"9/в +0,15К°,4-0,1

в

>>

Соответственно интенсивность испарения на данный момент времени примет вид:

Ж = дМ/дг = 3,33^Н0,Ъ4 • (0,042• Ти -11,31)• (1,46-е "'""в)

-4,49/,

0,667• ^Д73 +|-4•[ 293/Т и-1| + 0,36• е г"в + 0,15•К^4 -0,1

-9/0

.0,4

в

(2)

0,667^0,173+ -4] 293/Т -1 +0,36е"9/в +0,15/0,4-0,1-1

в

>>

Расчет массы испарившейся нефти проводился с коэффициентом (ро/р)3 который учитывал разницу плотностей, рассматриваемых нефтей.

М = 3,33 • (р0 / р)3 • ¿н0,34 • (0,042 • тп -11,31) • (1,46 - е"4,49/в) •

0,667 • к0Л73 +

4 •|293/Т -1

0,667^Л0,173+

' н

4•l 293/Т -1

+ 0,36• е 9'Ув + 0,15•V?,4 -0,1

(3)

+0,36е "в +0,15.V0/ -0,1

т1

где ро и р - плотности Ромашкинской и рассматриваемых нефтей, соответственно.

Для оценки среднего значения температуры поверхности нефти предлагается использовать полученную в работе [1] эмпирическую зависимость:

г = 0,5(г + г )• (16•Ю-952,25т +1) (4)

п.ср. ' V н. в.' V ср. дн. ' у '

Ш.ср. - средняя температура поверхности нефти, °С;

Ш. - температура нефти, °С;

Scp-среднесуточная интенсивность прямой солнечной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность в течение дневного времени, Вт/м2;

хдн. - продолжительность дневного времени, ч.

Расчет образующихся зон загазованности при испарении нефти с открытой поверхности в атмосферу следует проводить по следующей зависимости:

" 20 (X - х, )2 V2 22

С(X,V.») = 41,5 „г „ ■ ехР( )■ ехР)• ехР(-ТТГ) (5)

]=1(2п) ■а^ а 2а 2-а^ 2а

где Q = m - х] - масса СУГ в] -м элементарном объеме, кг;

m - массовая скорость истечения СУГ, кг/с;

ау], ах] - среднеквадратичное отклонение распределения концентраций в ]-м элементарном объеме, м;

ау (хс - хо); ах(хс - хо) зависят от класса устойчивости по Пасквиллу.

При хс = хо принимается ауо=г/2.14, ахо=Ь/2.14 .

При хс > хо ау2=ауо2+ау2 А(хс - хо); ах2=а7о2+ах2 f(хc - хо).

В результате проведенных расчетов можно определить реальные размеры зон загазованности, возникающих в результате испарения нефти с открытой поверхности аварийного хранилища.

Список использованной литературы

1. Демура М.В. Горизонтальные отстойники. - Киев: Госстройиздат УССР, 1963. - 55 с.

2. Дудак С.О. Оценка уровня пожарной опасности объекта, пути его снижения. // Проблемы пожарной безопасности. Сб. науч. тр. - Вып. 9.; Харьков, АПБУ, 2001. - С. 51-57.

3. Дудак С.О. Метод расчета безопасного расстояния от аварийных хранилищ нефти открытого типа до мест проведения ремонтных работ. // Проблемы пожарной безопасности. Сб. науч. тр. - Вып. 11.; Харьков, АПБУ, 2001. - С. 43-47.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.