Приказ МЧС России от 26.06.2024 № 533. Приложение № 3, п. 10 — Приложение № 3, п. 26

Приложение № 3, п. 10

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

ma = ρL·VR , (П3.23)

где ma - масса жидкости, кг;

ρL - плотность жидкости, кг/м3;

VR - объем жидкости в резервуаре, м3.

Масса жидкости, поступившей самотеком при полном разрушении наземного или надземного трубопровода, выходящего из резервуара, определяется по формулам:

ma = GL·τ + π/4·d^2P·(∑(i=1…n) Li)·ρL , (П3.24)

где

GL = μ·π/4·d^2P·√(2·ρL·ΔPR) , (П3.25)

где

ΔPR = hL·ρL·g , (П3.26)

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

μ - коэффициент истечения;

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

dP - диаметр трубопроводов, м (в случае различных диаметров трубопроводов, связанных с местом разгерметизации, объем выходящей жидкости рассчитывается для каждого трубопровода в отдельности);

Li - длина i-го участка трубопровода от запорного устройства до места разгерметизации, м;

n - число участков трубопроводов, связанных с местом разгерметизации;

ΔPR - 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).

Формула (П3.23)

ma = ρL·VR , (П3.23)

где ma - масса жидкости, кг;

ρL - плотность жидкости, кг/м3;

VR - объем жидкости в резервуаре, м3.

m_a = ρ_L·V_R (П3.23)

где ma - масса жидкости, кг;

ρL - плотность жидкости, кг/м3;

VR - объем жидкости в резервуаре, м3.

Формула (П3.24)

ma = GL·τ + π/4·d^2P·(∑(i=1…n) Li)·ρL , (П3.24)

где

m_a = G_L·τ + π/4·d²_P·(∑_i=1ⁿL_i)·ρ_L (П3.24)

где

Формула (П3.25)

GL = μ·π/4·d^2P·√(2·ρL·ΔPR) , (П3.25)

где

G_L = μ·π/4·d²_P·√(2·ρ_L·ΔP_R) (П3.25)

где

Формула (П3.26)

ΔPR = hL·ρL·g , (П3.26)

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

μ - коэффициент истечения;

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

dP - диаметр трубопроводов, м (в случае различных диаметров трубопроводов, связанных с местом разгерметизации, объем выходящей жидкости рассчитывается для каждого трубопровода в отдельности);

Li - длина i-го участка трубопровода от запорного устройства до места разгерметизации, м;

n - число участков трубопроводов, связанных с местом разгерметизации;

ΔPR - 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).

ΔP_R = h_L·ρ_L·g (П3.26)

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

μ - коэффициент истечения;

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

dP - диаметр трубопроводов, м (в случае различных диаметров трубопроводов, связанных с местом разгерметизации, объем выходящей жидкости рассчитывается для каждого трубопровода в отдельности);

Li - длина i-го участка трубопровода от запорного устройства до места разгерметизации, м;

n - число участков трубопроводов, связанных с местом разгерметизации;

ΔPR - 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).

Приложение № 3, п. 11

11. При проливе на неограниченную поверхность площадь пролива FПР (м2) жидкости определяется по формуле:

FПР = fр * Vж, (П3.27)

где fр - коэффициент разлития, м-1 (при отсутствии данных следует принимать равным 5 м-1 при проливе на неспланированную грунтовую поверхность, 20 м-1 при проливе на спланированное грунтовое покрытие, 150 м-1 при проливе на бетонное или асфальтовое покрытие);

Vж - объем жидкости, поступившей в окружающее пространство при разгерметизации резервуара, м3.

При оценке площади пролива допускается при соответствующем обосновании использовать другие модели растекания жидкости.

Формула (П3.27)

FПР = fр * Vж, (П3.27)

где fр - коэффициент разлития, м-1 (при отсутствии данных следует принимать равным 5 м-1 при проливе на неспланированную грунтовую поверхность, 20 м-1 при проливе на спланированное грунтовое покрытие, 150 м-1 при проливе на бетонное или асфальтовое покрытие);

Vж - объем жидкости, поступившей в окружающее пространство при разгерметизации резервуара, м3.

FПР = fр * Vж (П3.27)

где fр - коэффициент разлития, м-1 (при отсутствии данных следует принимать равным 5 м-1 при проливе на неспланированную грунтовую поверхность, 20 м-1 при проливе на спланированное грунтовое покрытие, 150 м-1 при проливе на бетонное или асфальтовое покрытие);

Vж - объем жидкости, поступившей в окружающее пространство при разгерметизации резервуара, м3.

Приложение № 3, п. 12

12. В случае наполнения резервуара масса паров определяется по формуле:

mV = ρV·VR·PH/P0 , (П3.28)

где

ρV = M/(V0·(1 + 0,00367·t0)) , (П3.29)

где mV - масса выходящих паров ЛВЖ, кг;

ρV - плотность паров ЛВЖ, кг/м3;

PH - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа, определяемое по справочным данным;

P0 - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101);

VR - геометрический объем паровоздушного пространства резервуара (при отсутствии данных следует принимать равным геометрическому объему резервуара), м3;

M - молярная масса паров ЛВЖ, кг/кмоль;

V0 - мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль;

t0 - расчетная температура,°C.

Формула (П3.28)

mV = ρV·VR·PH/P0 , (П3.28)

где

m_V = ρ_V·V_R·P_H/P₀ (П3.28)

где

Формула (П3.29)

ρV = M/(V0·(1 + 0,00367·t0)) , (П3.29)

где mV - масса выходящих паров ЛВЖ, кг;

ρV - плотность паров ЛВЖ, кг/м3;

PH - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа, определяемое по справочным данным;

P0 - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101);

VR - геометрический объем паровоздушного пространства резервуара (при отсутствии данных следует принимать равным геометрическому объему резервуара), м3;

M - молярная масса паров ЛВЖ, кг/кмоль;

V0 - мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль;

t0 - расчетная температура,°C.

ρ_V = M/(V₀·(1 + 0,00367·t₀)) (П3.29)

где mV - масса выходящих паров ЛВЖ, кг;

ρV - плотность паров ЛВЖ, кг/м3;

PH - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа, определяемое по справочным данным;

P0 - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101);

VR - геометрический объем паровоздушного пространства резервуара (при отсутствии данных следует принимать равным геометрическому объему резервуара), м3;

M - молярная масса паров ЛВЖ, кг/кмоль;

V0 - мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль;

t0 - расчетная температура,°C.

Приложение № 3, п. 13

13. Масса паров ЛВЖ при испарении со свободной поверхности в резервуаре определяется по формуле:

mV = GV·τB , (П3.30)

где GV - расход паров ЛВЖ, кг/с, который определяется по формуле:

GV = FR * W, (П3.31)

где τB - время поступления паров из резервуара, с;

FR - максимальная площадь поверхности испарения ЛВЖ в резервуаре, м2;

W - интенсивность испарения ЛВЖ, кг*м-2*с-1 (определяется в соответствии с разделом VIII настоящего приложения).

Формула (П3.30)

mV = GV·τB , (П3.30)

где GV - расход паров ЛВЖ, кг/с, который определяется по формуле:

m_V = G_V·τ_B (П3.30)

где GV - расход паров ЛВЖ, кг/с, который определяется по формуле:

Формула (П3.31)

GV = FR * W, (П3.31)

где τB - время поступления паров из резервуара, с;

FR - максимальная площадь поверхности испарения ЛВЖ в резервуаре, м2;

W - интенсивность испарения ЛВЖ, кг*м-2*с-1 (определяется в соответствии с разделом VIII настоящего приложения).

GV = FR * W (П3.31)

где τB - время поступления паров из резервуара, с;

FR - максимальная площадь поверхности испарения ЛВЖ в резервуаре, м2;

W - интенсивность испарения ЛВЖ, кг*м-2*с-1 (определяется в соответствии с разделом VIII настоящего приложения).

Приложение № 3, п. 14

14. Радиус RНКПР (м) и высота ZНКПР (м) зоны, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (далее - CНКПР), при неподвижной воздушной среде определяется по формулам:

для горючих газов (далее - ГГ)

RНКПР = 7,8·(mГ/(ρГ·CНКПР))^0,33 ; (П3.32)

ZНКПР = 0,26·(mГ/(ρГ·CНКПР))^0,33 , (П3.33)

для паров ЛВЖ

RНКПР = 7,8·(mП/(ρП·CНКПР))^0,33 ; (П3.34)

ZНКПР = 0,26·(mП/(ρП·CНКПР))^0,33 , (П3.35)

где mГ - масса ГГ, поступившего в открытое пространство при пожароопасной ситуации, кг;

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

mП - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время испарения, указана в пункте 8 настоящего приложения, кг;

ρП - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре, кг/м3;

CНКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров,% об.

Формула (П3.32)

RНКПР = 7,8·(mГ/(ρГ·CНКПР))^0,33 ; (П3.32)

R_НКПР = 7,8·(m_Г/(ρ_Г·C_НКПР))^0,33 (П3.32)

Формула (П3.33)

ZНКПР = 0,26·(mГ/(ρГ·CНКПР))^0,33 , (П3.33)

Z_НКПР = 0,26·(m_Г/(ρ_Г·C_НКПР))^0,33 (П3.33)

Формула (П3.34)

RНКПР = 7,8·(mП/(ρП·CНКПР))^0,33 ; (П3.34)

R_НКПР = 7,8·(m_П/(ρ_П·C_НКПР))^0,33 (П3.34)

Формула (П3.35)

ZНКПР = 0,26·(mП/(ρП·CНКПР))^0,33 , (П3.35)

где mГ - масса ГГ, поступившего в открытое пространство при пожароопасной ситуации, кг;

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

mП - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время испарения, указана в пункте 8 настоящего приложения, кг;

ρП - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре, кг/м3;

CНКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров,% об.

Z_НКПР = 0,26·(m_П/(ρ_П·C_НКПР))^0,33 (П3.35)

где mГ - масса ГГ, поступившего в открытое пространство при пожароопасной ситуации, кг;

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

mП - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время испарения, указана в пункте 8 настоящего приложения, кг;

ρП - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре, кг/м3;

CНКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров,% об.

Приложение № 3, п. 15

15. За начало отсчета горизонтального размера зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих CНКПР при неподвижной воздушной среде, принимают геометрический центр пролива, а в случае если RНКПР меньше габаритных размеров пролива - внешние габаритные размеры пролива.

Приложение № 3, п. 16

16. Методика количественной оценки параметров воздушных волн давления при сгорании газо-, паровоздушного облака (далее - облако) распространяется на случаи выброса ГГ, паров или пыли в атмосферу на производственных объектах.

Основными структурными элементами алгоритма расчетов являются:

определение ожидаемого режима сгорания облака;

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

определение дополнительных характеристик взрывной нагрузки;

оценка поражающего воздействия.

Исходными данными для расчета параметров волн давления при сгорании облака являются:

вид горючего вещества, содержащегося в облаке;

концентрация горючего вещества в смеси CГ;

стехиометрическая концентрация горючего вещества с воздухом CСТ;

масса горючего вещества, содержащегося в облаке MТ, с концентрацией между нижним и верхним концентрационным пределом распространения пламени;

удельная теплота сгорания горючего вещества EУД;

скорость звука в воздухе C0 (обычно принимается равной 340 м/с);

информация о степени загроможденности окружающего пространства;

эффективный энергозапас горючей смеси E, который определяется по формуле:

E = Mт·Eуд, Cг ≤ Cст; E = Mт·Eуд·Cст/Cг, Cг ≤ Cст . (П3.36)

При расчете параметров сгорания облака, расположенного на поверхности земли, величина эффективного энергозапаса удваивается.

Формула (П3.36)

E = Mт·Eуд, Cг ≤ Cст; E = Mт·Eуд·Cст/Cг, Cг ≤ Cст . (П3.36)

E = M_т·E_уд, C_г ≤ C_ст; E = M_т·E_уд·C_ст/C_г, C_г ≤ C_ст (П3.36)

Приложение № 3, п. 17

17. Допускается величину Mт принимать равной массе горючего вещества, содержащегося в облаке, с коэффициентом Z участия горючего вещества во взрыве. При отсутствии данных коэффициент Z следует принимать равным 0,1. При струйном стационарном истечении горючего газа величину Mт следует рассчитывать принимая стационарным распределение концентраций горючего газа в струе.

Приложение № 3, п. 18

18. Ожидаемый режим сгорания облака зависит от типа горючего вещества и степени загроможденности окружающего пространства.

Приложение № 3, п. 19

19. Вещества, способные к образованию горючих смесей с воздухом, по степени своей чувствительности к возбуждению взрывных процессов разделены на четыре класса:

класс 1 - особо чувствительные вещества (размер детонационной ячейки менее 2 см);

класс 2 - чувствительные вещества (размер детонационной ячейки лежит в пределах от 2 до 10 см);

класс 3 - среднечувствительные вещества (размер детонационной ячейки лежит в пределах от 10 до 40 см);

класс 4 - слабочувствительные вещества (размер детонационной ячейки больше 40 см).

Приложение № 3, Таблица П3.1

Приложение № 3, п. 20

20. Классификация наиболее распространенных в промышленном производстве горючих веществ приведена в таблице П3.1. В случае если вещество не внесено в классификацию, его следует классифицировать по аналогии с имеющимися в списке веществами, а при отсутствии информации о свойствах данного вещества, его следует отнести к классу 1, то есть рассматривать наиболее опасный случай.

Приложение № 3, Таблица П3.2

Приложение № 3, п. 21

21. При оценке масштабов поражения волнами давления должно учитываться различие химических соединений по теплоте сгорания, используемой для расчета полного запаса энерговыделения. Для типичных углеводородов принимается в расчет значение удельной теплоты сгорания EУД0 = 44 МДж/кг. Для иных горючих веществ в расчетах используется удельное энерговыделение Eуд = β·Eуд0 . Здесь β - корректировочный параметр. Для условно выделенных классов горючих веществ величины параметра β представлены в таблице П3.2.

Приложение № 3, п. 22

22. Характеристики загроможденности окружающего пространства разделяются на четыре класса:

класс I - наличие длинных труб, полостей, каверн, заполненных горючей смесью, при сгорании которой возможно ожидать формирование турбулентных струй продуктов сгорания, имеющих размеры не менее трех размеров детонационной ячейки данной смеси. Если размер детонационной ячейки для данной смеси неизвестен, то минимальный характерный размер струй принимается равным 5 см для веществ класса 1, 20 см для веществ класса 2, 50 см для веществ класса 3 и 150 см для веществ класса 4;

класс II - сильно загроможденное пространство: наличие полузамкнутых объемов, высокая плотность размещения технологического оборудования, лес, большое количество повторяющихся препятствий;

класс III - средне загроможденное пространство: отдельно стоящие технологические установки, резервуарный парк;

класс IV - слабо загроможденное и свободное пространство.

Приложение № 3, п. 23

23. Для оценки воздействия сгорания облака возможные режимы сгорания разделяются на шесть классов по диапазонам скоростей их распространения следующим образом:

класс 1 - детонация или горение со скоростью фронта пламени 500 м/с и более;

класс 2 - дефлаграция, скорость фронта пламени 300 - 500 м/с;

класс 3 - дефлаграция, скорость фронта пламени 200 - 300 м/с;

класс 4 - дефлаграция, скорость фронта пламени 150 - 200 м/с;

класс 5 - дефлаграция, скорость фронта пламени определяется по формуле:

u = k1 * M1/6, (П3.37)

где k1 - константа, равная 43;

M - масса горючего вещества, содержащегося в облаке, кг;

класс 6 - дефлаграция, скорость фронта пламени определяется по формуле:

u = k1 * M1/6, (П3.38)

где k2 - константа, равная 26;

M - масса горючего вещества, содержащегося в облаке, кг.

Формула (П3.37)

u = k1 * M1/6, (П3.37)

где k1 - константа, равная 43;

M - масса горючего вещества, содержащегося в облаке, кг;

u = k1 * M1/6 (П3.37)

где k1 - константа, равная 43;

M - масса горючего вещества, содержащегося в облаке, кг;

Формула (П3.38)

u = k1 * M1/6, (П3.38)

где k2 - константа, равная 26;

M - масса горючего вещества, содержащегося в облаке, кг.

u = k1 * M1/6 (П3.38)

где k2 - константа, равная 26;

M - масса горючего вещества, содержащегося в облаке, кг.

Приложение № 3, Таблица П3.3

Приложение № 3, п. 24

24. Ожидаемый режим сгорания облака определяется по таблице П3.3, в зависимости от класса горючего вещества и класса загроможденности окружающего пространства.

При определении максимальной скорости фронта пламени для режимов сгорания 2 - 4 классов дополнительно рассчитывается видимая скорость фронта пламени по соотношению (П3.37). В том случае если полученная величина больше максимальной скорости, соответствующей данному классу, она принимается по формуле (П3.37). Скорость фронта пламени для классов 5 или 6 не должна превышать значения нижней границы диапазона скорости фронта пламени класса 4.

Приложение № 3, п. 25

25. Параметры воздушных волн давления (избыточное давление ΔP и импульс фазы сжатия I+) в зависимости от расстояния от центра облака рассчитываются исходя из ожидаемого режима сгорания облака.

Приложение № 3, п. 26

26. Для класса 1 режима сгорания облака рассчитывается соответствующее безразмерное расстояние по формуле:

Rx = R / (E / P0)1/3, (П3.39)

где R - расстояние от центра облака, м;

P0 - атмосферное давление, Па;

E - эффективный энергозапас смеси, Дж.

Величины безразмерного давления Px и импульс фазы сжатия Ix определяются по формулам (для газопаровоздушных смесей):

ln(Px) = -0,9278 - 1,5415 * ln(Rx) + 0,1953 * (ln(Rx)) - 0,4818 * (ln(Rx)) (П3.40) ln(Ix) = −3,3228 − 1,3689·ln(Rx) − 0,9057·ln(Rx)^2 − 0,4818·ln(Rx)^3, Rx ∈ [0,2; 0,8]; ln(Ix) = −3,2656 − 0,9641·ln(Rx) − 0,0108·ln(Rx)^2, Rx ∈ [0,8; 50] (П3.41)

Зависимости П3.40 и П3.41 справедливы для значений Rx, больших величины Rx = 0,2 и меньших Rx = 50. В случае если Rx ≤ 0,2 , величина Px полагается равной 18,6, а величина Ix полагается равной 0,53.

Размерные величины избыточного давления и импульса фазы сжатия определяются по формулам:

Формула (П3.39)

Rx = R / (E / P0)1/3, (П3.39)

где R - расстояние от центра облака, м;

P0 - атмосферное давление, Па;

E - эффективный энергозапас смеси, Дж.

Rx = R / (E / P0)1/3 (П3.39)

где R - расстояние от центра облака, м;

P0 - атмосферное давление, Па;

E - эффективный энергозапас смеси, Дж.

Формула (П3.41)

ln(Px) = -0,9278 - 1,5415 * ln(Rx) + 0,1953 * (ln(Rx)) - 0,4818 * (ln(Rx)) (П3.40) ln(Ix) = −3,3228 − 1,3689·ln(Rx) − 0,9057·ln(Rx)^2 − 0,4818·ln(Rx)^3, Rx ∈ [0,2; 0,8]; ln(Ix) = −3,2656 − 0,9641·ln(Rx) − 0,0108·ln(Rx)^2, Rx ∈ [0,8; 50] (П3.41)

ln(Px) = -0,9278 - 1,5415 * ln(Rx) + 0,1953 * (ln(Rx)) - 0,4818 * (ln(Rx)) (П3.40) ln(Ix) = −3,3228 − 1,3689·ln(Rx) − 0,9057·ln(Rx)^2 − 0,4818·ln(Rx)^3, Rx ∈ [0,2; 0,8]; ln(Ix) = −3,2656 − 0,9641·ln(Rx) − 0,0108·ln(Rx)^2, Rx ∈ [0,8; 50] (П3.41)