Приложение 1
Обоснование использования пены для охлаждения высоконагретых
технологических аппаратов при пожаре.
Изучение описаний пожаров на открытых технологических установках, качественный анализ наблюдаемых в ходе экспериментальных исследований явлений показывает, что процесс охлаждения технологических колонн (реакторов и пр.) в условиях воздействия на них теплоты пожара имеет чрезвычайно сложную картину. Эта сложность обусловлена протеканием большого числа взаимообусловленных явлений, имеющих в большинстве своем стохастическую природу, не поддающихся строгому количественному описанию. Кроме того, трудность систематизации всех существенных факторов и анализа рассматриваемого процесса усугубляется многообразием условии его реализации: наличие технологических аппаратов с различной геометрией, варьирование теплофизических характеристик источников тепла и т.п. Причем многие существенные факторы могут изменяться в довольно широких пределах, границы которых в реальных условиях не всегда представляется возможным установить из-за отсутствия надежных статистических наблюдений.
По своей: роли в рассматриваемом процессе эти факторы можно условно разбить на три группы:
I. Факторы, характеризующие источник теплоты пожара, (форма и размеры факела, температура и скорость движения газов, степень черноты факела и др.);
II. Факторы, характеризующие объект охлаждения, (геометрические размеры, материал и толщина стенки, ее теплофизические свойства, заполнение объекта охлаждения и др.);
III. Факторы, характеризующие охлаждающее вещество и условия его подачи на поверхность объекта (начальная температура, плотность орошения, равномерность орошения и др.).
Кроме того, в ряде случаев заметное влияние на эффективность охлаждения могут оказывать факторы окружающей среды (ветер, отрицательные температуры), а также технические параметры системы охлаждения (инерционность включения, конструктивные особенности и условия размещения пленкообразующих устройств и др.).
В таблице 1 дается перечень существенных факторов, влияющих на интенсивность охлаждения технологических аппаратов при пожаре, и указаны интервалы их варьирования, полученные по результатам анализа пожаров, изучения технических характеристик оборудования, а также реализованных в ходе исследований на моделях в лабораторных и полигонных условиях на полупромышленных макетах. Естественно, что учет перечисленных факторов и особенностей реализации процесса приведет к рассмотрению сложных аналитических зависимостей, а введение поправочных коэффициентов будет носить весьма приближенный характер. Поэтому в данном случае целесообразно ограничиться рассмотрением упрощенной физической модели с применением ряда следующих допущений.
Таблица 1
Основные факторы, влияющие на интенсивность нагревания-охлаждения
Группа факторов |
№ п/п |
Наименование |
Условное обозначение |
Интервал |
От чего зависит |
I |
1 |
Высота факела, м |
Нф |
0¸20 |
От площади разлива, скорости выгорания ГЖ, ЛВЖ |
2 |
Скорость газов в факеле, м/с |
uф |
0¸20 |
То же |
|
3 |
Температура газов в факеле, °С |
tф |
700¸1800 |
От вида ГЖ, ЛВЖ |
|
4 |
Плотность теплового потока, кВт/м2 |
qФ |
0¸200 |
То же |
|
5 |
Степень черноты пламени |
εф |
0,3¸0,99 |
То же |
|
II |
6 |
Диаметр аппарата, м |
D |
0,3¸3 |
От конструкции технологического аппарата |
7 |
Высота аппарата, м |
Н |
5¸100 |
То же |
|
8 |
Толщина стенки, мм |
dст |
1¸5 |
То же |
|
9 |
Материал стенки |
- |
- |
От характера технологического процесса |
|
10 |
Температура стенки, °С |
tст |
30¸300 |
То же |
|
11 |
Шероховатость стенки, мм |
- |
0,1¸0,9 |
От материала стенки и степени корродирования |
|
12 |
Степень черноты стенки |
eст |
От материала стенки |
||
III |
13 |
Начальная температура охладителя, °С |
Тжо |
4¸20 |
От климатических условий |
14 |
Равномерность орошения |
- |
- |
От конструкции водораспыливающих устройств, шага их установки |
|
15 |
Величина потерь охладителя |
h |
0,3¸0,8 |
От конструкции оросителя, давления |
|
16 |
Интенсивность орошения, кг/(м-с) |
G |
0,5¸3 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.