Расчет пожарных категорий. Способы получения информации о давлении насыщенных паров некоторых нефтепродуктов

В статье приводятся различные способы для определения одной из важнейших составляющих в процессе категорирования
Ключевые слова: расчет пожарных категорий, давление насыщенных паров нефтепродуктов, методика, график Кокса, номограмма для определения, формула Сучкова, уравнение Антуана

Сценарий аварии, на котором строиться расчет пожарных категорий на  объектах с обращением горючих ЛВЖ и ГЖ на основе нефти, складов лакокрасочной продукции, автостоянок или автотранспортных предприятий, практически всегда связан с получением информации о массе паров горючей жидкости, по соотношению которой с объемом помещения и делается вывод о степени его опасности. А эта масса прямо пропорциональна величине давление насыщенных паров.

 

Физика этого понятна. Чем больше молекул испаряется с поверхности жидкости, тем быстрее будет достигнута опасная концентрация  смеси горючей жидкости с воздухом и тем опаснее будет помещение. А это количество как раз и определяется рассматриваемой нами величиной. Поэтому прежде всего нам нужно, её определить, чтобы в конечном итоге правильно провести вычисления и узнать степень опасности того помещения в котором находится горючая или легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ и ГЖ).

 

Методика, по которой мы работаем, для этих целей отсылает проектанта, проводящего вычисления, к неким «справочным данным». Однако в настоящее время такой справочной информации нет. Ни МЧС России, ни Росстандарт не предоставляют официальных, опубликованных сведений по искомой величине.

 

В сложившихся условиях чтобы получить точные результаты, специалист проводящий категорирование по идее обязан провести согласно ГОСТ 1756-2000 эксперимент по определению давления насыщенного пара в лабораторных условиях. Только так он точно может узнать, значение параметра, по которому он с достаточной достоверностью, произведя необходимые процедурные действия, присвоит помещению тот или иной показатель его опасности.

 

Однако раз  методика отсылает нас не к лабораторным опытам, а к несуществующей справочной информации, то лабораторные опыты по получению требуемой величины в таком случае становятся вне закона. Да и само проведение лабораторных опытов сопряжено с трудозатратами, с затратами на создание испытательной лаборатории, что в конечном итоге приведет к тому, что категорирование станет очень и очень дорогим удовольствием.

 

Поэтому, для определения используют методы вычислений.  В специальном разделе сайта http://firecategory.ru/ приводятся и  уравнение Антуана, и  формула Сучкова. Но исчисления тем и плохи, что они могут быть слишком далеки от реальности. Они требуют подтверждения опытом. Экспериментальные сведения точнее, достовернее и избавлены от фактора ошибки, так как проводятся с определенной точностью и экспериментатор должен эту точность обеспечить.

 

Поэтому следует учесть, что, специалистами по химии нефтепродуктов постоянно проводятся эксперименты в указанной области. Поэтому очень странно, что до сих пор продукт интеллектуального труда этих специалистов не был внедрен в практику, что было бы очень полезно для тех, кто проводит расчет пожарных категорий.

 

В частности практика мало учитывает  наработки, приведенные в работе [1] для ряда производных нефти, в том числе нефтяного масла, дизельного топлива и мазута.

 

Полученные экспериментаторами данные сверялись ими с известными графиком Кокса и номограммой UOP, и были представлены в виде такого графика (рис. 1).

 

определение насыщенных паров

 

На оси абсцисс представлены данные по давлению насыщенного пара Рн, (кПа). На другой оси отложена температура.

 

Проводя расчет пожарных категорий, мы берем точку с привязкой к абсолютной максимальной  температуре для того или иного региона и, соединив данную точку с полюсом, можем получить нужную информацию. Например, определяя опасность производственного процесса или склада с бензином можно определить, что если взять t = 300 градусов Цельсия, то пары дизельного топлива будут воздействовать на окружающую среду с показателями равными 270 кПа (точка А).

 

Однако нужно сделать оговорку. Проверим, насколько этот график соответствует методам исчисления искомой величины. Возьмем абсолютную максимальную температуру (t) для Москвы (38°С) и минимальную t вспышки бензина (20 °С). Тогда, значение, определённое по формуле Сучкова, будет примерно совпадать с информацией номограммы. 

 

определение давления насыщенных паров нефтепродуктов

 

При этом, следует помнить, что это значение при максимальной t вспышки, которая может быть равной (для авиационного бензина) и -36 °С, т.е. быть значительно меньше. В таком случае искомое будет равно 30 кПа, что будет принципиально отличаться от данных графика и может привести к неверному результату в процессе категорирования.

 

Поэтому используя различного рода графики, следует учитывать, что они составлены для конкретных видов нефтепродуктов и автоматически распространять их применение на все аналогичные вещества, как это рекомендуют авторы работы [1] неправильно.

 

Тем не менее, эксперименты нужно проводить, экспериментальные данные использовать в практике, и остается надеяться, что предложение авторов работы [1] будет услышано теми, кто разрабатывает методики, по которым мы работаем. Почему-то до сих пор ни ВНИИПО МЧС, ни Академия ГПС не опубликовала подобные справочные данные.

 

Литература:

1. Хафизов Ф.Ш., Краснов А.В. Давление насыщенных паров для нефтепродуктов Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело», 2012, №3

 

 

Администратор
07.04.2015
  • 28.11.2016Администратор

    Согласен со всем, сказанным Алексадром, но с одной оговоркой. Плохие методики не основание для того, чтобу ухудшать их неточностью расчетов.

     

    Про скорость воздушного потока - это тема отдельной статьи

  • 27.11.2016Александр

    Эх, расчеты...)))) В целом, можно согласится, что точность расчетов все-таки должна быть...Но! Сделаем несколько оговорок. Первая оговорка - это, как серьезно повлияет точность измеренного или расчитанного давления насыщенных паров на расчетное значение избыточного давления и, что самое важное, на принимаемые нами решения? Если погрешность в пределах 50% (а иногда и значительно больше), то в большинстве случаев никак не повлияет, и проводивший расчет может спать спокойно. он все равно получит правильную категорию.. . Да, расчетная интенсивность испарения изменится, но на конечном результате врядли (если только давление не "дергается" в пределах 5 кПа, то тотда да: искусственно его можно поджать либо в одну либо в другую сторону, хотя полно и других методов это сделать, играя цифрами). Вторая оговорка: существуют гораздо более весомые коэффициенты, вносящие вклад в интенсивность испарения (например, коэффициент зависящий от температуры воздуха и скорости воздушного потока: даже небольшое изменение скорости воздушного потока дает гораздо выше колебания интенсивности испарения - иногда в разы. Зададися вопросом. а на сколько точны результаты измерений воздушного потока в помещении?). Третья оговорка, точность самих формул для обоснования категорий помещений оставляет желать лучшего. Ведь посмотрите на них! Мы используем, например, коэффициенты негерметичности и неадиабатичность процесса горения ,  коэффициент участия горючих газов и паров в горении - они существенным образом снижают расчетное давление, в разы, а принимаем их в большистве случаев по умолчанию...Так, а какой точности расчетов может идти речь, если мы на всем пути расчетов делаем такие допущения, которые в конечном счете могут дать погрешность на порядок и больше...Ну и мое любимое замечание по расчету категорий. Расчетный случай, закладываемый в нормах для расчета категорий помещений имеет крайне невысокую вероятность реализации, и в большистве своем находится в зоне приемлемого риска...А если учесть проводимые компенсирующие мероприятия и современные технологии, то и в зоне незначительного риска. Методика же это совершенно не учитывает, и мы техпроцессу, однозначно, цепляем ярлык крайней опасности с виртуальным сценарием со всеми вытекающими дополнительными мероприятиями. Хотя опасность здесь может быть такой, как вероятность падения метеорита на объект. Возьимите, например, и внесите в складское помещение обычных размеров 1 кг муки на хранение и все!!! Категория "Б" - однозначно, со всеми вытекающими решениями? А разложите эти пакетики муки по всем помещениям производственного здания (количество килограмм по числу помещений будет достаточно), и вы получите категорию производственного здания Б. Как вам такое?


К НАЧАЛУ СТАТЬИ
Индекс цитирования
Яндекс.Метрика

© Дизайн: Jewel, scripteden.com

© Верстка, программирование: web-студия «ГСПБ», 2016