, ,
ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ФАКЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Расчет высоты факельного ствола и определение места его расположения должны учитывать три основных фактора пожарной безопас-ности [1 - 2]:
- радиационно-тепловое воздействие пламени на персонал и оборудование;
- искрообразование;
- воспламенение отдельных очагов взрывоопасных смесей с воздухом, если была утечка горючих газов.
В случае аварийного сброса больших количеств газа на факел персонал во время обслуживания оборудования или эвакуации не должен подвергаться воздействию значительного теплового излучения. Для этого необходимо, чтобы факельная труба была достаточно высокой или, если это невозможно, принимать защитные меры.
Зависимость температуры нагрева стального оборудования от интенсивности и времени излучения пламени показана на рис.1.
Факел может рассматриваться как точечный источник выброса и можно рассчитать для него зоны, в которых следует обеспечить защиту персонала и оборудования. Так, для факельной трубы диаметром 1200 мм и высотой 60 м при сжигании 440 т/ч углеводородов с молекулярной массой 44 можно выделить (рис.1):
- зону (2), в которой требуется защита обо-рудования, в точке А интенсивность теплоизлучения равна 34 МДж/(м2 ч);
- зону (3), в которой требуется защита персонала, в точке В интенсивность теплоизлучения 17 МДж/(м2 ч).
Секція: Хімії, нафтоорганічного синтезу та хімічних технологій
Рис.1. Зоны интенсивности теплоизлучения от факельной трубы:
1-факельная труба; 2- зона, требующая защиты оборудования; 3- зона, требующая защиты персонала
Приводятся разные данные по общей дозе и максимальной интенсивности теплового излучения, которое может воспринимать персонал при аварийном выбросе. Например, максимальная интенсивность теплового излучения принимается от 5 до 17 МДж/(м2•ч).
Можно представить на рис.15 суммарное количество теплоизлучения, которое может вынести человек. Безопасный уровень интенсивности теплоизлучения человек может вынести в течение неограниченного времени. С увеличением интенсивности теплоизлучения возможное время пребывания человека в зоне теплоизлучения уменьшается.
Для сравнения: интенсивность солнечной радиации составляет 2,5-3,4 МДж/(м2 ч).
Величина интенсивности теплоизлучения не является постоянной во времени, так как она зависит от объема сбрасываемых газов и расстояния между человеком и теплоисточником. Время реакции человека на тепловой раздражитель – 5 с.
Если человек находится у основания факельной трубы в момент внезапного выброса газа, то в течение непродолжительного времени он должен покинуть зону, в которой тепловое напряжение превышает 5 МДж/(м2•ч).
При тепловом излучении с интенсивностью 11,3 МДж/(м2•ч) и при коэффициенте светового излучения 0,8 температура на уровне земли через одну минуту составит 90 оС, а через 20 мин – 190 оС. Поэтому при данном излучении время удаления человека без риска поражения составляет 30 с.
Секція: Хімії, нафтоорганічного синтезу та хімічних технологій
Рис.2. Интенсивность теплового излучения
Максимальная интенсивность тепловыделения, которую выдерживает в течение всего времени воздействия персонал (человек), можно определить по следующему уравнению (1):
(1)
Причем
где t - время облучения, с;
t1- время реакции человека, с;
t2 - время удаления человека, с;
q - интенсивность теплоизлучения, соответствующая общему времени, МДж/(м2•ч);
q1, q2- максимальная и минимальная интенсивность теплоизлучения;
L - длина пламени, м.
Время удаления персонала определяется высотой трубы.
ЛИТЕРАТУРА
1., , и др. Горное дело и окружающая среда.- М.: Логос, 2001. -272 с.: ил.
2.Дончева проектирование и экспертиза, М., Аспект-Пресс, 2002, 320 с.
