Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Прогнозирование параметров взрыва при аварийной разгерметизации магистрального газопровода




За счет износа арматуры произошла разгерметизация газопровода. В месте повреждения произошло стечение газа под высоким давлением в окружающую среду. На месте разрушения в грунте образуется воронка. Метан поднялся в атмосферу, а другие газы или их смеси оседают в приземном слое. Смешиваясь с воздухом, газы образовали с воздухом взрывоопасную смесь. В результате взаимодействия частиц газа с металлом и твердыми частицами грунта возникли искры, и началось горение, которое за счет самоускорения пламени трансформировалось во взрыв. Примем, что процесс развивался в детонационном режиме.

Класс магистрального трубопровода – газопровод высокого давления. Диаметр сечения трубопровода может составлять от 0,5 до 1,2м. Задана скорость ветра в момент аварии, м/с. Состав газа принят в следующем соотношении: метан () - 90%, этан () – 4%, пропан () – 2%; Н-бутан () – 2%; изопентан () – 2%. Температура транспортируемого газа составляла 400С

Дальность распространения облака взрывоопасной смеси в направлении ветра определяется по формуле:

(2.1)

где массовый секундный расход газа, кг/с;
  25 коэффициент пропорциональности, имеющий размерность м3/2/кг1/2;
  скорость ветра, м/с.

Массовый секундный расход газа M из газопровода для критического режима истечения определим по формуле:

                                       (2.2)

где коэффициент, учитывающий расход газа от состояния потока (для звуковой скорости истечения );
  площадь отверстия истечения, принимаемая равной площади сечения трубопровода, м2;
  коэффициент расхода, учитывает форму отверстия (), в расчетах принимается ;
  давление газа в газопроводе, Па;
  удельный объем транспортируемого газа при параметрах в газопроводе (определяется по формуле (2.3)).

 

                                              (2.3)

где температура трансформируемого газа, К;
  удельная газовая постоянная, определяемая по данным долевого состава газа  и молярным массам компонентов смеси из соотношения (2.4).

                                     (2.4)

где 8314 универсальная газовая постоянная, ;
  молярная масса компонентов газа, кг/кмоль;
  n число компонентов;
  массовые доли компонентов газа.

Таблица 2.1 Давление газа в газопроводе в зависимости от класса магистрального трубопровода.

Газопровод высокого давления 2,5МПа
Газопровод среднего давления 1,2…2,5МПа
Газопровод низкого давления Менее 1,2Мпа

По таблице 2.1 определяем давление газа в газопроводе.

Определим площадь отверстия истечения газа по формуле:

                                                 (2.5)

где d диаметр отверстия истечения, принимаемый равному диаметру сечения трубы. 

Пример

За счет износа арматуры произошла разгерметизация газопровода.

Класс магистрального трубопровода – газопровод высокого давления. Диаметр сечения трубы 0,5м. Скорость ветра в момент аварии составляла 2м/с. Состав газа принят в следующем соотношении: метан () - 90%, этан () – 4%, пропан () – 2%; Н-бутан () – 2%; изопентан () – 2%. Температура транспортируемого газа составляла 400С

Решение

Удельная газовая постоянная, определяемая по данным долевого состава газа  и молярным массам компонентов смеси из соотношения (2.4).

По таблице 2.1 определяем давление газа в газопроводе. Так как по заданию дан газопровод высокого давления, .

Определим площадь отверстия истечения газа по формуле:

Рассчитаем дальность распространения облака взрывоопасной смеси в направлении ветра:

Рассчитаем границы зоны детонации:

                                            (2.6)

Вывод

При данной аварии дальность распространения облака взрывоопасной смеси составит 654,8м по направлению ветра, при этом границы зоны детонации не будут превышать 327,4м.

 

Курсовая работа №3

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...