Приложение 5 РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ. Рекомендуемый порядок расчета истечения взрывопожароопасных газов из технологических трубопроводов
Приложение N 5
к Руководству по безопасности
"Методика оценки риска аварий
на технологических трубопроводах,
связанных с перемещением
взрывопожароопасных газов",
утвержденному приказом Ростехнадзора
от 28 ноября 2022 г. N 410
Истечение газа при разрыве трубопровода на полное сечение описывается дифференциальными балансовыми соотношениями по массе, импульсу и энергии:
где:
Для инженерной оценки массового расхода газа при разрыве трубопровода может быть использовано уравнение Белла:
где:
Начальный массовый расход рассчитывается исходя из предположения о том, что в месте разрыва характер процесса истечения адиабатический:
где: Pн - давление газа в трубопроводе до разрыва, Па; Aр - площадь поперечного сечения разрыва, м2; R - удельная газовая постоянная (Дж/кг·К);
Коэффициент сохранения массы рассчитывается по формуле:
где: Mг - общая масса газа, способная вытечь из изолированной секции трубопровода, кг;
Выражение для постоянной времени
где: L* - длина отсеченного участка трубопровода, м; a0 - скорость звука в газе до разрыва, м/с; fтр - коэффициент трения газа о стенки трубы (шероховатость); d0 - внутренний диаметр трубопровода, м.
Общая масса газа, которая может быть выброшена при разрыве, определяется из выражения:
где: L* - длина отсеченного участка трубопровода, м; A* - площадь поперечного сечения трубопровода; Zн - коэффициент сжимаемости газа до разрыва при параметрах Pн, Tн.
Рекомендуемый порядок расчета истечения сжиженных газов
из технологических трубопроводов
Для расчета интенсивности истечения сжиженных углеводородов (пропан-бутановых смесей) рекомендуется корреляция:
где: F - площадь сечения трубы в месте истечения (разрыва), м2; G - массовый расход, кг/с;
Для случая истечения двухфазной жидкости под давлением насыщенных паров из отсеченного с одного конца участка трубопровода: P* - давление насыщения при температуре окружающей среды, Н/м2; n1 = 0,4; n2 = 0,23.
Для случая истечения сжиженного газа через протяженный трубопровод из емкости под избыточным давлением: P* - абсолютное давление в емкости, Н/м2; n1 = 2; n2 = 0,3.