В помещении цеха размером 6х12х6 произошло разрушение технологического аппарата, объемом 20 м3, содержащего нефть.

В помещении цеха размером 6х12х6 произошло разрушение технологического аппарата, объемом 20 м3, содержащего нефть. Длина подводящих трубопроводов до задвижек 30 м, диаметр 0,2 м. при этом произошел взрыв. Кратность вытяжной вентиляции 6 час-1. Определить: 1) количество вылившееся нефти; 2) количество продукта, участвующего во взрыве; 3) давление при взрыве, используя формулу 3.4.

При разрушении цистерны объем вытекающей жидкости принимается равным 85% от общего объема резервуара.
Vа = 20 ∙ 0,85 = 17 м3
Объем нефти, вышедшей из подводящего трубопровода Vт составляет:
Vт=πd24L=π∙0,22430=0,94 м3
Общий объем нефти, вышедшей в помещение цеха равно:
V=Vт+Vа=0,94+17=17,94 м3
Площадь пола помещения цеха равно 6х12=72 м2. Площадь, занимаемую технологическим аппаратом, учитывать не будем.
Интенсивность испарения W определяется по формуле:
W=10-6∙η∙M∙Pн , где
η – коэффициент, принимаемый по табличным значениям в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;
M – молярная масса, кг/кмоль;
Pн – давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tp, кПа.
Давление насыщенных паров нефти при расчетной температуре tр=20 ℃ найдем по формуле:
Pн=101,3expLкип∙M∙Tкип-1-Tр-1/R
Принимаем, что молекулярная масса нефти равна М = 240 кг/кмоль, скрытая теплота кипения нефти Lкип = 345,4 кДж/кг, а температура кипения нефти tкип = 57 °С, R= 8,310 кДж/(К · кмоль).
Pн=101,3exp345,4∙240∙157+273-120+273/8,31=2,23 кПа
Принимаем скорость воздушного потока 1 м/с, тогда η=7,7
W=10-6∙η∙M∙Pн=10-6∙7,7∙240∙2,23=2,7∙10-4кгм2∙с
За расчетное время испарения принимаем Т = 300 с
Масса испарившейся жидкости с поверхности разлива равна:
m=2,7∙10-4∙72∙300=5,83 кг
Масса разлившейся нефти при ее плотности ρнеф = 860 кг/м3 равна:
mрн=V∙ρнеф=17,94∙860=15428 кг
ρг,п— плотность газа или пара при расчетной температуре tp, кг∙м-3, вычисляемая по формуле:
ρг,п=MV01+0,00367tр=24022,413∙(1+0,00367∙20)=9,98 кг/м3
При этом массу горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле
K=AT+1=6∙0,083+1=1,5
где А -кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1; А=6 ч-1
Т-продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с