作者:Hans K. Fauske, DSc, Regent Advisor, Fauske & Associates, LLC
介绍-由于火灾引起的单体热引发是一个有趣的问题发泄尺寸为了不超过允许的超压。对于大的常压容器,可能发生的足够的液体膨胀导致两相流动是特别重要的。由于很少或没有超压(< 0.1 psi)可以容纳在许多感兴趣的情况下,由于两相流的排气面积增加是与()在哪里分别为液体密度和蒸汽密度。值得注意的是,对于许多单体来说,显著的热引发与单体的正常沸点紧密重合,从而导致化学诱导的自热速率与火灾暴露下的当量体积升温速率相同。这种行为的例子包括苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯等单体。
只暴露于火- 对于灭火曝光仅加热,收取约10%的干舷,FaeSke(1986)已经证明,对于非泡沫系统,通风口要求可以基于所有蒸汽通风,独立于可用的超压。该参数的基础是在整个液体中没有蒸汽产生,液体膨胀完全由于与火加热相关的壁沸腾的两相边界层。虽然再循环速度(由墙壁沸腾的两相边界层产生的)可以超过终端气泡上升速度,通常是阶数,通过静态头部效应防止了显着的蒸汽携带并因此显着的液体溶胀。通过再循环流动拖动液体作为蒸汽气泡的液体的增加的过冷导致蒸汽气泡的快速缩合和塌陷(Faoske等,1986)。通过相关的火灾模拟实验和实践行业经验确认了这种行为(Faoske等,1986年)。
火灾暴露和化学加热- 可以扩展上述观察以包括如下化学加热。同样,如果满足以下不等式,则通过静态磁头效应确保在整个液体中没有显着的蒸气产生
(1)
在哪里化学物的自热速率是Φ吗过冷温度梯度是由于液体静态头,和为壁沸腾两相边界层密度效应引起的液体再循环平均速度。考虑Φ和的典型值关于和10分别,化学自热速率良好应确保不存在体积沸腾,因为大部分液体将保持过冷却。作为液体再循环的结果,来自化学反应的散装液中产生的明智加热主要以潜热的形式转移到壁两相边界层。
设计实例- 考虑API-650未绝缘的容器(12'直径x 18'55'垂直于级),含有15,000加仑容量,含有暴露于火焰的苯乙烯。由于火灾暴露而增加的容量加热速率是,在释放设定压力0.13 psig下的绝热化学加热速率为(注意,该值远小于INEQ所需的值。1),导致约合的加热速率.最大允许排气压力为0.19 psig。
对于本例,考虑本体体积沸腾导致的闪蒸两相排气(DIERS方法论)需要一个约2,390的通风面积,允许超压0.06 psi。但是,自Ineq以来。在这种情况下,在这种情况下显然满足通风口区域
(2)
在一个()为理想的排气面积,V ()是反应物的体积,p(psig)是释放装置的压力和是来自火灾暴露和浮雕设定温度的化学加热的组合加热速率。设置v = 56.8, P = 0.13 psig和=,结果为A = 0.2或312.公式2是基于所有蒸汽排放,并提供了一个实用的方法来评估暴露在火灾和化学加热的单体储罐的压力释放。
参考
FAUSKE,HANS K.等,1986年,“涉及液体填充大气储存容器的火灾紧急救济通风口,”工厂/运营进展,Vol。5,1986年10月4日。
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