Инженерная методика расчета распространения излучения при факельном горении сверхзвуковой струи газа

06 апреля 2017
Проведен анализ существующих нормативных методик расчета параметров термического воздействия при авариях на опасных производственных объектах с возгоранием углеводородного газа. Предложена модель для определения геометрических характеристик факела высокоскоростной струи с учетом параметров газа. Представлены аналитические соотношения для определения угловых коэффициентов облученности от произвольно ориентированного приподнятого факела.
При описании геометрических характеристик факела, распространяющегося в свободном пространстве (без взаимодействия с поверхностью земли), в СТО Газпром 2-2.3-351—2009 присутствуют элементы как высокоскоростного (начальный негорючий участок), так и низкоскоростного (аппроксимация поверхности горения усеченным конусом, сильно расширяющимся к большему основанию) струевого пламени. Подобное описание некорректно, а излучение пламени факела в свободном пространстве далее в этом документе не рассматривается.
В Методике определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах форма высокоскоростного струевого пламени адекватно отражает экспериментальные данные, но при этом отсутствуют какие-либо указания на наличие негорючего звукового участка. Такой факел характерен для дозвуковых истечений на поздних стадиях аварии, а в качестве свободно распространяющегося рассматривается только вертикальный факел. Кроме того, оба упомянутых документа оставляют без внимания описание произвольно ориентированного в пространстве высокоскоростного пламени сверхзвуковой струи газа.
 
Существующие в настоящее время методы оценки термического поражения при авариях с возгоранием газа требуют коррекции с использованием верифицированной физической модели факела сверхзвуковой струи газа и методики расчета тепловых потоков на поверхности земли от пламени цилиндрической формы, предложенных авторами.
 
Ю.В. Гамера, Ю.Ю. Петрова
Статья планируется к публикации в четвертом номере журнала
Русский