Расчёт энергетического потенциала для систем со сжиженным газом
- Подробности
- Категория: Ответы к экзамену по производственной безопасности
- Просмотров: 326
При разрушении оборудования часть внутренней энергии веществ, находящихся внутри оборудования и называемой энергетическим потенциалом, реализуется в виде энергии взрыва.
Перегретая жидкость - жидкость, находящаяся в оборудовании под давлением собственных насыщенных паров, превышающем давление окружающей среды. Повышение давления насыщенных паров выше атмосферного достигается за счет разогрева жидкости выше температуры кипения при давлении окружающей среды. Так для воды ее температура должна превышать 100 °С.
Сжиженные газы имеют давление насыщенных паров выше атмосферного при температуре окружающей среды.
Если происходит разрушение энергетического оборудования с перегретой жидкостью, она мгновенно вскипает, а ее температура снижается до температуры кипения при атмосферном давлении. Снижение температуры обусловлено затратами внутренней энергии жидкости на парообразование. Парообразование происходит со скоростями сравнимыми с горением взрывчатых веществ и сопровождается образованием ударных волн. Энергетический потенциал перегретой жидкости рассчитывается:
где Tо
– температура перегретой жидкости,
Tк – температура кипения при атмосферном давлении,
m – масса жидкости, кг,
сж – удельная теплоёмкость жидкости, кДж/кг∙град.
Масса паров, образующихся при вскипании перегретой жидкости:
mп=
где qи – удельная скрытая теплота испарения при атмосферном давлении, кДж/кг
Состояние перегретой жидкости достигается в результате быстрого смешения двух жидкостей с различными температурами кипения. Теплообмен происходит с такой скоростью, что низкокипящая жидкость успевает нагреться выше температуры кипения при существующем над поверхностью жидкости давлении. Т.к. такое состояние жидкости является термодинамически неустойчивым, происходит быстрый фазовый переход, энергетический потенциал которого:
Еп = qиm
Где m – масса испарившейся жидкости, кг,
qи –теплота испарения жидкости, кДж/кг.