Phương pháp đánh giá tác động nhiệt sinh ra khi cháy đám mây hơi LPG hình thành sau sự cố nổ thiết bị chứa LPG được luận án đề xuất như sau:
Tính lượng nhiệt truyền ra mơi trường
Từ khối khí cháy có nhiệt độ cao, lượng nhiệt sẽ truyền ra ngồi bằng 3 hình thức: dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt và bức xạ nhiệt.
Tuy nhiên, do hệ số dẫn nhiệt của khói khơng cao và vụ cháy chỉ diễn ra trong thời gian ngắn nên lượng nhiệt truyền ra mơi trường bằng dẫn nhiệt nhỏ, có thể bỏ qua. Lượng nhiệt truyền ra mơi trường bằng đối lưu và bức xạ nhiệt được xác định trên cơ sở áp dụng các cơng thức tính tốn trong truyền nhiệt [63].
• Nhiệt lượng truyền ra mơi trường bằng đối lưu tính theo cơng thức sau [63]:
Lượng nhiệt truyền ra môi trường bằng bức xạ ra môi trường xung quanh trong khơng gian hình bán cầu () tính theo cơng thức sau [63]:
Trong đó,ε: độ đen của khói nóng, tính theo cơng thức:
Ở đây:
• εCO2: Độ đen của CO2ở nhiệt độ 2000oC và áp suất khí quyển. Đồ thị xác định độ đen của CO2[63] được giới thiệu ở phần phụ lục.
• εH2O: Độ đen của H2O ở nhiệt độ 2000oC và áp suất khí quyển. Đồ thị xác định độ đen của H2O [63] được giới thiệu ở phần phụ lục.
• β: Hệ số kể đến ảnh hưởng của phân áp suất hơi nước ở nhiệt độ 2000oC và áp suất khí quyển. Đồ thị xác địnhβ[63] được giới thiệu ở phần phụ lục.
• Δεk: Gía trị hiệu chỉnh [63].
Đối với 1 m2diện tích bề mặt truyền nhiệt, ta có:
Xác định khoảng cách an toàn từ đám cháy tới con nguời
Bức xạ nhiệt của qủa cầu lửa tác động lên bề mặt nhận nhiệt ở khỏang cách L được cho ở công thức 4.30 [121]:
Ở đây:
• q: Mật độ dịng nhiệt từ quả cầu lửa tới bề mặt nhận nhiệt [W/m2]; • Qlvt: Nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu [J/kg];
Với LPG,Qlvt=41.900 J/kg [36];
• mV: Khối lượng LPG trong quả cầu lửa (kg); • Rf: Phần nhiệt bức xạ của quả cầu lửa;
• nếu vụ nổ xảy ra ở áp suất nhỏ hơn áp suất đặt thì Rf= 3 [138];
• nếu vụ nổ xảy ra ở áp suất lớn hơn hoặc bằng áp suất đặt thì Rf= 4 [138]. • L: Khỏang cách từ tâm của quả cầu lửa tới vật nhận nhiệt (m);
• τa: khả năng lan truyền của khối khí cháy trong khơng khí được tính theo cơng thức 4.31 [138]:
Với:
• φ: Độ ẩm tương đối của khơng khí tại nơi và thời điểm xảy ra sự cố (%).
Độ ẩm tương đối của khơng khí tại một số địa phương của Việt Nam được giới thiệu trong phần phụ lục [24].
• x: khỏang cách từ bề mặt của quả cầu lửa tới vật nhận nhiệt (m).
Các công thức 4.30, 4.31 cho thấy mức độ ảnh hưởng do bức xạ nhiệt tạo ra bởi sự cố cháy LPG phụ thuộc vào cường độ bức xạ nhiệt, thời gian tiếp xúc, điều kiện bên
ngoài...So sánh các giá trị tính nhiệt lượng theo cơng thức 4.30 với mức tác động nhiệt được trình bày trong bảng 1.14 chương I để đánh giá ảnh hưởng do nhiệt sinh ra từ vụ