Расчет частоты появления источника зажигания
Частоту появления источника зажигания можно определить по следующей формуле
λЗ = , 1/год (3.2)
где λi - частота появления i-го источника зажигания.
Разряд атмосферного электричества в анализируемом объекте возможен:
o при поражении объекта молнией (прямой удар молнии) — непосредственный контакт канала молнии с зданием или сооружением, сопровождающийся протеканием через него тока молнии;
o при вторичном проявление молнии — наведение потенциалов на металлических элементах конструкции, оборудования, в незамкнутых металлических контурах, вызванное близкими разрядами молнии и создающее опасность искрения внутри защищаемого объекта;
o при заносе высокого потенциала - перенесение в защищаемое здание или сооружение по протяженным металлическим коммуникациям (подземным, наземным и надземным трубопроводам, кабелям и т.п.) электрических потенциалов, возникающих при прямых и близких ударах молнии и создающих опасность искрения внутри защищаемого объекта.
Рис. 3.1. Разряды
Атмосферного
Электричества
(Молния представляет собой электрический разряд длиной в несколько километров, развивающийся между грозовым облаком и землей или каким-либо наземным сооружением)
В настоящей работе расчет проводится только для события - разряд атмосферного электричества от поражения объекта молнией.
Поражение резервуара молнией возможно при совместной реализации двух событий - прямого удара молнии в расчетную площадь поражения (событие t1) и прорыва молниезащиты прямым ударом молнии (событие t2).
Вероятность поражения резервуара молнией вычисляют по формуле
Q = Q (t1) · Q (t2), (3.3)
где Q (t1) - вероятность попадания прямого удара молнии в расчетную площадь поражения;
Q (t2) - вероятность прорыва молниезащиты прямым ударом молнии.
Вероятность попадания прямого удара молнии в расчетную площадь поражения вычисляют по формуле
Q (t1) = 1 – exp (- Nум τр) , (3.4)
где Nум - число прямых ударов молнии в расчетную площадь поражения, за год;
tр - продолжительность периода наблюдения, год.
Ожидаемое число прямых ударов молнии в расчетную площадь поражения определяют по формуле
Nум= Sп nум 10 -6, (3.5)
где Sп – расчетная площадь поражения, м2;
nyм – удельная плотность ударов молнии на 1 км2 земной поверхности, 1/(км2 год).
Расчетную площадь поражения определяют исходя из геометрии защищаемой зоны. Для резервуарной группы, состоящей из нескольких резервуаров (рис.3.2), расчетную площадь поражения определяют по формуле
Sп= (lгр+ 6 hр) (bгр+6 hр) – 7,7 hр , м2. (3.6)
где lгр и bгр – соответственно длина и ширина, в размеры которой может быть вписана резервуарная группа, м;
hр – наибольшая высота резервуара, м.
Рис. 3.2. Расчетная
Площадь поражения
Для произвольного пункта на территории России удельная плотность ударов молнии на 1 км2 земной поверхности определяется по табл. 3.2, исходя среднегодовой продолжительности гроз в часах.
Таблица 3.2
Продолжительность грозовой деятельности за год, ч | 10-20 | 20-40 | 40-60 | 60-80 | 80-100 | 100 и более |
Удельная плотность ударов молнии в землю, 1/ км2 год | 5,5 | 8,5 |
Среднегодовую продолжительность гроз определяют по карте, приведенной на рис. 3.3.
Рис. 3.3. Среднегодовая продолжительность гроз, час.
Вероятность прорыва молниезащиты прямым ударом молнии вычисляют по формуле
Q (t2)) = 1 – b, (3.7)
где b – надежность защитного действия молниезащиты.
Зона защиты типа А обладает надежностью 0,995 и выше, типа Б - 0,95 и выше.
При малой вероятности реализации событий, частота событий принимается равной вероятности события (Закон Пуассона).
λз-м = Q (3.8)
В табл. 3.3 приведены статистические данные о частоте появления источников зажигания в резервуарных парках, обобщение которых выполнено в Академии ГПС МЧС России.
Таблица 3.3
Дата добавления: 2022-02-05; просмотров: 313;