Условие задачи
Определить массу газообразного этилена, образующегося при испарении пролива сжиженного этилена в условиях аварийной разгерметизации резервуара.
Исходные данные:
Изотермический резервуар сжиженного этилена объемом Vи.р.э = 10000 м3 установлен в бетонном обваловании свободной площадью Sоб = 5184 м2 и высотой отбортовки Ноб = 2,2 м. Степень заполнения резервуара = 0,95.
Ввод трубопровода подачи сжиженного этилена в резервуар выполнен сверху, а вывод отводящего трубопровода снизу.
Диаметр отводящего трубопровода dтp = 0,25 м. Длина участка трубопровода от резервуара до автоматической задвижки, вероятность отказа которой превышает 10-6 в год и не обеспечено резервирование ее элементов, L= 1 м. Максимальный расход сжиженного этилена в режиме выдачи Gж.э = 3,1944 кг/с. Плотность сжиженного этилена rж.э при температуре эксплуатации Тэк = 169,5 К равна 568 кг/м3.
Плотность газообразного этилена rг.э при Тэк равна 2,0204 кг/м3. Молярная масса сжиженного этилена Мж.э = 28 · 10-3 кг/моль. Мольная теплота испарения сжиженного этилена Lиcn при Тэк равна 1,344 · 104 Дж/моль.
Температура бетона равна максимально возможной температуре воздуха в соответствующей климатической зоне Tб = 309 К.
Коэффициент теплопроводности бетона lб=1,5Вт/(м·К). Коэффициент температуры проводности бетона а = 8,4 · 10-8 м2/с. Минимальная скорость воздушного потока umin = 0 м/с, а максимальная для данной климатической зоны umax = 5 м/с. Кинематическая вязкость воздуха nв при расчетной температуре воздуха для данной климатической зоны tр = 36 °С равна 1,64 · 10-5 м2/с.
Коэффициент теплопроводности воздуха lв при tр равен 2,74 · 10-2 Вт/(м · К).
Ответ
При разрушении изотермического резервуара объем сжиженного этилена составит:
