Определение массы газообразного вещества, образующегося при испарении пролива сжиженного вещества в условиях аварийной разгерметизации резервуара.

Определить массу газообразного вещества, образующегося при испарении пролива сжиженного вещества в условиях аварийной разгерметизации резервуара. Изотермический резервуар сжиженного вещества заданного объема установлен в бетонном обваловании свободной площадью и высотой отбортовки. Степень заполнения резервуара задана в исходной информации.

Коэффициент температуропроводности бетона принимаем а = 8,4 · 10-8 м2/с. Коэффициент теплопроводности воздуха lв  равен 2,74 · 10-2 Вт/(м · К).

Исходные данные:

Изотермический резервуар сжиженного изобутана объемом Vи.р.э = 7000 м3 установлен в бетонном обваловании свободной площадью  Sоб = 5290 м2 и высотой отбортовки Ноб = 2,2 м. Степень заполнения резервуара 0,95.

Ввод трубопровода подачи сжиженного изобутана 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 изобутана в режиме выдача Gж.э = 2,9081 кг/с. Плотность сжиженного изобутана rж.э при температуре эксплуатации Тэк = 175 К равна 568 кг/м3.

 Молярная масса сжиженного изобутана Мж.э = 24 · 10-3 кг/моль. Мольная теплота испарения сжиженного изобутана Lиcn при Тэк равна 1,288 · 104 Дж/моль. 

Температура бетона равна максимально возможной температуре воздуха в соответствующей климатической зоне Tб = 309 К. 

Коэффициент теплопроводности бетона lб=1,5 Вт/(м·К). Минимальная скорость воздушного потока umin = 0 м/с, а максимальная для данной климатической зоны umax = 4,5 м/с. Кинематическая вязкость воздуха nв при расчетной температуре воздуха для данной климатической зоны tр = 36 °С равна 1,64 · 10-5 м2/с. t = 3600 с. t = 170 с.