ру. Останній віддає частину тепла за допомогою теплопровідності нижележащим верствам, інша частина тепла витрачається на випаровування, а основна маса отриманого поверхневим шаром тепла йде на зміну його внутрішньої енергії, тобто на збільшення температури.
Слід зазначити, що температура основної маси ЛЗР у РВС прагне до значення середньомісячної температури навколишнього повітря, а температура поверхневого шару ЛЗР є функцією теплового режиму резервуара, яка може на 10 .. 20 про градусів перевищувати значення основної маси ЛЗР в резервуарі.
Закономірності зміни добових температур поверхневого шару обумовлюють характер зміни концентрації парів ЛЗР в прикордонному шарі. Можна виділити (рис. 2.2) такі характерні періоди існування вибухонебезпечних концентрацій парів ЛЗР у РВС.
а) протягом доби? п не досягає? НКПР;
б) в нічний, ранковий і вечірній час знаходиться? п lt; ? НКПР, вдень -? п в межах? вок;
в) протягом доби знаходиться? п в межах? вок;
г) в нічний час знаходиться? п lt; ? НКПР, вдень -? п gt; ? ВКПР, вранці і ввечері -? п в межах? вок;
д) вночі, вранці і ввечері знаходиться? п в межах? вок, вдень -? п gt; ? ВКПР;
е) протягом доби? п gt; ? ВКПР.
Рис. 2.2. Характерні періоди існування вибухонебезпечних концентрацій парів (? Вок):
ЛЗР, при зберіганні яких у РВС, утворення вибухонебезпечних концентрацій характерно тільки в літній період року, т.е температура поверхневого шару ЛЗР здатна перевищити нижня межа поширення полум'я, але не здатна досягати верхня межа поширення полум'я, будемо відносити до групи «околопредельного ЛЗР».
Протягом доби при впливі сонячної радіації зміна температури навколишнього повітря, металевої оболонки, що обмежує газовий простір резервуара, і температури поверхневого шару ЛЗР в резервуарі, як правило, підпорядковується синусоїдальним законом (рис.2.3).
Рис. 2.3 Закономірності утворення вибухонебезпечних концентрацій парів в прикордонному шарі над поверхнею ЛЗР у РВС при впливі сонячної радіації
Для опису температури поверхневого шару ЛЗР у РВС при впливі на нього сонячної радіації може бути використано рівняння
де t п.сл - поточна температура поверхневого шару ЛЗР; п.сл-max - максимальна температура поверхневого шару ЛЗР; ж - температура основної маси ЛЗР;
? с - тривалість теплового впливу сонячної радіації від моменту сходу сонця;
? дн - загальна тривалість теплового впливу сонячної радіації (тривалість світлового дня).
Після заходу сонця, а також у несонячних дні температура поверхневого шару прагне до температурі основної маси ЛЗР, так як вона має великий теплової еквівалент. Температуру основної маси ЛЗР в резервуарі приймають рівною середньомісячній температурі навколишнього повітря.
Існує кілька розрахункових методів визначення максимальної температури поверхневого шару ЛЗР в резервуарі, розроблених в області розрахунку втрат нафти і бензинів від випаровування з резервуарів. Вони можуть бути вдало використані для вирішення питань пожежної безпеки. Один з методів розрахунку заснований на рішенні рівняння Фур'є при синусоидальном зміні температури на поверхні напівнескінченного тіла.
Розрахункова формула має вигляд
,
Де qл - теплове навантаження на резервуар від сонячної радіації, Вт? м - 2;
? wf - коефіцієнт тепловіддачі в складному променисто-конвективному теплообміні від оболонки, що обмежує газовий простір резервуара, в навколишнє повітря, Вт? м - 2? К - 1;
? п.w-ж - наведений коефіцієнт тепловіддачі від оболонки, що обмежує газовий простір резервуара, до поверхневого шару ЛЗР, Вт? м - 2? К - 1;
? w - ж - коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням від оболонки, що обмежує газовий простір резервуара, до ЛЗР, Вт? м - 2? К - 1;
? п-ж - коефіцієнт тепловіддачі від пароповітряної суміші до поверхневого шару ЛЗР, Вт? м - 2? К - 1; f-max - максимальна середньомісячна температура навколишнього повітря, oC; f - середньомісячна температура навколишнього повітря, oС; е- показник температурного поля в поверхневому шарі ЛЗР, м - 1;
? ж - коефіцієнт теплопровідності ЛЗР, Вт? м - 1? К - 1;
? w-п - коефіцієнт тепловіддачі в складному променисто-конвективному теплообміні від оболонки, що обмежує газовий простір резервуара, до пароповітряної суміші, Вт? м - 2? К - 1;
f ж - площа дзеркала ЛЗР в резервуарі, м 2; об - площа оболонки, що обмежує газовий простір резервуара, м 2; ж ...
