Розрахунок критеріїв вибухопожежної небезпеки приміщень.
1. При визначенні критеріїв вибухопожежної небезпеки як розрахунковий слід вибирати найбільш несприятливий варіант аварії або період нормальної роботи апаратів, при якому у вибуху бере участь найбільша кількість речовин чи матеріалів, які є найнебезпечнішими щодо наслідків такого вибуху. 2. Кількість речовин, що надійшли у приміщення, які здатні утворювати вибухонебезпечні газоповітряні або пароповітряні суміші, визначається виходячи з таких передумов: а) виникає розрахункова аварія одного з апаратів згідно з пунктом 1; б) увесь вміст апарата надходить у приміщення; в) виникає одночасно витік речовин з трубопроводів, які живлять апарат по прямому і зворотному потоках протягом часу, що необхідний для відключення трубопроводів. Розрахунковий час відключення трубопроводів визначається у кожному конкретному випадку, виходячи з реальної обстановки, і повинен бути мінімальним з урахуванням паспортних даних на запірні пристрої, характеру технологічного процесу і виду розрахункової аварії. Розрахунковий час відключення трубопроводів слід приймати рівним: - часу спрацювання системи автоматики відключення трубопроводів - згідно з паспортними даними установки, якщо ймовірність відмови системи автоматики не перевищує 10-6 на рік або забезпечено резервування її елементів (але не більше 3 с); - 120 с, якщо ймовірність відмови системи автоматики перевищує 10-6 на рік і не забезпечено резервування її елементів; - 300 с у разі ручного відключення. Не допускається використання технічних засобів для відключення трубопроводів, для яких час відключення перевищує вищенаведені значення. Під часом спрацювання і часом відключення слід розуміти проміжок часу від початку можливого надходження горючої речовини з трубопроводу (перфорація, розрив, зміна номінального тиску тощо) до повного припинення надходження газу або рідини у приміщення. Швидкодійні клапани-відсікачі повинні автоматично перекрити подачу газу чи рідини в разі порушення електропостачання. У виняткових випадках у встановленому порядку допускається перевищення наведених значень часу відключення трубопроводів спеціальним рішенням відповідних міністерств та відомств при узгодженні з органами Держнаглядохоронпраці України. г) виникає випаровування з поверхні рідини, що розлилася. Площа випаровування при розливі на підлогу визначається (в разі відсутності довідкових даних), виходячи з розрахунку, що 1 л сумішей і розчинів, які містять 70%, та менше (за масою) розчинників, розливається на площі 0,5 м2, а решта рідин - на 1 м2 підлоги приміщення; д) виникає випаровування рідини з ємностей, які експлуатуються з відкритим дзеркалом рідини, та із свіжопофарбованих поверхонь; е) тривалість випаровування рідини приймається рівною часу її повного випаровування, але не більше 3600 с. 3. Кількість пилу, який може утворювати вибухонебезпечну суміш, визначається з таких передумов: а) розрахунковій аварії передувало пилонакопичення у виробничому приміщенні, що виникає в умовах нормального режиму роботи (наприклад, внаслідок пиловиділення з негерметичного виробничого обладнання); б) під час розрахункової аварії виникла планова (ремонтні роботи) або раптова розгерметизація одного з технологічних апаратів, через що стався аварійний викид у приміщення усього пилу, що був в апараті. 4. Вільний об'єм приміщення визначається як різниця між об'ємом приміщення та об'ємом, що займає технологічне обладнання. Якщо вільний об'єм приміщення визначити неможливо, його допустимо умовно приймати 80% геометричного об'єму приміщення.
Розрахунок надмірного тиску вибуху для горючих газів, парів легкозаймистих та горючих рідин.
5. Надмірний тиск вибуху DР для індивідуальних горючих речовин, що складаються з атомівС, Н, О, N. СІ, Вг, І, Р, визначається за формулою: (3) Рmax - максимальний тиск вибуху стехіометричної газоповітряної та пароповітряної суміші у замкнутому об'ємі, що визначається експериментально або за довідковими даними, в разі відсутності даних допускається приймати Рmax рівним 900 кПа; Po - початковий тиск, кПа (допускається приймати рівним 101 кПа); m - маса горючого газу (ГГ) або парів легкозаймистих (ЛЗР) і горючих рідин (ГР), кг, що вийшли у результаті розрахункової аварії у приміщення; яка обчислюється для ГГ за формулою (3), а для парів ЛЗР та ГР за формулою (5); z - коефіцієнт участі пального у вибуху, який може бути розрахований за характером розподілення газів і парів в об'ємі приміщення. Допускається приймати значення z за таблицею 1; Vв - вільний об'єм приміщення, м3; rг,п - густина пари чи газу, кг/м3; Сст - стехіометрична концентрація, ГГ або парів ЛЗР і ГР, % (об.), що розраховується за формулою (4) де - - стехіометричний коефіцієнт кисню в реакції горіння; nс , nн , no, nx - кількість атомів С, Н, О і галоїдів у молекулі пального; KH - коефіцієнт, який враховує негерметичність приміщення і неадіабатичність процесу горіння (допускається приймати КH рівним 3).
Таблиця 1. Значення коефіцієнта KH, який враховує негерметичність приміщення і неадіабатичність процесу горіння
6. Розрахунок DР для індивідуальних речовин, крім тих, які складаються з атомів С, Н, О, N, СІ, Вг, І, Р, а також для сумішей визначається за формулою (5): (5) де НТ - теплота згоряння, Дж/кг; rп - густина повітря до вибуху при початковій температурі То, кг/м3; Сp - теплоємність повітря Дж/кг×К (допускається приймати рівною 1,01 ×103 Дж/кг×К); To - початкова температура повітря, К. 7. У випадку обертальності у приміщенні горючих газів, легкозаймистих або горючих рідин при визначенні значення маси m, що входить до формули (3), допускається враховувати роботу аварійної вентиляції, якщо вона забезпечена резервними вентиляторами, автоматичним пуском у разі перевищення гранично допустимої вибухобезпечної концентрації та електропостачанням за першою категорією надійності за ПУЕ, за умови розташування пристроїв для видалення повітря з приміщення в безпосередній близькості від місця можливої розрахункової аварії. При цьому масу m горючих газів або парів легкозаймистих або горючих рідин, нагрітих до температури спалаху і вище, що надійшли до об'єму приміщення, слід розділити на коефіцієнт К, що визначається за формулою , (6) де А - кратність повітрообміну, що створюється аварійною вентиляцією, 1/с; t - тривалість надходження горючих газів і парів легкозаймистих і горючих рідин до об'єму приміщення, с (приймається за пунктом 2). 8. Маса m (кг) газу, що надійшов в приміщення при розрахунковій аварії, визначається за формулою , (7) де Vап - об'єм газу, що вийшов з апарата, м3; Vт - об'єм газу, що вийшов з трубопроводів, м3. При цьому , (8) де Р1 - тиск в апараті, кПа; V- об'єм апарата, м3. (9) V1T - об'єм газу, що вийшов з трубопроводу до його відключення, м3; V2T -об'єм газу, що вийшов з трубопроводу після його відключення, м3; (10) де q - витрата газу, яка визначається залежно від тиску у трубопроводі, його діаметра, температури газового середовища тощо, м3/с; t - час відключення трубопроводів за пунктом 2, с. , (11) де P2 - максимальний тиск газу у трубопроводі відповідно до технологічного регламенту, кПа; r - внутрішній радіус трубопроводів, м; L - довжина трубопроводів від аварійного апарата до засувок, м. 9. Маса парів рідини m, що надійшли у приміщення за наявності декількох джерел випаровування (поверхня розлитої рідини, поверхня, на яку нанесли цю рідину, відкритий посуд чи ємності та ін.), визначається за виразом (12) де mp - маса рідини, що випарилася з поверхні розливу, кг; mємн. - маса рідини, що випарилася з поверхонь відкритих ємностей, кг: mсв.п.- маса рідини, що випарилася з поверхонь, на яку нанесено склад, що застосовується, кг. При цьому кожний з додатків у формулі (12) визначається за формулою , (13) де W - інтенсивність випаровування, кг/с×м2; Fв - площа випаровування, м2 , яка визначається згідно з пунктом 2 залежно від маси рідини mп, що надійшла у приміщення. Якщо аварійна ситуація пов'язана з можливим надходженням рідини у розпиленому стані, тоді вона повинна бути врахована у формулі (12) введенням додатку, що враховує загальну масу рідини, яка надійшла від розпилюючих пристроїв, виходячи з тривалості їх роботи. 10. Маса mп (кг) рідини, що надійшла у приміщення, визначається за пунктом 2. 11. Інтенсивність випаровування W визначається за довідковими та експериментальними даними. Для ЛЗР за відсутності даних допускається розраховувати W за формулою (14) де h- коефіцієнт, що приймається за таблицею 7 Додатку, залежно від швидкості і температури повітряного потоку над поверхнею випаровування; М - молекулярна маса; Рн - тиск насичених парів при розрахунковій температурі рідини, який визначається за довідковими даними, кПа .
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|