Главная Обратная связь

Дисциплины:






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

Вид горючої речовини   Значення коефіціента z  
Горючі гази. Легкозаймисті і горючі рідини, що нагріті до температури спалаху та вище. Легкозаймисті і горючі рідини, що нагріті нижче температури спалаху, за наявності можливості утворення аерозолю. Легкозаймисті і горючі рідини, що нагріті нижче температури спалаху, за відсутності можливості утворення аерозолю. 0,5 0,3 0,3

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 .





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...