Методы расчета критериев взрывопожарной опасности помещений

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 14Следующая ⇒

При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.

Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовать взрывоопасные газовоздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно;

б) все содержимое аппарата поступает в помещение;

в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат, по прямому и обратному потокам в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Для отнесения помещений к категориям А и Б (взрывопожароопасным) осуществляется:

1. Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей;

2. Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей

Определение пожароопасной категории помещения (В1 - В4) осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее по тексту - пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице 6.2.

Таблица 6.2

Категорирование пожароопасных помещений по пожарной нагрузке

Категория	Удельная пожарная нагрузка q на участке, МДж/м²	Способ размещения
В1	Более 2200	Не нормируется
В2	1401-2200	Допускается несколько участков с пожарной нагрузкой, не превышающей указанных значений
В3	181-1400	То же
В4	1-180	На любом участке площадью 10 м², расстояния между участками должны быть более Lпр

Установление категории взрывопожароопасности помещения

Расчетным методом (Пример)

На участке длиной 60 м, шириной 20 м и высотой 18 м в результате аварии произошла разгерметизация баллона с ацетиленом С₂Н₂ и в атмосферу поступило 18 м³ ацетилена (№ варианта Приложение 6.1).

Требуется определить:

1. Давление взрыва паровоздушной смеси;

2. Категорию пожароопасности участка

Решение

Давление взрыва паровоздушной смеси определяется по формуле:

где Р_max - максимальное давление взрыва смеси в замкнутом объеме (см табл. 6.4);

Р₀- давление воздуха до взрыва, кПа, допускается принимать 101 кПа;

z - коэффициент участия горючего во взрыве (см. табл. 6.3);

Н_т- теплота сгорания, Дж ∙ кг^-1 (см табл. 6.4);

V_СВ- свободный объем помещения, за вычетом объема, занимаемого оборудованием (м³) допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения;

-плотность пара или газа, кг∙ м^-3;

К_Н- коэффициент учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса, допускается принимать равным 3;

С_СТ- стехиометрическая концентрация горючего в воздухе, % по объему.

1. По табл. 6.3, 6.4 принимаем:

P_max=1009 кПа; P₀=101кПа; z=0, 5; =1, 079 кг/м³; K_н=3; H_т=49960кДж/кг

2. Масса поступившего газа, кг:

3. Стехиометрическая концентрация, %:

где - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения;

n_c, n_н, n₀, n_х- число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего.

4. Свободный объем помещения, м³:

5. Избыточное давление взрыва, кПа:

Так как давление взрыва меньше 5 кПа, помещение не относится к категории А. Рассматриваемый участок не может быть отнесен к категории Б, так как в помещении этой категории обращаются взрывоопасные волокна, пыли и ЛЖВ с температурой вспышки паров более 28 ⁰С (см. табл. 6.1).

Чтобы проверить отнесение участка к категории В, определим пожарную нагрузку на 1 м²площади помещения, МДж/м²:

где Q – общая пожарная нагрузка материалов, МДж;

S- площадь размещения пожарной нагрузки, не менее 10 м².

где

Вывод: Поскольку q находится в пределах от 1 до 180 МДж/м², то участок относится к категории В4 – пожароопасной (см. табл. 6.2).

Таблица 6.3

Коэффициент участия горючего во взрыве, z

Вид горючего вещества	z
Горючие газы	0, 5
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до температуры вспышки и выше	0, 3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при возможности образования аэровзвеси	0, 3
Указанные выше жидкости и условия без возможности образования аэрозоля

Таблица 6.4

Показатели взрывобезопасности некоторых веществ и материалов

Вещество	Пожароопасность	Формула	М	t_всп; ⁰С	t_с.в., C	НКПР, %	ВКПР, %	W_min, мДж	Р_max, кПа	Н_т, МДж/кг	_п.г., кг/м³	Р_н, кПа
Аммиак	ГГ	NH₃	17, 03	-		15, 0	28, 0			18, 29	0, 706	-
Ацетилен	ВГ	C₂H₂	26, 04	-		2, 5	81, 0	0, 011		49, 96	1, 079	-
Ацетон	ЛВЖ	C₂H₆O	58, 08	-18		1, 43	13, 0	0, 41		31, 36	2, 408	24, 35
Бутан	ГГ	C₄H₁₀	58, 12	-69		1, 80	8, 5	0, 25		44, 17	2, 410	-
Водород	ГГ	H₂		-		4, 09	75, 0	0, 017		120, 8	0, 083	-
Метан	ГГ	CH₄	16, 04	-181		5, 28	14, 1	0, 28		50, 0	0, 665	-
Метил.спирт	ЛВЖ	CH₄O	32, 04			6, 70	35, 5	0, 14		23, 84	1, 382	12, 69
Окись углерода	ГГ	CO	28, 01	-		12, 5	74, 0	8, 0		10, 10	1, 161,	-
Пропан	ГГ	C₃H₈	44, 1	-		2, 31	9, 4	0, 25		46, 35	1, 828	-
Сероуглерод	ЛВЖ	CS₂	76, 13	-43		1, 33	50, 0	0, 09		14, 02	3, 156	39, 49
Толуол	ЛВЖ	C₇H₈	92, 14			1, 25	6, 8	0, 26		40, 94	3, 820	2, 9
Этиловый спирт	ЛВЖ	C₂H₆O	46, 07			3, 61	17, 8	0, 246		30, 56	1, 910	5, 76
Уайт - спирит	ЛВЖ	C_{10, 5}H₂₁	147, 3	33-36		0, 7	5, 6	0, 33		43, 97	6, 140	0, 37

Обозначения: М – молекулярная масса; t_всп- температура вспышки; t_с.в.- температура самовоспламенения; ГГ – горючий газ; ВГ – взрывчатый газ; ЛЖВ – легковоспламеняющаяся жидкость; W_min – минимальная энергия зажигания; Р_max – максимальное давление взрыва; Н_т- теплота сгорания; _п.г.- плотность пара или газа при Р =101 кПа и; t = 20 ⁰С; Р_н- давление насыщенного пара при t = 20 ⁰С.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒