• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Розрахунок критеріїв вибухопожежної небезпеки приміщень.

Визначення категорій приміщень, будинків і споруд за вибухопожежною та пожежною небезпекою.

При оцінці обстановки, що виникає при аварії на об’єкті, який використовує вибухопожежонебезпечні речовини, важливо розрізняти випадки, коли аварія виникає в приміщенні, чи поза приміщенням. Горючі суміші газів (парів) з повітрям в обмежених об'ємах технологічної апаратури й приміщеннях, спалахуючи, приводять до багаторазового відбиття ударних хвиль і їхньому посиленню. При цьому вибухи в приміщеннях приводять до більш важких руйнацій, тому що частка участі горючої речовини у вибуху значно більша. При вибухах у приміщеннях смертельну небезпеку для персоналу становить не стільки безпосередній вплив ударної хвилі, скільки вторинні впливи при руйнуванні об'єктів.

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)

Р_max - 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 Р_max рівним 900 кПа;

P_o - 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;

V_в - вільний об'єм приміщення, м³;

r_г,п - густина пари чи газу, кг/м³;

С_ст - стехіометрична концентрація, ГГ або парів ЛЗР і ГР, % (об.), що розраховується за формулою

(4)

де - - стехіометричний коефіцієнт кисню в реакції горіння;

n_с , n_н , n_o, n_x - кількість атомів С, Н, О і галоїдів у молекулі пального;

K_H - коефіцієнт, який враховує негерметичність приміщення і неадіабатичність процесу горіння (допускається приймати К_H рівним 3).

Таблиця 1.

Значення коефіцієнта K_H, 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 Н_Т - теплота згоряння, Дж/кг;

r_п - густина повітря до вибуху при початковій температурі Т_о, кг/м³;

Сp - теплоємність повітря Дж/кг×К (допускається приймати рівною 1,01 ×10³ Дж/кг×К);

T_o - 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 V_ап - об'єм газу, що вийшов з апарата, м³;

V_т - об'єм газу, що вийшов з трубопроводів, м³.

При цьому

, (8)

де Р₁ - тиск в апараті, кПа;

V- об'єм апарата, м³.

(9)

V_1T - об'єм газу, що вийшов з трубопроводу до його відключення, м³;

V_2T -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 m_p - маса рідини, що випарилася з поверхні розливу, кг;

m_ємн. - маса рідини, що випарилася з поверхонь відкритих ємностей, кг:

m_св.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;

F_в - площа випаровування, м² , яка визначається згідно з пунктом 2 залежно від маси рідини m_п, 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 m_п (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;

Р_н - тиск насичених парів при розрахунковій температурі рідини, який визначається за довідковими даними, кПа .

Читайте також:

1. Абіотичні та біотичні небезпеки.
2. Автоматичний розрахунок суми проведення.
3. Аеродинамічний розрахунок
4. Аеродинамічний розрахунок ротора вітроустановки
5. Аналіз небезпеки підприємства
6. Аналітичний розрахунок завантаження горловин
7. Аналітичний розрахунок сумарного завантаження типових перетинань
8. Атмосферні небезпеки
9. Атмосферні небезпеки
10. Біологічні небезпеки
11. Біологічні небезпеки
12. Біологічні небезпеки

Переглядів: 1081