Пособие по применению НПБ 105-95 (524090), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Согласно рис. 11 Пособия для значения молярной массы ацетона М = 58 (58,08) определяемзначение параметра= 7,62. Далее рассчитываем значение параметра хη = 10-3 ⋅ η ⋅⋅ РН = 10-3 ⋅⋅ РН (при η = 1,0) = 10-3 ⋅ 7,62 ⋅ 47 ≈ 0,36 (0,358).3.9. Согласно рис. 15 Пособия для значения параметра хη = 0,36 определяем значение интенсивностииспарения ацетона W = 3,6 ⋅ 10-4 кг ⋅ м-2. ⋅ с-1 (расчетное значение W = 10-6 ⋅кг ⋅ м-2 ⋅ с-1).⋅ 40,95 = 3,1208 ⋅ 10-44.
Расчетная площадь разлива содержимого одной бочки ацетона составляетFИ = 1,0 ⋅ Vа = 1,0 ⋅ 80 = 80 м2.Поскольку площадь помещения F = 72 м2 меньше рассчитанной площади разлива ацетона FИ = 80 м2,то окончательно принимаем FИ = F = 72 м2.5. Масса паров ацетона, поступивших в помещение, m рассчитывается по формуле (12) НПБ 105-95m = 3,6 ⋅ 10-4 ⋅ 72 ⋅ 3600 = 93,312 кг.Масса разлившегося ацетона mп составляетmп = Vа ⋅ ρ ж = 0,08 ⋅ 790,8 = 63,264 кг.Поэтому принимаем, что при расчетной аварийной ситуации испаряется вся масса разлившегося избочки ацетона, т.
е. m = mп = 63,264 кг.Для расчетного значения W = 3,1208 ⋅ 10-4 кг ⋅ м-2⋅ с-1 масса паров ацетона, поступивших в помещение,составитm = 3,1208 ⋅ 10-4 ⋅ 72 ⋅ 3600 = 80,891 кг.В этом случае также испарится только масса разлившегося ацетона и m = mп = 63,264 кг.6. Рассчитаем параметр:103= 1000 ⋅ 63,264/(345,6 ⋅ 2,32) = 78,9.7. Избыточное давление взрыва ∆ Р согласно формуле (20) или номограмме (рис. 21) Пособия будетравно∆ P = 959,3 ⋅ 63,264/(345,6 ⋅ 2,3190) = 75,7 кПа.По номограмме при 103= 78,9 ∆ P > 12 кПа.8.
Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа,складирования ацетона относится к категории А.следовательно, помещениеПример 51. Исходные данные.1.1. Помещение промежуточного топливного бака резервной дизельной электростанцииунифицированной компоновки. В помещении находится топливный бак с дизельным топливом марки"З" (ГОСТ 305-82) объемом Vа = 6,3 м3. Размеры помещения LxSx H = 4,0 x 4,0 x 3,6 м. Объемпомещения Vп = 57,6 м3.
Свободный объем помещения Vсв = 0,8 ⋅ 57,6 = 46,08 м3. Площадь помещенияF = 16 м2. Суммарная длина трубопроводов диаметром d1 = 57 мм = 0,057 м (r1 = 0,0285 м),ограниченная задвижками (ручными), установленными на подводящем и отводящем участкахтрубопроводов, составляет L1 = 10 м. Расход дизельного топлива в трубопроводах q = 1,5 л ⋅ с-1 =0,0015 м3⋅ с-1.1.2. Молярная масса дизельного топлива марки "З" М = 172,3 кг ⋅ кмоль-1. Брутто-формула С12,343Н12,889.Плотность жидкости при температуре t = 25 ° С ρ ж = 804 кг ⋅ м-3.
Константы уравнения Антуана: А =5,07828; В = 1255,73; СА = 199,523. Температура вспышки tвсп > 40 ° С. Теплота сгорания НТ =Qрн =4,359 ⋅ 107 Дж ⋅ кг-1 = 43,59 МДж ⋅ кг-1. Нижний концентрационный предел распространения пламениСНКПР = 0,6 % (об.).2. Обоснование расчетного варианта аварии.При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта аварии принимаетсяразгерметизация топливного бака и выход из него и подводящих и отводящих трубопроводовдизельного топлива в объем помещения. За расчетную температуру принимается максимальнаяабсолютная температура воздуха согласно СНиП 2.01.01-82 в данном районе (г.
Благовещенск)tр=41°С. Плотность паров дизельного топлива при tр = 41 ° Скг ⋅ м-3.Расчетное время отключения трубопроводов по п. 3.2 в) НПБ 105-95 Та = 300 с, длительностьиспарения по п. 3.2 е) НПБ 105-95 Т = 3600 с.3. Объем Vж и площадь разлива FИ поступившего при расчетной аварии дизельного топливаопределяются в соответствии с положениями п. 3.2 НПБ 105-95:Vж = Va + q ⋅ Ta + π ⋅ r12 ⋅ L1 = 6,3 + 0,0015 ⋅ 300 + 3,14 ⋅ 0,02852 ⋅ 10 = 6,776 м3 = 6776 л;FИ = 1,0 ⋅ 6776 = 6776 м2.Поскольку площадь помещения F = 16 м2 меньше рассчитанной площади разлива дизельного топливаFИ = 6776 м2, то окончательно принимаем FИ = F = 16 м2.4.
Определяем давление насыщенных паров дизельного топлива РН при расчетной температуре tр = 41° С:lgPH = 5,07828 - 1255,73/(199,523 + 41) = - 0,142551,РН = 0,72 кПа.5. Интенсивность испарения дизельного топлива W составитW = 10-6 ⋅ 1,0 ⋅⋅ 0,72 = 9,45 ⋅ 10-6 кг ⋅ м-2 ⋅ с-1.6. Масса паров дизельного топлива, поступивших в помещение, будет равнаm = 9,45 ⋅ 10-6 ⋅ 16 ⋅ 3600 = 0,5443 кг.7. Определение коэффициента участия паров дизельного топлива во взрыве Z проводим всоответствии с пп. 1, 2 приложения НПБ 105-95.7.1.
Средняя концентрация паров дизельного топлива Сср в помещении составитСср == 0,18 % (об.).Сср = 0,18 % (об.) < 0,5 ⋅ СНКПР = 0,5 ⋅ 0,6 = 0,3 % (об.), следовательно, можно определить значениекоэффициента Z расчетным методом.7.2. Значение СН будет равноСН = 100 ⋅ 0,72/101 = 0,71 % (об.).7.3.
Значение стехиометрической концентрации паров дизельного топлива ССТ согласно формуле (3)НПБ 105-95 исходя из химической брутто-формулы дизельного топлива составитb = 12,343 + 23,889/4 = 18,32;ССТ = 100/(1 + 4,84 ⋅ 18,32) = 1,12 % (об.).7.4. Значение параметра С* будет равноС* = 1,19 ⋅ 1,12 = 2,13 % (об.).7.5. Поскольку СН = 0,71 % < С* = 2,13 % (об.), то рассчитываем значение параметра Х:Х = Сн/С* = 0,71/2,13 = 0,33.7.6.
Согласно номограмме чертежа (п. 2) приложения НПБ 105-95 при значении Х = 0,33 определяемзначение коэффициента участия паров дизельного топлива во взрыве (Z = 0).8. Избыточное давление взрыва ∆ Р согласно формуле (1) НПБ 105-95 составит∆ Р = (900 - 101) ⋅= 0 кПа.9. Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа. Помещение промежуточного топливного бакарезервной дизельной электростанции унифицированной компоновки не относится к категориям А и Б.Согласно п.
2.2 и табл. 1 НПБ 105-95 проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1- В4.10. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарнуюнагрузку g:G = Vж ⋅ ρ ж = 6,776 ⋅ 804 = 5448 кг;Q = G ⋅ Qрн= 5448 ⋅ 43,59 = 237478 МДж;S = F = 16 м2;g=МДж ⋅ м-2.11.
Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж ⋅ м-2. Помещение промежуточного топливного бакарезервной дизельной электростанции унифицированной компоновки согласно табл. 4 НПБ 105-95относится к категории В1.Пример 61. Исходные данные.1.1. Помещение сушильно-пропиточного отделения электромашинного цеха. В помещении находитсядва бака для покрытия лаком БТ-99 полюсных катушек способом окунания с подводящими иотводящими трубопроводами. Размеры помещения Lx Sx H = 32 x 10 x 8 м.
Объем помещения Vп =2560 м3. Свободный объем помещения Vсв = 0,8 ⋅ 2560 = 2048 м3. Площадь помещения F = 320 м2.Объем каждого бака Vап = 0,5 м3. Степень заполнения бака лаком ε = 0,9. Объем лака в баке Vа = ε ⋅ Vап= 0,9 ⋅ 0,5 = 0,45 м3. Длина и диаметр подводящего (напорного) трубопровода между баком и насосомL1 = 10 м и d1 = 25 мм = 0,025 м соответственно. Длина и диаметр отводящего трубопровода междузадвижкой и баком L2 = 10 м и d2 = 40 мм = 0,04 м соответственно. Производительность насоса q = 6,5 ⋅10-5 м3 ⋅ с-1. Время отключения насоса Та = 300 с. В каждый бак попеременно загружается и выгружаетсяединовременно по 10 шт. полюсных катушек, размещаемых в корзине.
Открытое зеркало испарениякаждого бака Fемк = 1,54 м2. Общая поверхность 10 свежеокрашенных полюсных катушек Fсв.окр = 6,28м2.1.2. В лаке БТ-99 (ГОСТ 8017-74) в виде растворителей содержится 46 % (масс.) ксилола и 2 % (масс.)уайт-спирита. В общей массе растворителей содержится ϕ 1 = 95,83 % (масс.) ксилола и ϕ 2 = 4,17 %(масс.) уайт-спирита. Плотность лака БТ-99 ρ ж = 953 кг ⋅ м-3. Молярная масса ксилола М = 106,17 кг ⋅кмоль-1, уайт-спирита 147,3 кг ⋅ кмоль-1. Химическая формула ксилола С8 Н10, уайт-спирита С10,5 Н21,0.Плотность жидкости ксилола ρ ж = 855 кг ⋅ м-3, уайт-спирита 760 кг ⋅ м-3.
Температура вспышки ксилолаtвсп = 29 ° С, уайт-спирита 33 ° С. Нижний концентрационный предел распространения пламени ксилолаСНКПР = 1,1 % (об.), уайт-спирита 0,7 % (об.). Теплота сгорания ксилола НТ =Qрн = 43154 кДж ⋅ кг-1 =43,15 МДж ⋅ кг-1, уайт-спирита 43966 кДж ⋅ кг-1 = 43,97 МДж ⋅ кг-1.
Константы уравнения Антуана дляксилола А = 6,17972; В = 1478,16; СА = 220,535; для уайт-спирита А = 7,13623; В = 2218,3; СА = 273,15.2. Обоснование расчетного варианта аварии.При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта аварии принимаетсяразгерметизация одного бака с лаком для покрытия полюсных катушек способом окунания и утечкалака из напорного и отводящего трубопроводов при работающем насосе с последующим разливомлака на пол помещения. Происходит испарение ксилола и уайт-спирита с поверхности разлившегосялака, а также с открытой поверхности второго бака и с поверхности выгружаемых покрытых лакомполюсных катушек (10 шт.). За расчетную температуру принимается максимальная абсолютнаятемпература воздуха в данном районе (Москва) согласно СНиП 2.01.01-82 tр = 37 ° С.
Плотность паровпри tр = 37 ° С:ксилолакг ⋅ м-3;кг ⋅ м-3.уайт-спиритаРасчетное время отключения трубопроводов и насоса по п. 3.2 в) НПБ 105-95 Та = 300 с, длительностьиспарения по п. 3.2 е) НПБ 105-95 Т = 3600 с.3. Объем Vж, площадь разлива поступившего в помещение при расчетной аварии лака Fр и площадьиспарения FИ определяются в соответствии с положениями п. 3.2 НПБ 105-95:Vж = Va + q ⋅ Ta +==0,45 + 6,5 ⋅ 10-5⋅ 300 + + 0,785 ⋅ (0,0252 ⋅ 10 + 0,042 ⋅ 10) = 0,487 м3 = 487 л;Fp = 0,5 ⋅ 487 = 243,5 м2;FИ = FР + Fемк + Fсв.окр = 243,5 + 1,54 + 6,28 = 251,3 м2.4. Определяем давление насыщенных паров ксилола и уайт-спирита РН при расчетной температуре tр= 37 ° С:- для ксилолаlgPH = 6,17972 PH = 2,755 кПа;- для уайт-спиритаlgPH = 7,13623 PH = 0,964 кПа.5. Интенсивность испарения растворителя W составит:- по ксилолуW = 10-6 ⋅ 1,0 ⋅⋅ 2,755 = 2,8387 ⋅ 10-5 кг ⋅ м-2 ⋅ c-1;- по уайт-спиритуW = 10-6 ⋅ 1,0 ⋅⋅ 0,964 = 1,1700 ⋅ 10-5 кг ⋅ м-2 ⋅ c-1.6.
В соответствии с положениями пп.1.4 и 3.1 НПБ 105-95 определяем массу паров, поступивших впомещение, m по наиболее опасному компоненту - ксилолуm = 2,8387⋅ 10-5 ⋅ 251,3 ⋅ 3600 = 25,6812 кг.7. Определение коэффициента участия паров растворителя во взрыве Z проводим в соответствии с пп.1 и 2 приложения НПБ 105-95, принимая значения расчетных параметров по ксилолу либо уайтспириту, наиболее опасные в отношении последствий взрыва.7.1. Средняя концентрация паров растворителя в помещении Сср составитСср == 0,30 % (об.).Сср = 0,30 % (об.) < 0,5 ⋅ СНКПР = 0,5 ⋅ 0,7 = 0,35 % (об.), следовательно, можно определить значениекоэффициента Z расчетным методом.7.2. Значение СН будет равноСН = 100 ⋅ (2,755/101) = 2,73 % (об.).7.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
