Пособие по применению НПБ 105-95 (524090), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Температура битума и смеси в смесителяхt = 190 ° С. Смесь состоит из битума БНК 45/190 - 8 тонн, полипропилена - 1 тонна, тальк - 1 тонна.Полипропилен подается в единичной таре в виде гранул массой m1 = 250 кг. В 1 тоннегранулированного полипропилена содержится до 0,3 кг пыли. Полипропилен загружается из тары вбункер смесителя объемом Vа = 1 м3.
Количество полипропилена в бункере m2 = 400 кг, следовательно,пыли в этом бункере в грануляте содержится m3 = 0,12 кг.Полипропилен и его сополимеры в процессе переработки при его нагревании выше температуры t =150 ° С могут выделять в воздух летучие продукты термоокислительной деструкции, содержащиеорганические кислоты, карбонильные соединения, оксид углерода. При этом на 1 тонну сырьявыделяется 1,7 кг газообразных продуктов (в пересчете на уксусную кислоту).Размеры помещения L x S x H = 24 x 36 x 12 м. Объем помещения Vп = 10368 м3. Свободный объемпомещения Vсв = 0,8 ⋅ 10368 = 8294,4 м3. Площадь помещения F = 864 м2.Производительность насоса с диатермическим маслом (аллотерм-1) n1 = 170 м3 ⋅ ч-1 = 0,0472 м3 ⋅ с-1 =71,5 кг ⋅ с-1. Всего в системе циркуляции диатермического масла находится m4 = 15 т масла.Максимальная длина подводящих и отводящих трубопроводов с диатермическим маслом междуручными задвижками и смесителями L1 = 19 м, диаметр d1 = 150 мм.
Производительность насоса,подающего смесь в пропиточную ванну, n2 = 10 м3 ⋅ ч-1 = 0,00278 м3 ⋅ с-1 = 2,78 кг ⋅ с-1 (по битуму сполипропиленом 2,5 кг ⋅ с-1), а отводящего смесь в смесители из ванн n3 = 5 м3 ⋅ ч-1 = 0,00139 м3 ⋅ с-1 =1,39 кг ⋅ с-1 (по битуму с полипропиленом 1,25 кг ⋅ с-1). Максимальная длина подводящих и отводящихтрубопроводов со смесью между ручными задвижками и смесителями L2 = 15 м, диаметр d2 = 150 мм =0,15 м. Производительность насоса, перекачивающего битум из резервуара, расположенного в другомпомещении, в смесители, n4 = 25 м3 ⋅ ч-1 = 0,007 м3 ⋅ с-1 = 7 кг ⋅ с-1. Максимальная длина подводящеготрубопровода между ручной задвижкой и смесителем L3 = 20 м, диаметр d3 = 150 мм = 0,15 м.По данным технологического регламента с 1 тонны гранулированного полипропилена при загрузке всмеситель в помещение поступает 30 г (0,03 кг) содержащейся в грануляте пыли.
Текущая влажнаяпылеуборка производится не реже 1 раза в смену, генеральная влажная пылеуборка не реже 1 раза вмесяц. Производительность по перерабатываемому полипропилену n5 = 1,65 т ⋅ ч-1. Доливыделяющейся в объем помещения пыли, оседающей на труднодоступных и доступных для уборкиповерхностях, соответственно β 1 = 0,2 и β 2 = 0,8.1.2. Тальк - негорючее вещество.
Температура вспышки битума БНК 45/190 tвсп = 212 ° С, аллотерма-1tвсп = 214 ° С. Плотность жидкости битума ρ ж = 1000 кг ⋅ м-3, аллотерма-1 ρ ж = 1514 кг ⋅ м-3. Теплотасгорания битума по формуле Басса НТ = Qрн= 50460 - 8,545 ⋅ ρ ж = 41915 кДж ⋅ кг-1 = 41,92 МДж ⋅ кг-1,аллотерма-1 НТ =Qрн = 50460 - 8,545 ⋅ 1514 = 37523 кДж ⋅ кг-1 = 37,52 МДж ⋅ кг-1, полипропилена НТ =Qрн=44000 кДж ⋅ кг-1 = 44,0 МДж ⋅ кг-1.2. Обоснование расчетного варианта аварии.При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного принимается наиболеенеблагоприятный по последствиям взрыва из двух вариантов аварии.
За первый вариант авариипринимается разгерметизация бункера при загрузке полипропилена в смеситель. За второй вариантпринимается разгерметизация трубопровода на участке между смесителем и задвижкой переднасосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель.2.1. Разгерметизация бункера при загрузке полипропилена в смеситель. Расчет проводим всоответствии с пп. 3.13 - 3.17 НПБ 105-95.2.1.1. Интенсивность пылеотложений n6 в помещении при загрузке в бункера смесителейполипропилена из тары по исходным данным составитn6 = 0,03 ⋅ 1,65 = 0,0495 кг ⋅ ч-1.2.1.2. Масса пыли М1, выделяющейся в объем помещения за время (30 дней = 720 ч) междугенеральными пылеуборками (β 1 = 0,2; α = 0), будет равнаМ1 = 0,0495 ⋅ 720 ⋅ 0,2 = 7,128 кг.2.1.3.
Масса пыли М2, выделяющейся в объем помещения за время (8 ч) между текущимипылеуборками (β 2 = 0,8; α = 0), будет равнаМ2 = 0,0495 ⋅ 8 ⋅ 0,8 = 0,317 кг.2.1.4. Масса отложившейся в помещении к моменту аварии пыли mп (Кг = 1,0; Ку = 0,7) и массавзвихрившейся пыли mвз (Квз = 0,9) составят:mп = (1/0,7)⋅ (7,128 + 0,317) = 10,636 кг;mвз = 10,636 ⋅ 0,9 = 9,572 кг.2.1.5. Масса пыли mав, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, будет равнаmав = m3 = 0,12 кг.2.1.6.
Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m, образовавшейся в результатеаварийной ситуации, составитm = 9,572 + 0,12 = 9,692 кг.2.2. Разгерметизация трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом,перекачивающим смесь из ванны в смеситель. Расчет проводим в соответствии с п. 3.2 НПБ 105-95 иисходными данными.2.2.1. Масса вышедшей из смесителя (Vа = 15 м3) и трубопровода смеси при работающем насосе mсмбудет равна (q = n3; Та = 300 с)= (15 + 0,00139 ⋅ 300 + π/4⋅ 0,152 ⋅ 15) ⋅ 1000 = 15682 кг.2.2.2.
Масса полипропилена mпр в массе mсм составит, исходя из соотношения битума, полипропиленаи талька, как 8:1:1:mпр = (1/10) ⋅ mсм = (1/10) ⋅ 15682 = 1568,2 кг.2.2.3. Масса летучих углеводородов m, выделяющихся при термоокислительной деструкции изполипропилена, входящего в состав разлившейся смеси (из 1 тонны полипропилена выделяется 1,7 кггазообразных продуктов), будет равнаm = 0,0017 ⋅ mпр = 0,0017 ⋅ 1568,2 = 2,7 кг.3. Избыточное давление взрыва ∆ P для двух расчетных вариантов аварии определяем по формулам(22) и (43) Пособия.3.1.
Избыточное давление взрыва ∆ P при аварийной ситуации, связанной с разгерметизацией бункерапри загрузке полипропилена в смеситель, составит∆ Р = 47,18 ⋅= 2,42 кПа.3.2. Избыточное давление взрыва ∆ P при аварийной ситуации, связанной с разгерметизациейтрубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь изванны в смеситель, составит∆ Р = 2,831 ⋅ 10-5 ⋅= 0,4 кПа.4. Расчетное избыточное давление взрыва для каждого из вариантов аварии менее 5 кПа.
Помещениепервичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров не относится к категории А или Б. Согласно п.2.2 и табл. 1 НПБ 105-95 проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1 - В4.5. Учитывая, что в помещении находится достаточно большое количество горючих веществ, проведемдля упрощения расчет только по битуму и смеси, находящихся в 4 смесителях объемом Vа = 10 м3каждый и в 2 смесителях объемом Vа = 15 м3 каждый. При этом количество циркулирующегодиатермического масла не принимается во внимание.
Также для упрощения расчет проведем сиспользованием единой теплоты сгорания для всех компонентов и веществ по битуму, равной Qрн=41,92 МДж ⋅ кг-1.6. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузкуg:G = 4 ⋅ 10 ⋅ 1000 + 2 ⋅ 15 ⋅ 0,9 ⋅ 1000 = 67000 кг;Q = 67000 ⋅ 41,92 = 2808640 МДж;S = F = 864 м2;g = 2808640/864 = 3251 МДж ⋅ м-2.7. Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж ⋅ м-2. Помещение первичных и вторичных смесителей,насосов и фильтров согласно табл. 4 НПБ 105-95 относится к категории В1.6.7. Примеры расчетов категорий зданий по взрывопожарной и пожарнойопасности6.7.1.
Здания категории АПример 191. Исходные данные. Производственное шестиэтажное здание. Общая площадь помещений здания F= 9000 м2. В здании находятся помещения категории А суммарной площадью FА = 400 м2.2. Определение категории здания.Суммарная площадь помещений категории А составляет 4,44 % и не превышает 5 % площади всехпомещений здания, но более 200 м2. Согласно п. 4.1 НПБ 105-95 здание относится к категории А.Пример 201.
Исходные данные. Производственное трехэтажное здание. Общая площадь помещений здания F =20000 м2. В здании находятся помещения категории А суммарной площадью FА = 2000 м2. Этипомещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.2. Определение категории здания.Суммарная площадь помещений категории А, оборудованных установками автоматическогопожаротушения, составляет 10 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания, но более1000 м2. Согласно п. 4.1 НПБ 105-95 здание относится к категории А.6.7.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
