ПособиеПБПО (989679), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Сст - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % ( об), вычисляемая по формуле:
Сст = , (4.2)
где - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;
пс, пн. по, пх - число атомов С,Н,О и галоидов в молекуле горючего;
Кн - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиаба-
тичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным 3.
Таблица 4.2.
Вид горючего вещества | Значение Z | |
Легковоспламеняющиеся жидкости, нагретые до вспышки и выше | и горючие температуры | 0,3 |
Горючие газы | 0.5 | |
Легковоспламеняющиеся жидкости, нагретые ниже вспышки, при наличии образования аэрозоля | и горючие температуры возможности | 0,3 |
Легковоспламеняющиеся жидкости, нагретые ниже вспышки, при отсутстви ста образования аэрозоля | и горючие температуры и возможно- | 0 |
Расчет Р для индивидуальных веществ, кроме упомянутых, а также для смесей может быть выполнен по формуле:
(4.3)
где Нт - теплота сгорания Дж кг-1;
В- плотность воздуха до взрыва при начальной температуре То, кг м-2;
Ср - теплоемкость воздуха Дж кг-1 К -1 (допускается принимать равной 1,01 10 3Дж кг-1 К-1)
То - начальная температура воздуха , К.
В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы m , входящей в формулу 4.1 допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной расчетной аварии.
При этом массу m горючих веществ легковоспламеняющихся, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определенный по формуле:
К= А Т +1 (4.4)
где А- кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1 ;
Т- продолжительность поступления горючих газов и паров легковпламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения. Масса m (кг) поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле:
m = (Vа + Vт ) (4.5)
где V - объем газа, вышедшего из аппарата м3;
Vт - объем газа, вышедшего из трубопровода, м3.
При этом
Vа = 0,01 Р1 V (4.6)
где P1 -давление в аппарате , кПа;
V - объем аппарата м3;
VT=V1T+V2T (4.7)
V1T - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения м3
V2T объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3
V1T= qT (4.8)
q - расход газа, определяемый в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температура газовой среда и т.д. м3 с-1 ,
Т –время, с.
V2T= 0,01 (4.9)
Р2 - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;
г - внутренний радиус трубопровода, м;
L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
Масса паров жидкости m , поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.) определяется выражением:
m = m р+mемк +m св.охр (4.10)
где m р масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
mемк - масса жидкости, испарившейся с поверхности открытых емкостей, кг;
m св.охр- масса жидкости, испарившейся с поверхностей , на которые нанесен применяемый состав , кг. ,
При этом каждое из слагаемых в 4.10 определяется по формуле:
m=WFn T (4.11)
где W - интенсивность испарения , кг с
Fn - площадь испарения в зависимости от массы жидкости, вышедшей в помещение м2
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле 4.10 введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работ.
Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле:
W = 10-6 (4.12)
где - коэффициент, принимаемый по табл.4.3 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;
М- молекулярная масса;
рн - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, определяемое по справочным данным , кПа.
Таблица 4.3.
Скорость | Значение коэффициента ту при температуре t ( С) воздуха в по | |||||
воздушног | помещении | |||||
ного потока в | ||||||
в помещении | ||||||
м с-1 | ||||||
0 | 10 | 15 | 20 | 30 | 35 | |
0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
0,1 | 3.0 | 2.6 | 2,4 | 1,8 | 1,6 | |
0.2 | 4,6 | 3,8 | 3,5 | 2,4 | 2,3 | |
0,5 | 6,6 | 5,7 | 5,4 | 3,6 | 3,2 | |
1.0 | 10,0 | 8,7 | 7,7 | 5,6 | 4.6 |
4.3. Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей
Расчет избыточного давления взрыва А Р ( кПа) производится по формуле (4.3) где под величиной z понимается доля участия взвешенной горючей пыли во взрыве. В отсутствие экспериментальных сведений о величине z допускается полагать z = 0,5.
Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m ( кг), образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле:
m= (4.13)
где mвз расчетная масса взвихрившейся пыли кг;
mав - расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, .кг.
Расчетная масса взвихрившейся пыли m вз определяется по формуле:
mвз= Квз mn (4.14)
где Квз - доля отложенной в помещение пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации.
В отсутствие экспериментальных сведений о величине Квз допускается полагать Квз = 0,9 mn - масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг. Расчетная масса mав, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, определяется по формуле:
mав=(mап + qT)Кn (4.15)
где maп- масса горючей пыли выбрасываемой в помещение из аппарата,кг;
q - производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг с-1;
Т- время отключения, с;
Кп - - коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. В отсутствие экспериментальных сведений о величине Кп допускается полагать: для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм Кп = 0,5; для пылей с дисперсностью менее 350 мкм Кп = 1,0. Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяется по формуле:
Mn= (4.16)
где Кг - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
m1 - масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностей в помещении за период времени между генеральными уборками, кг;
m2- масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между текущими уборками, кг.
Ку - коэффициент эффективности пылеуборки. Принимается при ручной пылеуборке: сухой - 0,6; влажной- 0,7. При механизированной вакуумной уборке: пол ровный - 0,9; пол с выбоинами ( до 5% площади) - 0,7.
Под труднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности в производственных помещениях, очистка которых осуществляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок ( ежесменно, ежесуточно и т.п.). Масса пыли
mi (i =1,2), оседающей на различных поверхностях за межуборочный период, определяется по формуле:
mi =Mi(1- )
(I=1,2) (4.17)
где Mi = - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между генеральными пылеуборками , кг;
M1j -масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за указанный период, кг;
М2 = - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между текущими пылеуборками. кг;
M2j - масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за указанный период, кг;
а - доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая удаляется вытяжными вентиляционными системами. В отсутствие экспериментальных сведений о величине а полагают а = 0;
- доля выделяющейся в объем пыли, оседающей соответственно на труднодоступных для уборки поверхностях помещения (
=1). При отсутствии сведений о величине коэффициентов допускается полагать, что
=0,
(i=1,2).
4.4. Определение избыточного давления взрыва для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом
Расчетное избыточное давление взрыва Р для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, определяется по приведенной выше методике, полагая z = 1 и принимая в качестве величины Нт энергию., выделяемую при взаимодействии (с учетом сгорания продуктов взаимодействия до конечных соединений), или экспериментально в натурных испытаниях. В случае, когда определить величину
Р не представляется возможным, следует принимать ее превышающей 5 кПа.