Расчёт избыточного давления взрыва в помещении мерников

Таблица 5.

1. Избыточное давление взрыва ДР для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле:

(5.1).

где Рmax, — максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объёме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Рmax равным 900 кПа;

Р0 = 101 кПа — атмосферное давление, кПа;

m — паров ЛВЖ и ГЖ, вышедших в результате расчётной аварии в помещение, по формуле (5.7), кг;

Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объёме помещения, определяемый по таблице 6.

Vсв — свободный объём помещения, м3,.

Vсв. = 0,8 * L * S * H = 0,8 * 26 * 10 * 10 = 2080,0 м³ (5.2).

г.n — плотность газа или пара при расчётной температуре tр, кгм-3, вычисляемая по формуле.

(5.3).

где М — молярная масса, кгкмоль-1,.

V0 — молярный объём, равный 22,413 м3кмоль -1,.

tр — расчётная температура, С. В качестве расчётной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учётом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчётной температуры tр по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать её равной 61С;

Сст — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %(об.), вычисляемая по формуле:

(5.4).

где (5.5.).

в — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

nc, nн, nк, no — число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле КН — коэффициент, учитывающий не герметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать КН равным 3.

Таблица 6.

2. В случае обращения в помещении ГГ, ЛВЖ или ГЖ при определении значения массы m, входящей в формулы (5.7), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (согласно ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.

При этом массу ГГ или паров ЛВЖ или ГЖ, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объём помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле:

К = А * Т + 1 = 10 * 3600/3600 + 1 = 11 (5.6).

где, А — кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1;

Т — продолжительность поступления ГГ и паров ЛВЖ и ГЖ в объём помещения.

Длительность испарения жидкости принимается равной времени её полного испарения, но не более 3600 с.

3. Масса ЛВЖ m, кг, поступившей в помещение при расчётной аварии сепаратора-отстойника бензола определяется по формуле:

mж = (VА + VТ) * ж = (0,314 + 2,225) * 798 = 1892 кг (5.7).

где mж — масса ЛВЖ, поступившей в помещение, кг ж — плотность жидкости кг/м3.

VA — объём жидкости вышедшей из аппарата, м3.

VA = VP * е = 3,14 * 1,02/4 * 0,4 * 1,0 = 0,314 м³ (5.8).

где P — расчётный объём аппарата, м3;

е — степень заполнения аппарата;

VТ = V1Т + V2Т = 2,225 м³ (5.9).

V1T — объём жидкости, вышедшей из аппарата до отключения, м3;

V2T — объём жидкости, вышедшей из аппарата после отключения, м3;

V1Т = q • T = 7,3 * 10−3 * 300 = 2,19 м³ (5.10).

где q — производительность насоса, м3/с;

Т — время отключения насоса, с.

3,14/4 * (0,052 * 9 + 0,052 * 9) = 0,035 м³ (5.11).

где dH — диаметр напорного трубопровода, м;

lH — длина напорного трубопровода, м;

dOT — диаметр отводящего трубопровода, м;

lOT — длина отводящего трубопровода, м;

4. Масса паров жидкости m, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесённым составом, открытые ёмкости и т. п.), определяется из выражения.

m = mр + mёмк. + m в.окр. (5.12).

где mр — масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

mёмк. — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых ёмкостей, кг;

m в.окр. — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесён применяемый состав, кг.

Для помещения сепараторов и насосов, где нет открытых ёмкостей, масса испарившейся жидкости будет равна:

m = mр Каждое из слагаемых в формуле (5.12) определяется по формуле.

m = W * Fи * Т = 0,1 445 * 260 * 3600/11 = 12,296 кг (5.13).

где W — интенсивность испарения, кг/(см2);

Fи — площадь испарения, м2.

Площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных), исходя из расчёта, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей — на 1 м² пола помещения.

Так как по заданию в помещении сепараторов и насосов нет ограничительных бортиков против растекания ЛВЖ, то площадь разлива будет равна площади помещения.

5. Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для не нагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле.

W = 10−6 * ** Pн = 10−6 * 3,6 * * 4,071 = 0,1 445 кг (5.14).

где — коэффициент, принимаемый по таблице 8 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

Рн — давление насыщенного пара, кПа, при расчётной температуре жидкости tр; определяемое по формуле:

(5.15).

где А, В, СА — коэффициенты Антуана (определяются по справочной литературе);

tж — температура жидкости, °С.

Таблица 7.

Скорость воздушного потока в помещении, мс-1.	Значение коэффициента при температуре t, оС, воздуха в помещении.
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.

• 3. Взрывоопасные аппараты должны иметь предохранительные устройства для аварийного сброса избыточного давления (ППБ РБ 1.01.-94 п. 3.2.13).
• 4. На технологическом оборудовании должны устанавливаться блокирующие отключающие устройства, работающие в автоматическом режиме. (ППБ РБ 1.01.-94 п. 3.2.13).
• 5. Ограничение распространения пожара в помещении обеспечивается за счёт выполнения между технологическими блоками противопожарных преград в виде противопожарных стен и противопожарных перегородок, в зависимости от категории помещения и степени огнестойкости здания. Для наружных установок и зданий ограничение распространения пожара обеспечиваться за счёт выполнения противопожарных разрывов между сооружениями (п. 5.6.1. ТКП 45−2.02−92−2007).
• 6. Взрывопожароопасные помещения категории, А и Б подлежат оборудованию автоматическими установками пожаротушения независимо от показателей. (НПБ РБ 15−2007 п. 1.1).
• 7. Для ускорения приведения АУПТ в действие, в помещениях устанавливается система автоматической пожарной сигнализации, которая осуществляет электропуск АУПТ (НПБ РБ 15−2007 п. 1.1).
• 8. Производственный персонал должен проходить регулярный инструктаж по противопожарной безопасности. На предприятии необходимо проводить обучение персонал способам применения средств противопожарной защиты. (пп. 1.8., Приложение 1 ППБ РБ 1.01−94).
• 9. Для успешной ликвидации ЧС к производственным зданиям должен быть обеспечен свободный подъёзд пожарной техники. Внутри здания необходимо устройство противопожарного водопровода, а снаружи здания наружного противопожарного водопровода либо пожарного водоёма. (СНБ 2.02.04−03 п. 9.2.).