Методы расчета критериев взрывопожарной опасности помещений
Лекции.ИНФО


Методы расчета критериев взрывопожарной опасности помещений



 

При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.

Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовать взрывоопасные газовоздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно;

б) все содержимое аппарата поступает в помещение;

в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат, по прямому и обратному потокам в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Для отнесения помещений к категориям А и Б (взрывопожароопасным) осуществляется:

1. Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей;

2. Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей

Определение пожароопасной категории помещения (В1 - В4) осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее по тексту - пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице 6.2.

 

Таблица 6.2

Категорирование пожароопасных помещений по пожарной нагрузке

Категория Удельная пожарная нагрузка q на участке, МДж/м2 Способ размещения
В1 Более 2200 Не нормируется
В2 1401-2200 Допускается несколько участков с пожарной нагрузкой, не превышающей указанных значений
В3 181-1400 То же
В4 1-180 На любом участке площадью 10 м2, расстояния между участками должны быть более Lпр

 

Установление категории взрывопожароопасности помещения

Расчетным методом (Пример)

 

На участке длиной 60 м, шириной 20 м и высотой 18 м в результате аварии произошла разгерметизация баллона с ацетиленом С2Н2 и в атмосферу поступило 18 м3 ацетилена (№ варианта Приложение 6.1).

 

Требуется определить:

1. Давление взрыва паровоздушной смеси;

2. Категорию пожароопасности участка

 

Решение

 

Давление взрыва паровоздушной смеси определяется по формуле:

 

где Рmax - максимальное давление взрыва смеси в замкнутом объеме (см табл. 6.4);

Р0 - давление воздуха до взрыва, кПа, допускается принимать 101 кПа;

z - коэффициент участия горючего во взрыве (см. табл. 6.3);

Нт - теплота сгорания, Дж ∙кг-1 (см табл. 6.4);

VСВ - свободный объем помещения, за вычетом объема, занимаемого оборудованием (м3) допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения;

-плотность пара или газа, кг∙м-3;

КН - коэффициент учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса, допускается принимать равным 3;

ССТ - стехиометрическая концентрация горючего в воздухе, % по объему.

1. По табл. 6.3, 6.4 принимаем:

 

Pmax=1009 кПа; P0=101кПа; z=0,5; =1,079 кг/м3; Kн=3; Hт=49960кДж/кг

 

2. Масса поступившего газа, кг:

 

 

3. Стехиометрическая концентрация, %:

 

где - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения;

nc, nн, n0, nх - число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего.

4. Свободный объем помещения, м3:

 

 

5. Избыточное давление взрыва, кПа:

 

 

Так как давление взрыва меньше 5 кПа, помещение не относится к категории А. Рассматриваемый участок не может быть отнесен к категории Б, так как в помещении этой категории обращаются взрывоопасные волокна, пыли и ЛЖВ с температурой вспышки паров более 28 0С (см. табл. 6.1).

Чтобы проверить отнесение участка к категории В, определим пожарную нагрузку на 1 м2 площади помещения, МДж/м2:

 

где Q – общая пожарная нагрузка материалов, МДж;

S- площадь размещения пожарной нагрузки, не менее 10 м2.

 

где

 

 

Вывод : Поскольку q находится в пределах от 1 до 180 МДж/м2, то участок относится к категории В4 – пожароопасной (см. табл. 6.2).

Таблица 6.3

Коэффициент участия горючего во взрыве, z

Вид горючего вещества z
Горючие газы 0,5
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до температуры вспышки и выше 0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при возможности образования аэровзвеси 0,3
Указанные выше жидкости и условия без возможности образования аэрозоля

Таблица 6.4

Показатели взрывобезопасности некоторых веществ и материалов

Вещество Пожароопасность Формула М tвсп; 0С tс.в., C НКПР, % ВКПР,% Wmin, мДж Рmax, кПа Нт, МДж/кг п.г., кг/м3 Рн, кПа
Аммиак ГГ NH3 17,03 - 15,0 28,0 18,29 0,706 -
Ацетилен ВГ C2H2 26,04 - 2,5 81,0 0,011 49,96 1,079 -
Ацетон ЛВЖ C2H6O 58,08 -18 1,43 13,0 0,41 31,36 2,408 24,35
Бутан ГГ C4H10 58,12 -69 1,80 8,5 0,25 44,17 2,410 -
Водород ГГ H2 - 4,09 75,0 0,017 120,8 0,083 -
Метан ГГ CH4 16,04 -181 5,28 14,1 0,28 50,0 0,665 -
Метил.спирт ЛВЖ CH4O 32,04 6,70 35,5 0,14 23,84 1,382 12,69
Окись углерода ГГ CO 28,01 - 12,5 74,0 8,0 10,10 1,161, -
Пропан ГГ C3H8 44,1 - 2,31 9,4 0,25 46,35 1,828 -
Сероуглерод ЛВЖ CS2 76,13 -43 1,33 50,0 0,09 14,02 3,156 39,49
Толуол ЛВЖ C7H8 92,14 1,25 6,8 0,26 40,94 3,820 2,9
Этиловый спирт ЛВЖ C2H6O 46,07 3,61 17,8 0,246 30,56 1,910 5,76
Уайт - спирит ЛВЖ C10,5H21 147,3 33-36 0,7 5,6 0,33 43,97 6,140 0,37

Обозначения: М – молекулярная масса; tвсп- температура вспышки; tс.в.- температура самовоспламенения; ГГ – горючий газ; ВГ – взрывчатый газ; ЛЖВ – легковоспламеняющаяся жидкость; Wmin – минимальная энергия зажигания; Рmax – максимальное давление взрыва; Нт- теплота сгорания; п.г.- плотность пара или газа при Р =101 кПа и ; t = 20 0С; Рн- давление насыщенного пара при t = 20 0С.









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-16; Просмотров: 302;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная