Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов. Защита взрывоопасных зданий.

Министерство образования Республики Беларусь Белорусский Национальный Технический Университет ф-т Архитектурный дисциплина Пожарная безопасность РЕФЕРАТ на тему Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов. Защита взрывоопасных зданий. Минск 2004СОДЕРЖАНИЕ I. Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов 3

II. Защита взрывоопасных зданий III. Приложение 1.Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности 2.Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности 3.Классификация производств на категории по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности категории производств 4.Концентрационные пределы взрываемости воспламенения некоторых горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей I. РАСЧЕТ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ ВЗРЫВА ДЛЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ

Нижний концентрационный предел распространения пламени. НКП газовзвесей органических веществ, содержащих частицы размером менее 100 мкм с влажностью не более 5 масс можно вычислить по формуле 1 НКП 8105-Hст, 1 где -Hст стандартная теплота сгорания вещества, кДжкг1. Относительная средняя квадрэтическая погрешность вычисления по формуле 1 составляет 17 .

Пример. Вычислить НКП аэровзвесей подсолнечного шрота ГОСТ 11246 75 и полистирола в гм3. Теплоты сгорания этих веществ соответственно составляют 18,4 103 кДжкг и 42103 кДжкг1. Экспериментальные величины НКП равны подсолнечного шрота 40 гм3, полистирола 20 гм3. Используя формулу tсв atсвалк b, получаем для подсолнечного шрота НКП 810518,4103 43,7 гм3 для полистирола НКП 810542103 19 г м3

Таким образом, относительная погрешность расчета составила 9,2 и 5,0. Рис. 1. Зависимость НКП аэрозоля, состоящего из двух горючих компонентов, от состава твердой фазы 1 полиоксадиазол и окснметнлпропил-целлюлоза 2 полиоксадиазол и сополимер стирола с дивинилбензолом 3 полиоксадиазол и полиакрилонитрилонитрил 4 полиоксадаазол и вискоза НКП смеси горючих компонентов в общем случае не подчиняется правилу смешения.

На рис. 1 показано изменение НКП в зависимости от состава твердой фазы аэровзвеси. В случае композиций, составленных из веществ разных классов, отклонение НКП от линейной зависимости будет еще бульшим. Максимальное давление взрыва. Максимальное давление взрыва аэровзвеси Ртах, находящейся первоначально при нормальных условиях начальное давление 101,3 кПа, температура 25 С в предположении адиабатичности процесса горения и отсутствия диссоциации

продуктов горения можно вычислить по формуле Ртах 0,34С1С7 - 101 ,3, 2 где С1 1 mo mN mн2 9,6 С7 2000 24,4 С2 С6 C5С1C3 C4C3 С2 mc mн2 mN2 3,8в С3 53mc 23mн 14mN 110в С4 0,83mc 0,33mн 0,24mN 1,8в 105 C5 8,5 7,6mc 19,2mн - 4,3mo - 4,3mNв 255 С6 8,5103Hст Мв М 12mc mн 16mo 14mN в mc mн4 mo2.

Экспериментальные значения Ртах оказываются, как правило, ниже расчетных. Это обусловлено неадиабатичностью процессов взрыва, протекающих в реальных условиях. Минимальное взрывоопасное содержание кислорода. Минимальное взрывоопасное содержание кислорода в пылевоздушной смеси МВСК при разбавлении ее азотом можно вычислить по формуле МВСК 100 1Hст103 М 55,8 mc 21,8 mн 8,8 mN35в. 3 Относительная среднеквадратичная погрешность расчета

по формуле 3 составляет 20 . Минимальная энергия зажигания. Минимальную энергию зажигания Wmin аэровзвесей органических веществ можно оценить по формуле Wmin 4,8107 94 М в tсв -20 -23 0,97 tсв - 4,5104tсв2 103 lк , 4 где lк критический зазор зажигания, мм. При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать lк 3,5 мм. Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле 4 составляет 15 .

ЗАВИСИМОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ, ДАВЛЕНИЯ И ДРУГИХ ФАКТОРОВ Концентрационные пределы распространения пламени. С повышением начальной температуры смеси концентрационные пределы расширяются в результате снижения нижнего и повышения верхнего пределов. Это расширение описывается соотношениями цн. t цн. 25 1 t 251250 5 цв. t цв. 25 1 t 25800 6 где цн. t и цв. t нижний и верхний концентрационные пределы

распространения пламени при температуре t цн. 25 и цв. 25 нижний и верхний пределы при 25 С. Влияние давления более высокого, чем атмосферное, зависит от вида горючей смеси. Для смесей оксида углерода с воздухом пределы распространения пламени с повышением давления несколько сближаются, для смесей углеводородов с воздухом расходятся. Нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени водородовоздушных смесей сближаются

при увеличении начального давления до 103 2-Ю3 кПа дальнейшее повышение давления приводит к расширению пределов. Уменьшение давления ниже атмосферного сопровождается сближением пределов, вплоть до их слияния при некотором предельном давлении Рпред рис. 2. Для углеводородовоздушных смесей при температуре 25 С предельное давление составляет 4,0 4,5 кПа. для водородовоздушных смесей 0,5 1,0 кПа. Замена азота воздуха на кислород приводит к снижению предельного давления углеводородных горючих до 0,5 1,0

кПа. Рис. 2. Зависимость концентрационных пределов распространения пламени от начального давления смеси t 20 С 1 метан 2 бутан 3 гексан Рис. 3. Зависимость критического давления изооктановоздушных смесей от начальной температуры 1 энергия зажигания 8640 мДж 2 1440 мДж 3 720 мДж Повышение начальной температуры смеси сопровождается не только расширением пределов, но и уменьшением минимального давления, при котором еще возможно распространение пламени по смеси.

На рис. 3 на примере изооктана показан характер изменения предельного давления в зависимости от температуры. На нижний концентрационный предел распространения пламени аэровзвесей существенное влияние оказывают размеры частиц, их влагосодержание и присутствие в них инертных компонентов. Рис. 4. Зависимость НКП аэровзвесей от размера частиц 1 полиакрилонитрил 2 полиоксадиазол 3 сополимер стирола с дивинилбензолом 4 полиднантерефталат Рис.

5. Влияние влагосодержания частиц на НКП аэрозолей 1 вискоза 2 полибензоксазол 3 полндиантерефталат 4 поликапроамид Влияние размера частиц на НКП рис. 4 носит сложный характер при увеличении среднего диаметра от 3 5 до 60 100 мкм НКП снижается дальнейшее увеличение диаметра приводит к повышению НКП. При диаметре частиц 450 500 мкм аэровзвеси становятся невзрывоопасными. Увлажнение частиц аэровзвеси приводит к повышению

НКП рис. 5. Увеличение влагосодержания с 0 до 5 повышает НКП незначительно, с 5 до 10 существенно. При влагосодержании 10 15 масс. аэровзвеси многих органических веществ перестают быть взрывоопасными. Аналогично влаге изменяют НКП инертные частицы, добавляемые в аэровзвесь. На рис. 6 показано влияние талька на НКП аэровзвесей двух антибиотиков.

Подобные зависимости характерны и для других горючих аэровзвесей, содержащих частицы инертных веществ. Флегматизирующие концентрации. Повышение начальной температуры смеси сопровождается увеличением флегматизирующей концентрации. Это увеличение описывается зависимостью вида цф 2 цф 1 1T2 T1Tг T1, 7 где цф 1 и цф 2 минимальная флегматизирующая концентрация соответственно при температурах T1 и T2, об. Tг адиабатическая температура горения смеси в экстремальной точке области распространения

пламени принимается равной 1400 К при разбавлении смеси азотом и 1450 К при разбавлении диоксидом углерода или водяным паром. Погрешность расчета по формуле 7 не превышает 10 . Температуры вспышки, воспламенения и температурные пределы распространения пламени. На температуры вспышки, воспламенения и температурные пределы распространения пламени нижний и верхний

оказывает влияние начальное давление уменьшение начального давления по сравнению с атмосферным приводит к снижению этих показателей, повышение к увеличению, Температуру вспышки, воспламенения и температурные пределы распространения пламени t при давлении можно вычислить по формуле t В B СA t0 lgpp0 - СA, 8 где t0 значение соответствующего показателя при давлении р0, равном 101,3 кПа В, СA константы уравнения Антуана.

Формула 8 справедлива в интервале давлений 13,3 202,6 кПа. Рис. 6. Зависимость НКП аэрозолей от содержания инертных частиц в твердой фазе 1 левомицетин 2 олеандомицин II. ЗАЩИТА ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗДАНИЙ. Для обеспечения взрывобезопасности производства предусматриваются следующие меры предохранительные конструкции например, легкосбрасываемые конструкции ЛСК, сигнализация о накоплении взрывоопасных газов и паров, исключение источников воспламенения, вентиляции,

флегматизация, устройство огнепреградителей, взрывоподавление. 1. Предохранительные легкосбрасываемые конструкции В соответствии со СНиП 2.09.02 85 в наружных ограждениях зданий и помещений категорий А и Б предусматриваются легкосбрасываемые конструкции. В качестве легкосбрасываемых конструкций следует, как правило, использовать остекление окон и фонарей.

При недостаточной площади остекления в качестве легкосбрасываемых конструкций допускается использовать открывающиеся наружу распашные ворота, двери, а также конструкции стеновых панелей и плит покрытий из стальных, алюминиевых и асбестоцементных листов и эффективного утеплителя. Площадь легкосбрасываемых конструкций должна определяться расчетом, исходя из допустимого избыточного давления. При этом площадь остекления определяют без вычета переплетов.

При использовании панелей стен, плит покрытий, распашных ворот и дверей в качестве легкосбрасываемых конструкций их крепления к каркасу здания или конструкции запорных устройств для ворот и дверей должны обеспечивать сбрасывание открывание указанных конструкций при давлении, не превышающем 2 кПа в момент взрыва. Оконное стекло относится к легкосбрасываемым конструкциям при толщине 3, 4 и 5 мм и площади не менее соответственно 0,8, 1 и 1,5 м2. Армированное стекло к легкосбрасываемым конструкциям не относится.

Рулонный ковер на участках легкосбрасываемых конструкций покрытия следует разрезать на карты площадью не более 360 м2 каждая. Расчетная нагрузка массы легкосбрасываемых конструкций покрытия должна составлять не более 120 кгм2 при условии уборки снега с участков легкосбрасываемых конструкций. Системы предотвращения взрывов технологического оборудования основаны преимущественно на своевременной разгерметизации аппаратов с помощью предохранительных мембран, клапанов, динамически ослабленных втулок,

разрушающихся или открывающихся для выпуска избыточного давления газа. Пары и газы при срабатывании взрывопредохранительных устройств отводятся в безопасное для обслуживающего персонала место или в специальные аварийные емкости. Такая защита используется в основном для технологических аппаратов с небольшим рабочим давлением не выше 1 МПа. При более высоких давлениях используют системы предотвращения взрывов с управляемой разгерметизацией,

действие которой основано на автоматическом открывании аварийного отверстия до того, как давление в аппарате достигнет определенного предела. 2. Исключение источников воспламенения Источники воспламенения в условиях производства весьма разнообразны. Наиболее вероятными являются открытый огонь и раскаленные продукты горения нагретые до высокой температуры поверхности технологического оборудования тепловое проявление механической и электрической энергии тепловое

воздействие химических реакций. Источниками воспламенения могут быть разнообразные технологические нагревательные печи, реакторы огневого действия, регенераторы, в которых выжигают органические вещества из негорючих катализаторов, печи и установки для сжигания и утилизации отходов, факельные устройства для сжигания побочных и попутных газов и др. Основной мерой защиты от воспламенения является исключение возможного контакта с источниками воспламенения горючих паров и газов, образующихся при авариях и повреждениях.

С целью предотвращения появления источников воспламенения во взрывоопасных объектах применяют специальные виды электрооборудования. Условия безопасного применения электрооборудования регламентируются ПУЭ, согласно которым все электрооборудование подразделяется на взрывозащищенное, для пожароопасных установок и нормального исполнения. Во взрывоопасных зонах разрешается применять только взрывозащищенное электрооборудование. Взрывозащищенное электрооборудование подразделяют по уровням и видам взрывозащиты,

категориям, группам и температурным классам. Категории взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом устанавливают в зависимости от размера безопасного экспериментального максимального зазора оболочки БЭМЗ, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации горючего в воздухе. Категории взрывоопасных смесей приведены в таблице 1. Категории взрывоопасных смесей таблица 1 Категория смесиНаименование смесиБЭМЗ, ммIРудничный метанБолее 1,0IIПромышленные

газы и пары IIАТо жеБолее 0,9IIВОт 0,5 до 0,9IIСДо 0,5В таблице 2 приведены данные о распределении взрывоопасных смесей по категориям и группам. Распределение взрывоопасных смесей по категориям и группам таблица 2 Категория смесиГруппа смесиВещества, образующие взрывоопасные смеси с воздухомIТМетан рудничныйНАTlАммиак, галогенсодержащие органические вещества, изобутан, ароматические и циклические соединения и др. Т2Эфиры, ангидриды кислот, изопрен, изооктан, пропилен и др.

ТЗБензины, алканы С6 С9, амины, керосины, уайт-спирит, этилмеркаптан и др. Т4Ацетальдегид, декан, триэтоксибутан и др. IIBТ1Коксовый газ, синильная кислота Т2Дивинил, диоксан, метилхлорсиланы, формальдегид, Фурфурол , этилен ТЗАкролеин, сероводород, винилтрихлорсилан, дизельное топливо, этилцеллюлоза Т4Дибутиловый эфир, серный эфир НСТ1Водород, водяной газ, светильный газ

Т2Ацетилен, метилдихлорсилан ТЗТрихлорсилан Т4Перекись изопропилбензола Т5Сероуглерод Группы взрывоопасных смесей и газов с воздухом принимаются в соответствии с таблицей 3 по значениям температуры самовоспламенения. Группы взрывоопасных смесей таблица 3 ГруппаТ1Т2ТЗТ4Т5Т6Стандартная температура самовоспламенения, СВыше 450От 300 до 450От 200 до 300От 135 до 200От 100 до 135От 85 до100

Установлены следующие уровни взрыво-защиты электрооборудования повышенной надежности против взрыва знак 2, взрывобезопасное знак 1 и особо взрывобезопасное знак 0. Оно может иметь следующие виды взрывозащиты взрывонепроницаемая оболочка d, заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом р, искробезопасная электрическая цепь i, кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями д, масляное заполнение оболочки с токоведущими частями s,

защита вида е е. Ниже приведены температурные классы электрооборудования, соответствующие группам взрывоопасных смесей, для которых электрооборудование является взрывозащитным. Знак классаПредельная температура, CГруппа взрывоопасной смесиТ1450Т1Т2300Т1.Т2ТЗ200Т1 ТЗТ4135Т1 Т4Т5100Т1 Т5Т685Т1 Т6Электрооборудование выбирают с учетом класса взрывоопасной зоны и свойств взрывоопасной смеси по таблице 4. Допустимый уровень взрывозащиты электрооборудования таблица 4

Класс взрывоопасной зоныУровень взрывозащиты или степень защитыЭлектрические машиныBIВзрывобезопасные В-Ia, В- 1гПовышенной надежности против взрыва В- 16Без взрывозащиты В-ПВзрывобезопасные В- ПаБез взрывозащиты Электроприборы и аппаратыB-IВзрывобезопасные, особовзрывобезопасные В-Ia, В-1гПовышенной надежности для аппаратов и приборов, искрящих или подверженных нагреву выше 80 С без взрывозащиты для приборов и аппаратов, не искрящих и не нагревающихся

выше 80 С В- 16Без взрывозащиты В-ПВзрывобезопасные, особовзрывобезопасные В- 116Без взрывозащиты В таблице 5 приведено распределение электрических светильников по уровню взрывозащиты или степени их защиты. Допустимый уровень взрывозащиты электрических светильников таблица 5 Класс взрывоопасной зоныУровень взрывозащиты или степени защитыСтационарные светильникиВ-IВзрывобезопасные В-Iа, В- IгПовышенной надежности

В-I6Без взрывозащиты В -IIПовышенной надежности В - ПаБез взрывозащиты Переносные светильникиB-I, В-IаВзрывобезопасные В-I6, В- IгПовышенной надежности В -IIВзрывобезопасные В -II аПовышенной надежности Наиболее распространенным видом взрывозащищенного электрооборудования является взрывонепроницаемое оборудование. В конструкции такого оборудования предусмотрено гашение пламени в

узких зазорах щелевая защита между фланцами и другими частями оборудования. Для предотвращения возникновения источников зажигания следует соблюдать требования безопасности при проведении сварочных и огневых работ, регламентируемых правилами. Кроме того, необходимо принимать следующие меры - ограничивать нагрев оборудования до температуры, не превышающей 80 от минимальной температуры самовоспламенения обращающихся веществ - применять материалы,

не создающие при соударении искр, способных инициировать воспламенение взрывоопасных сред - применять средства защиты от атмосферного и статического электричества, блуждающих токов, токов замыкания и т. д. заземление, увлажнение и использование нейтрализаторов статического электричества и др устранять опасные тепловые проявления химических реакций и механических воздействий - не допускать накопления в воздуховодах вентиляционных систем самовоспламеняющихся отложений.

3. Газосигнализация, флегматизация и вентиляция Для контроля за накоплением в воздухе производственных помещений горючих газов и паров и созданием взрывоопасных сред используют приборы газового анализа газоанализаторы, газосигнализаторы и индикаторы. Известны различные приборы, предназначенные для определения содержания горючих веществ в воздухе. Наиболее широкое применение среди них для контроля взрывоопасное производственной атмосферы получили термохимические, термокондуктометрические, оптические и ионизационные приборы.

Действие термохимических газоанализаторов основано на каталитическом окислении горючих примесей в воздухе в специальной камере, включенной в мост Уинстона. Выделение тепла при окислении ведет к повышению сопротивления плеча, разбалансу моста и появлению ЭДС в измерительной диагонали моста. К важным достоинствам термохимических приборов относится возможность непосредственного определения с их помощью взрывоопасное анализируемой среды, так как они могут быть отградуированы в процентах от

НКПР. Такая градуировка прибора возможна в связи с тем, что при концентрациях различных горючих примесей, равных НКПР или определенной доле от НКПР, выделяемое при окислении тепло и величина ЭДС в измерительной диагонали моста будут одинаковыми. Прибор может фиксировать взрывоопасное содержание индивидуальных веществ и суммарное взрывоопасное содержание нескольких горючих примесей. При этом нет необходимости знать не только

НКПР этих веществ, но и их природу. Отечественная промышленность выпускает следующие термохимические приборы. Переносные газоанализаторы и индикаторы. ГБ-3 предназначен для периодического определения паров этилированных бензинов. Изготавливается во взрывонепроницаемом исполнении, диапазоны измерений 0 30 и 0 150 гм3, применяется при температурах от 20 до 30 С ИВК-1 предназначен для индикации довзрывных концентраций паров нефтепродуктов в воздухе.

Изготавливается в искро-безопасном исполнении со взрывонепроницаемыми элементами, диапазон температур 10 50 С разрешается пользоваться при 40 С ПИВ-1 предназначен для контроля и сигнализации концентраций паров растворителей, равных 5 50 НКПР. Изготавливается во взрывонепроницаемом исполнении, диапазон температур 10 50 С ПГФ2М1 предназначен для периодического определения концентраций горючих паров и газов в воздухе. Изготавливается во взрывозащищенном исполнении, диапазон температур 20 40

С ИВП-1 предназначен для периодической индикации концентрации горючих газов, паров и их смесей, выдает сигнал при достижении 5 50 НКПР. Изготавливается во взрывозащищенном исполнении, диапазон температур 20 50 С. Стационарные автоматические сигнализаторы. СГГ2М предназначен для определения горючих паров, газов и их смесей, выдает сигнал при достижении содержания в воздухе горючих веществ в количестве, эквивалентном 20 НКПР. Изготавливается во взрывозащищенном исполнении в виде модификаций

СГГ2М-В2Б, СГГ2М-ВВГ и СГГ2М-В4Б отличаются категорией взрывоза-щиты, диапазон температур 10 40 С, влажность до 80 СВК-ЗМ1 предназначен для непрерывного контроля содержания горючих веществ в воздухе закрытых помещений, выдает сигнал при достижении 5 50 НКПР, диапазон температур 5 40 С, влажности 30 90 , запаздывание сигнала 30 с. Кроме перечисленных выпускают также близкие к ним приборы

СГП-1ХЛ4, СТХ-144, СТХ-3, ЩИТ-144, Турбулент. К недостаткам термохимических приборов относятся большая инерционность и непригодность для анализа серо хлорсодержащих и некоторых других веществ, являющихся каталитическими ядами. Ионизационно-пламенные приборы. Принцип их действия основан на повышении электропроводимости газа, ионизированного в среде, создаваемой диффузионным пламенем водорода и горючими примесями в анализируемом воздухе.

Эти приборы лишены недостатков, присущих термохимическим приборам. Промышленностью освоены следующие пламенно-ионизационные приборы СДК-2 сигнализатор довзрывных концентраций предназначен для определения широкого круга органических в том числе хлорсодержащих веществ. Выдает сигнал при суммарных концентрациях 5 45 НКПР, диапазон температур 5 50 С, инерционность 10 20 с

Газоанализатор Гамма-М предназначен для определения концентраций примесей органических веществ. Термокондуктометрические приборы. Их действие основано на зависимости теплопроводности анализируемой среды от содержания анализируемого компонента. Этот принцип приемлем лишь для контроля веществ, теплопроводность которых существенно отличается от теплопроводности воздуха. В основном приборы используются для определения водорода, теплопроводность которого почти на порядок

выше, чем воздуха. К ним относятся ТП1116М стационарный автоматический газоанализатор, предназначенный для непрерывного измерения концентраций водорода в многокомпонентных смесях, диапазон измерений О 6 об инерционность до 1 мин, диапазон температур 40 С, влажность до 98 Переносной газоанализатор ТП123 предназначен для эпизодического измерения содержания водорода в воздухе производственных помещений, диапазон измерений 0 4 об продолжительность замера до 2

мин, диапазон температур 10 55 С. Оптические приборы. Из приборов этого типа наибольшее распространение получили газоанализаторы, принцип действия которых основан на измерении разности в преломлении света интерферометрии анализируемой среды и чистого воздуха. Среди освоенных промышленностью интерференционных газоанализаторов для контроля за взрывоопасностью газовых сред применяются следующие приборы. Переносный газоотделитель интерферометр

ГИК-1 предназначен для периодического определения содержания в воздухе метана, водорода и диоксида углерода, диапазоны измерения 0 3 СН4 0 2 Н2 и 0 1 СО2, продолжительность замера 1 мин. Интерференционный газоанализатор ИГА, предназначен для эпизодического определения концентраций метана, диоксида углерода и кислорода в воздухе, диапазоны измерения 0 6 СН4, 0 6 СО2 и 5 20 О2. Для контроля за содержанием в воздухе горючих примесей предназначен также автоматический

стационарный газоанализатор МН3001М, принцип действия которого основан на измерении кислорода, израсходованного на сжигание горючих веществ, содержащихся в анализируемом воздухе. В анализируемой смеси могут быть вещества с температурой самовоспламенения не выше 500 С. Для измерения кислорода используются его термомагнитные свойства, которыми он сильно отличается от других газов. Термомагнитные газоанализаторы кислорода.

Их широко применяют в химической промышленности для контроля взрыво-опасности газовых сред по содержанию кислорода. Газоанализаторы ГТМК-ПМ и ГТМК-12М, предназначены для определения кислорода в газовых смесях в широком диапазоне концентраций при температурах 5 50 С ЛШ-5121 5126, МН-5130 и МН130-Т автоматические газоанализаторы типа МН, предназначенные для определения кислорода в широком диапазоне концентраций при температурах 5 50

С, выпускаемые Вырусским заводом газоанализаторов. Помимо приборов контроля газовых сред наша промышленность выпускает следующие комплексные системы и устройства, обеспечивающие не только контроль загазованности, но и защиту от нее устройство аварийной защиты и сигнализации Логика, предназначенное для локализации или предотвращения аварий, работает совместно с электроконтактными датчиками, блоком промежуточных реле и исполнительными механизмами выпускается

Воронежским филиалом ОКБА в трех модификациях, осуществляет прием аварийного сигнала, оповещение об аварийной ситуации и выдачу командного сигнала на исполнительные механизмы система АЗИС, предназначенная для непрерывного контроля воздушной среды производственных помещений и предотвращения аварий, связанных с загазованностью взрывоопасными веществами, использует в качестве датчиков СВК-ЗМ1, а исполнительными механизмами являются электрозадвижки и пневмоотсека-тели.

Выпускается Дзержинским филиалом ОКБА. Этим же целям служат системы ГАЗ-2, Пропан-1 и АМТ-3. Флегматизация. Заключается в создании в технологическом оборудовании или в защищаемом помещении среды, не поддерживающей горения, один из эффективных способов предупреждения образования взрывоопасной среды. Различают два метода флегматизации, основанные на разбавлении воздуха инертными разбавителями азотом, диоксидом углерода, водяным паром и на введении в воздух ингибиторов горения хладонов

и комбинированных газовых составов на их основе см. гл. 4. Первый метод предназначен для взрывозащиты технологического оборудования, а второй преимущественно для производственных помещений. Флегматизация инертными разбавителями обычно достигается при снижении содержания кислорода в газовой смеси до 12 15 об Для веществ, характеризуемых широкой областью воспламенения например, водород, ацетилен, оксид углерода, некоторых металлсодержащих соединений легкие гидриды металлов

и др содержание кислорода при флегматизации необходимо уменьшать до 5 об. и ниже известны вещества, способные гореть при содержании всего около 1 об.О2. Флегматизация атмосферы производственных помещений галогенсодержащими ингибиторами обеспечивает возможность не только взрывозащиты, но и пожаротушения см. гл. 4. Важно при этом отметить, что требуемые для флегматизации количества ингибиторов намного меньше, чем

инертных разбавителей, и составляют обычно около 3 5 об Это обусловливает возможность, во-первых, быстрого создания зафлегматизирован-ной среды что очень важно при быстром заполнении помещения взрывоопасным веществом, а во-вторых, достижения эффекта флегматизации при остаточном содержании кислорода около 18 об что допустимо для кратковременного пребывания людей. К достоинствам способа флегматизации относится также сравнительная легкость автоматизации приведения

в действие установок флегматизации, которые обычно представляют собой систему баллонов, содержащих флегматизирующие вещества, оборудованных запорной арматурой, и трубопроводную разводку по помещениям. Запорная арматура может срабатывать по сигналу от газосигнализаторов или рассмотренных выше систем контроля загазованности помещений. Вентиляция. Аварийная вентиляция один из распространенных способов снижения взрывопожароопасности производственных помещений.

Так, в соответствии с разд. 3.1 настоящей главы при определении категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности допускается учитывать аварийную вентиляцию, если она обеспечена автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности. Систему аварийной вентиляции следует предусматривать в производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух больших количеств вредных или взрывоопасных газов

или паров, в соответствии с требованиями технологической части проекта и ведомственных нормативных документов. Аварийная вентиляция совместно с основной должна обеспечивать не менее 8 воздухообменов в час по полному внутреннему объему помещения, если в технологической части проекта отсутствует расчет производительности или указание о необходимом воздухообмене аварийной вентиляции. При этом в помещениях насосных и компрессорных станций вредных или горючих газов категорий

А и В вентиляция должна обеспечивать 8-кратный аварийный воздухообмен в дополнение к воздухообмену, создаваемому системами основной вентиляции. Система аварийной вентиляции должна включаться автоматически при остановке любой из основных систем. Основная вентиляция также играет определенную роль в обеспечении пожаро-и взрывобезопасности производственных помещений. При нормальном протекании технологического процесса основная вентиляция должна обеспечивать концентрации

поступающих в помещение горючих газов и паров в пределах 5 нижнего концентрационного предела распространения пламени. Количество воздуха, перемещаемого по воздуховодам систем местных отсосов, удаляющих взрывоопасные газы и пары, следует рассчитывать по нормам технологического проектирования так, чтобы при нормальной работе технологического оборудования и при его аварии концентрации паровоздушных смесей в воздуховодах не превышали предельно допустимых взрывобезопасных концентраций, определяемых по

ГОСТ 12.1.044 84. При отсутствии норм технологического проектирования, а также при перемещении местными отсосами смесей воздуха с взрывоопасной пылью концентрации взрывоопасных веществ в удаляемом воздухе следует принимать не более 50 НКПР. ПРИЛОЖЕНИЕ Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности Категория помещенияХарактеристика веществ и материалов, находящихся в помещенииА взрывопожаро-опаснаяГорючие газы, ЛВЖ с температурой вспышки до 28 С включительно, а также вещества и материалы, способные взрываться

и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа цех окраски изделий нитрокрасками, склад карбида кальция, водородная и ацетиленовая станцииБ взрывопожаро-опаснаяГорючие пыли и волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 С, а также ГЖ в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пыле- или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва в помещении,

превышающее 5 кПа выбойные и размольные отделения мельниц, цех получения уайт-спирита, хранилище керосинаВ пожароопаснаяГорючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы в том числе пыли и волокна, а также вещества и материалы, способные только гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом. При этом исключается возможность отнесения помещений с указанными жидкостями, веществами и материалами к помещениям категории

А или Б трикотажные и столярные цехи, трансформаторные, мастерские, помещения для хранения автомобилейГНегорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением искр пламени, лучистого тепла, а также горючие газы, жидкости и твердые вещества, сжигаемые или утилизируемые в качестве топлива литейные цехи, кузницы, котельныеДНегорючие вещества и материалы в холодном состоянии водонасосные станции, цехи изготовления железобетонных изделий, склады инертных

газов Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности Категория зданийКатегория помещенийАСуммарная площадь помещений категории А превышает 5 площади всех помещений или 200 м2 при наличии установок автоматического пожаротушения суммарная площадь помещений категории А в здании превышает 25 площади всех помещений или составляет более 1000 м2 БСуммарная площадь помещений категорий

А и Б превышает 5 площади всех помещений или 200 м2, и здание не относится к категории А при наличии установок автоматического пожаротушения суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 25 площади всех помещений или составляет более 1000м2 ВСуммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5 10 , если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б площади всех помещений, и здание не относится к категориям

А и Б при наличии установок автоматического пожаротушения суммарная площадь помещений категорий А, Б и Б превышает 25 площади всех помещений или составляет более 3500 м2 ГСуммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5 площади всех помещений, и здание не относится к категориям А, Б и В при наличии установок автоматического пожаротушения в помещениях категорий А, Б и В суммарная площадь помещений категорий А, Б,

В и Г превышает 25 суммарной площади всех помещений или составляет более 5000 м2 ДЗдание относится к категории Д, если оно не относится к категориям А, Б, В или Г Классификация производств на категории по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности категории производств ПроизводствоКатегория производстваХарактеристика обращающихся в производствах веществВзрыво-пожаро-опасноеАГорючие газы, нижний предел взрываемости которых 10 и менее к объему воздуха

жидкости с температурой вспышки паров до 28 С включительно при условии, что указанные газы и жидкости могут образовать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 объема помещения вещества, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом То жеБГорючие газы, нижний предел взрываемости которых более 10 к объему воздуха жидкости с температурой вспышки паров выше 28 до 61 С включительно жидкости, нагретые в условиях производства до температуры

вспышки и выше горючие пыли или волокна, нижний предел взрываемости которых 65 и менее в 1 м воздуха, при условии, что указанные газы, жидкости и пыли могут образовать взрывоопасные смеси в -объеме, превышающем 5 объема помещения ПожароопасноеВЖидкости с температурой вспышки паров выше 61 GC горючие пыли или волокна, нижний предел взрываемости которых более 65 в Г м3 воздуха вещества, способные только гореть при взаимодействии с водой кислородом воздуха или друг

с другом твердые сгораемые вещества и материалы FНесгораемые вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени твердые, жидкие и газообразные вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива ДНесгораемые вещества и материалы в холодном состоянии ВзрывоопасноеЕГорючие газы без жидкой фазы и взрывоопасной пыли в таком количестве, что они могут образовывать

взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 объема помещения, в котором по условиям технологического процесса возможен только взрыв без последующего горения вещества, способные взрываться без последующего горения при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом Примечания 1. Склады и наружные установки в зависимости от обращающихся в них веществ и материалов подразделяются на соответствующие категории производств применительно к указаниям настоящей таблицы.

2. К категориям А, Б и В не относятся производства, в которых твердые, жидкие и газообразные горючие вещества сжигаются в качестве топлива или утилизируются путем сжигания, а также производства, в которых технологический процесс протекает с применением открытого огня. Концентрационные пределы взрываемости воспламенения некоторых горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей ВеществоНижний предел взрываемости

НПВерхний предел взрываемости ВП по объемугм при 20 С по объемугм при 20 СЭфиры сложные и простыеАмилацетат Бутилацетат Диэтиловый эфир Метилэтиловый эфир Метилформиат Метилацетат Окись этилена Пропилформиат Пропилацетат Этилформиат Этилацетат 1,08 1,43 1,9 2,0 5,05 3,15 3,66 2,42 1,9 3,5 2,9890,0 83,0 38,6 133,0 54,78 89,0 80,0 108,0 80,410,0 15,0 51,0 10,0 22,7 15,6 80,0

- 6,3 16,5 11,4540,0 721,0 1576,0 431,0 1462,0 - 266,5 508,7 407,0СпиртыАмиловый спирт Бутиловый спирт Изопропиловый спирт Изоамиловый спирт Метиловый спирт Пропиловый спирт Этиловый спирт 1,48 1,81 2,23 1,2 6,7 2,34 3,6143,5 53,0 62,5 48,0 46,5 63,7 50,0- 8,0 10,2 - 38,5 9,2 19,0- 554,4 255,0 - 512,0 230,0 363,0Углеводороды предельныеБутан Гексан Метан Пентан Пропан Этан 1,8 1,24 5,28 1,47 2,31 3,0737,4 39,1 16,66 32,8 36,6 31,28,5 6,0 15,4 8,0 9,5 14,95204,8 250,0 102,6 238,5 173,8 186,8Углеводороды

непредельныеАцетилен Бутилен Блаугаз Дивинил Псевдобутилен Пропилен Этилен 2,5 1,7 4,0 2,06 1,1 2,3 3,1116,5 39,5 - 44,8 41,8 34,8 35,082,0 9,0 8,0 11,47 7,8 11,1 35,0885,6 209,0 - 256,9 181,7 169,0 406,0Углеводороды ароматическиеБензол Ксилол Нафталин Пропилбензол Толуол Этилбензол 1,43 1,0 0,44 0,66 1,95 1,0342,0 44,0 23,5 33,0 38,2 31,09,5 7,6 7,0

-308,0 334,0 268,0 -Альдегиды, кетоныАцетон Бензальдегид Камфора Метилэтилкетон 2,91 1,31 0,61 1,9038,6 57,6 - 59,213,0 - 3,5 12,0314,0 360,0 Метилпропилкетон Метилбутилкетон Паральдегид Уксусный альдегид Фурфурол 1,49 1,22 1,3 3,97 2,0 72,6 109,68,15 8,0 3,5 57,0 1044,0 -Соединения, содержащие азот и серуАнилин Аммиак Дициан

Пиридин Сероуглерод Сероводород Сероокись углерода Этилнитрит 1,32 17,0 6,6 1,85 1,33 4,0 11,9 3,061,0 112,0 31,5 61,0 - 27,0 42,6 12,5 50,0 44,5 28,5 50,0- 189,0 157,5 628,0 - -Нефтепродукты и другие веществаБензин температура кипения 105 С Бензин температура кипения 64 94 С Водород Дирксан

Керосин Нефтяной газ Окись углерода Петролейный эфир Перекись диэтила Скипидар Коксовый газ Доменный газ Генераторный газ Сланцевый газ 2,4 1,9 4,09 2,14 0,64 3,2 12,5 1,1 2,31 0,73 5,6 46,0 20,0 6,0137,0 - 3,4 145,0 41,3 -4,9 5,1 80,0 22,5 7,0 13,6 80,0 5,9 30,4 68,0 75,0 40,0281,0 - 66,4 928,0 Примечания 1. В таблице указаны пределы взрываемости воспламенения при атмосферном давлении.

2. Нижним концентрационным пределом взрываемости называется наименьшая концентрация паров или газов в воздухе, при которой возможен взрыв воспламенение смеси. Верхним концентрационным пределом взрываемости называется наибольшая концентрация паров или газов в воздухе, при которой возможен взрыв воспламенение смеси. Нижние и верхние пределы определяются опытным путем с помощью специальных приборов, например, прибора

ВНИИПО. Прибор ВНИИПО для определения концентрационных пределов взрыва газовоздушных смесей. 1 реакционный сосуд 2 вакуум-насос 3 вентилятор 4 ртутный чашечный манометр 5 электрод 6 пришлифованная стеклянная пластина 7 12 краны. 3. Приближенное их значение можно определить расчетом по следующим эмпирическим формулам по объему, НП100 4,76 N 1 1 ВП4 х 100 4,76 N 4 по массе, гм3 НПM x 103 4,76 N 1 Vt ВП4M х 103 4,76

N 4 Vt где N количество атомов кислорода, необходимое для сгорания одной молекулы горючего компонента смеси М молекулярная масса горючего компонента смеси Vt объем 1 моля паров жидкости или газа при начальной температуре смеси, м3. 4. Пределы взрываемости сложной газовоздушной или паровоздушной смеси известного состава можно определить ,по формуле Ле-Шателье 100 где А1, А2, А3, Ап концентрации горючих компонентов по объему или массе,

при этом сумма А1 А2 А3 Аn 100 П1, П2, П3, Пn нижние или верхние пределы взрываемости горючих компонентов но объему или массе, гм3.