Категории по взрывопожарной опасности

Задача 3

В производственном помещении предусматривается обезжиривание деталей, которое производится в ваннах с растворителем, емкостью по 10 л в каждой. Открытое зеркало одной ванны составляет 0,1 м2.

За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив содержимого одной ванны. Кроме этого, происходит испарение растворителя с открытого зеркала остальных ванн и поверхностей обезжиренных деталей.

Выбрав соответствующее варианту условие задания (табл. 4), требуется определить, к какой категории по взрывопожарной и пожарной опасности необходимо отнести производственное помещение и предложить мероприятия по предупреждению аварийной ситуации.

Примечание: при решении задачи пользоваться приложениями 6,7,8,4.

Приложение 6

Общие положения

1. Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

2. Происходит испарение:

с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных) исходя из расчета, 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;

из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей.

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

4. Для определения пожароопасных свойств веществ и материалов допускается использование справочных данных.

5. Свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения.

Расчет избыточного давления взрыва для паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей

Избыточное давление взрыва Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вr, I, F, определяется по формуле

(6.1)

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

Р0 — начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т — масса паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая по формуле (6.4), кг;

Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения паров в объеме помещения. Допускается принимать значение Z по табл. П. 6.1;

Vсв — свободный объем помещения, м3,;

г.п — плотность пара при расчетной температуре tp, кгм-3, вычисляемая по формуле

( 6.2)

где М— молярная масса, кгкмоль-1;

v0 — мольный объем, равный 22,413 м3кмоль-1;

tp — расчетная температура, С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении;

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

( 6.3)

где — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

 число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

Кн — коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным 3.

Таблица П. 6.1

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 из выражения

т = тр + темк + тсв.окр., ( 6.4)

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

темк — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

тсв.окр — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

При этом каждое из слагаемых в формуле (4) определяется по формуле

m = W Fи T, ( 6.5)

где W — интенсивность испарения, кгс-1м-2;

Fи — площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с п. 2 в зависимости от массы жидкости тп, вышедшей в помещение;

Т- время испарения, с.

( 6.6)

где mр - масса разлившейся жидкости, кг, определяемая по формуле:

m=Vж·ρж ( 6.7)

где Vж –объем разлившейся жидкости, м3;

ρж - плотность жидкости, кг/м3.

Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W no формуле:

W = 10-6  Pн, ( 6.8)

где  — коэффициент, принимаемый по табл. П. 6.2 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

Рн — давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tр, кПа.

Таблица П. 6.2

Приложение 7

Характеристики растворителей, используемых для обезжиривания деталей

Таблица П. 7.1

Физико-химические свойства растворителей

Приложение 8

Основные мероприятия по предотвращению взрыва во взрывопожароопасном производстве

Мероприятия по предотвращению взрыва (пожара) взрывоопасной (пожароопасной) смеси в производственном помещении:

Использование рабочей и аварийной вентиляций;

Применение электрооборудования взрывобезопасного исполнения;

Проведение мероприятий по сбору пролитой жидкости;

Отключение электропитания;

Отключение нагревательного оборудования;

Использование при работе инструмента искробезопасного исполнения;

Предотвращение образования и накопления зарядов статического электричества;

Контроль воздушной среды производственного помещения;

Оповестить пожарную службу предприятия;

Подготовить к работе средства пожаротушения;

Организация обучения правилам пожарной безопасности;

Использование устройств, обеспечивающих ограничение распространения пожара, обваловки, бункеровки опасных участков;

Применение пожарной сигнализации;

Использование системы противодымной защиты;

Подача в производственное помещение инертных газов.

Приложение 9

Расчет объёма приточного воздуха, необходимого для удаления избыточного тепла из помещения

Согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» [23] расход приточного воздуха для систем вентиляции по избыткам явной теплоты определяется

( 9.1)

где Q изб –избыточный явный тепловой поток в помещение, Вт

С – теплоемкость воздуха, равная 1.2 кДж/м3°С,

t уд – температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С,

tп.- температура воздуха, подаваемого в помещение, °С,

tп = 22.2 °С. (средняя температура самого жаркого месяца в Тульской области за 10 лет )

Q изб.= ά*F*( t ст. - t у ), Вт ( 9.2)

где ά - коэффициент теплоотдачи от нагретой поверхности к воздуху;

ά =11.6 Вт/м2°С,

F –площадь нагретой поверхность, м2;

t ст. – температура термоизолированной поверхности, °С,

t ст. = 40°С (СНиП 41-01-2003, пункт 4.4).

t у = t доп. в помещении,°С.