 кг м-3;
уайт-спирита  кг м-3.
Расчетное время отключения трубопроводов и насоса по п. 3.2 в) НПБ 105-95 Та = 300 с, длительность испарения по п. 3.2 е) НПБ 105-95 Т = 3600 с.
3. Объем Vж, площадь разлива поступившего в помещение при расчетной аварии лака Fр и площадь испарения FИ определяются в соответствии с положениями п. 3.2 НПБ 105-95:
Vж = Va + q Ta + =
=0,45 + 6,5 10-5 300 + + 0,785 (0,0252 10 + 0,042 10) = 0,487 м3 = 487 л;
Fp = 0,5 487 = 243,5 м2;
FИ = FР + Fемк + Fсв.окр = 243,5 + 1,54 + 6,28 = 251,3 м2.
4. Определяем давление насыщенных паров ксилола и уайт-спирита РН при расчетной температуре tр = 37 С:
- для ксилола
lgPH = 6,17972 - 
PH = 2,755 кПа;
- для уайт-спирита
lgPH = 7,13623 - 
PH = 0,964 кПа.
5. Интенсивность испарения растворителя W составит:
- по ксилолу
W = 10-6 1,0  2,755 = 2,8387 10-5 кг м-2 c-1;
- по уайт-спириту
W = 10-6 1,0  0,964 = 1,1700 10-5 кг м-2 c-1.
6. В соответствии с положениями пп.1.4 и 3.1 НПБ 105-95 определяем массу паров, поступивших в помещение, m по наиболее опасному компоненту - ксилолу
m = 2,8387 10-5 251,3 3600 = 25,6812 кг.
7. Определение коэффициента участия паров растворителя во взрыве Z проводим в соответствии с пп. 1 и 2 приложения НПБ 105-95, принимая значения расчетных параметров по ксилолу либо уайт-спириту, наиболее опасные в отношении последствий взрыва.
7.1. Средняя концентрация паров растворителя в помещении Сср составит
Сср =  = 0,30 % (об.).
Сср = 0,30 % (об.) < 0,5 СНКПР = 0,5 0,7 = 0,35 % (об.), следовательно, можно определить значение коэффициента Z расчетным методом.
7.2. Значение СН будет равно
СН = 100 (2,755/101) = 2,73 % (об.).
7.3. Значение С0 будет равно
С0 = 2,73  = 1,105 % (об.).
7.4. Расстояния ХНКПР, УНКПР, ZНКПР составят:
ХНКПР = 1,1958 32  = 31,55 м;
УНКПР = 1,1958 10 = 9,86 м;
ZНКПР = 0,04714 8 = 0,31 м.
7.5. Коэффициент Z согласно формуле (2) приложения НПБ 105-95 составит
 .
8. Значение стехиометрической концентрации ССТ согласно формуле (3) НПБ 105-95 составит:
- для ксилола
ССТ =  = 1,93 % (об.),
- для уайт-спирита
ССТ =  = 1,29 % (об.).
9. Избыточное давление взрыва Р согласно формуле (1) НПБ 105-95 составит
P = (900 - 101)  кПа.
10. Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, помещение сушильно-пропиточного отделения электромашинного цеха относится к категории Б.
11. Расчет избыточного давления взрыва Р в помещении сушильно-пропиточного отделения электромашинного цеха с учетом работы аварийной вентиляции (по п. 3.7 НПБ 105-95). Рассматривается случай при кратности обмена аварийной вентиляции А = 6 ч-1.
11.1. При кратности воздухообмена А, создаваемого аварийной вентиляцией, равной 6 ч-1 = 1,6667 10-3 с-1, согласно п. 3.9 Пособия скорость движения воздуха в помещении составит
U = A L = 1,6667 10-3 32 = 0,05 м с-1.
11.2. Интенсивность испарения растворителя W (по ксилолу) при скорости воздушного потока в помещении U = 0,05 м с-1 (с некоторым запасом коэффициент = 1,6 в соответствии с табл. 3 НПБ 105-95) будет равна
W = 10-6 1,6 2,755 = 4,5420 10-5 кг м-2 с-1.
11.3. Масса поступивших в помещение паров растворителя (по ксилолу) mИ составит
mИ = 4,5420 10-5 251,3 3600 = 41,0906 кг.
11.4. Масса находящихся в помещении паров растворителя m при учете работы аварийной вентиляции в соответствии с п. 3.7 НПБ 105-95 будет равна
 кг.
11.5. Средняя концентрация паров растворителя в помещении Сср составит
Сср = (об.).
Сср = 0,07 % (об.) < 0,5 СНКПР = 0,5 0,7 = 0,35 % (об.), следовательно, можно определить значение коэффициента участия паров растворителя во взрыве Z расчетным методом.
11.6. Значение С0 будет равно
 = 0,502 % (об.).
11.7. Расстояния ХНКПР, УНКПР, ZНКПР составят:
ХНКПР = 1,1958 32  = 0 м;
УНКПР = 1,1958 10 = 0 м;
ZНКПР = 0,3536 8 = 0 м.
ХНКПР, УНКПР, ZНКПР согласно п. 3 приложения НПБ 105-95 принимаются равными 0, поскольку логарифмы указанных в формулах сомножителей дают отрицательные значения. Следовательно, исходя из формулы (1) приложения НПБ 105-95, коэффициент участия паров растворителя Z = 0. Подставляя в формулу (1) НПБ 105-95 значение коэффициента Z = 0 получим избыточное давление взрыва P = 0 кПа.
11.8. Расчетное избыточное давление взрыва меньше 5 кПа, следовательно, помещение сушильно-пропиточного отделения электромашинного цеха при оснащении его аварийной вентиляцией кратностью воздухообмена А = 6 ч-1 (в соответствии с требованиями п. 3.7 НПБ 105-95) не относится к категориям А и Б. Согласно п. 2.2 и табл. 1 НПБ 105-95 проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1 - В4.
11.9. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g:
G= 2 Va ж = 2 0,45 855 = 769,5 кг;
Q = G Qрн = 769,5 43,97 = 33835 Мдж;
S = 2 Fемк = 1,54 2 = 3,08 м2 (согласно п. 3.20 НПБ 105-95 принимаем S = 10 м2);
g = Q/S = 33835/10 = 3383,5 Мдж м-2.
11.10. Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж м-2. Помещение сушильно-пропиточного отделения электромашинного цеха при оснащении его аварийной вентиляцией с кратностью воздухообмена А = 6 ч-1 (в соответствии с требованиями п. 3.7 НПБ 105-95) согласно табл. 4 НПБ 105-95 относится к категории В1.
6.3. Помещения с горючими пылями
Пример 7
1. Исходные данные.
1.1. Производственное помещение, где осуществляется фасовка пакетов с сухим растворимым напитком, имеет следующие габариты: высота - 8 м, длина - 30 м, ширина - 10 м. Свободный объем помещения составляет Vсв = 0,8 8 30 10 = 1920 м3. В помещении расположен смеситель, представляющий собой цилиндрическую емкость со встроенным шнекообразным устройством равномерного перемешивания порошкообразных компонентов напитка, загружаемых через расположенное сверху входное отверстие. Единовременная загрузка дисперсного материала в смеситель составляет mап = m = 300 кг. Основным компонентом порошкообразной смеси является сахар (более 95 % (масс.)), который представляет наибольшую пожаровзрывоопасность. Подготовленная в смесителе порошкообразная смесь подается в аппараты фасовки, где производится дозирование (по 30 г) сухого напитка в полиэтиленовые упаковки. Значительное количество пылеобразного материала в смесителе и частая пылеуборка в помещении позволяет при обосновании расчетного варианта аварии пренебречь пылеотложениями на полу, стенах и других поверхностях.
1.2. Расчет категории помещения производится для сахарной пыли, которая представлена в подавляющем количестве по отношению к другим компонентам сухого напитка. Теплота сгорания пыли НТ = 16477 кДж кг-1 = 1,65 107 Дж кг-1. Распределение пыли по дисперсности представлено в таблице.
Фракция пыли, мкм
|
100 мкм
|
200 мкм
|
500 мкм
|
1000 мкм
|
Массовая доля, % (масс.)
|
5
|
10
|
40
|
100
|
Критический размер частиц взрывоопасной взвеси сахарной пыли d* = 200 мкм.
2. Обоснование расчетного варианта аварии.
Аварийная ситуация, которая сопровождается наибольшим выбросом горючего материала в объем помещения, связана с разгерметизацией смесителя, как емкости, содержащей наибольшее количество горючего материала. Процесс разгерметизации может быть связан со взрывом взвеси в смесителе: в процессе перемешивания в объеме смесителя создается взрывоопасная смесь горючего порошка с воздухом, зажигание которой возможно разрядом статического электричества или посторонним металлическим предметом, попавшим в аппарат при загрузке исходных компонентов; затирание примесного материала между шнеком и корпусом смесителя приводит к его разогреву до температур, достаточных для зажигания пылевоздушной смеси. Взрыв пыли в объеме смесителя вызывает ее выброс в объем помещения и вторичный взрыв. Отнесение помещения к категории Б зависит от величины расчетного избыточного давления взрыва.
3. Расчет избыточного давления взрыва P производится по формуле (4) НПБ 105-95, где коэффициент участия пыли во взрыве Z рассчитывается по формуле (14) НПБ 105-95 (для d* 200 мкм F = 10 % = 0,1) и составляет
Z = 0,5 F = 0,5 0,1 = 0,05.
По формуле (43) Пособия получаем
 кПа.
4. Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, помещение фасовки пакетов с сухим растворимым напитком относится к категории Б.
Пример 8
1. Исходные данные.
1.1. Складское помещение мукомольного комбината для хранения муки в бумажной таре по 5 кг. Свободный объем помещения Vсв= 500 м3. Значительное количество мелкодисперсной муки в таре по отношению к объему помещения и ежесменная пылеуборка в помещении позволяют пренебречь пылеотложениями на полу, стенах и других поверхностях.
1.2. Единственным взрывопожароопасным веществом в помещении является мука: мелкодисперсный продукт (дисперсность менее 100 мкм). Теплота сгорания НТ = 18000 кДж кг-1. Критический размер частиц взрывоопасной взвеси мучной пыли d* = 250 мкм.
2. Обоснование расчетного варианта аварии.
Аварийная ситуация с образованием пылевоздушного облака может быть связана с разрывом тары одного из пакетов с мукой, в результате которого его содержимое (5 кг) образует взрывоопасную взвесь.
3. Определение избыточного давления взрыва P по номограмме (рис. 28 Пособия).
Коэффициент участия пыли во взрыве Z согласно п. 3.12 НПБ 105-95 составляет 0,5. Определение избыточного давления взрыва может быть произведено по номограмме (рис. 28 Пособия) с учетом значения теплоты сгорания. Параметр m/Vсв = 5/500 = 0,01 кг м-3 = 10 г м-3. Отсюда по номограмме (НТ = 18000 кДж кг-1) получаем P > 8,0 кПа.
4. Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, складское помещение мукомольного комбината относится к категории Б.
|
