НПАОП 0.00-1.41-88. Загальні правила вибухобезпеки для вибухопожежонебезпечних хімічних, нафтохімічних і нафтопереробних виробництв


 

 


 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

МЕТОДИКА РАСЧЕТА УЧАСТВУЮЩЕЙ
ВО ВЗРЫВЕ МАССЫ ВЕЩЕСТВА


Методика расчета может применяться при выборе основных направлений организационно-технических мероприятий по защите персонала от травмирования при взрывах парогазовых сред и конденсированных взрывчатых веществ (ВВ).

1. В данной методике по результатам исследований крупномасштабных промышленных и экспериментальных взрывов парогазовых сред и мощных конденсированных ВВ приняты следующие условия и допущения:

1.1. В расчетах принимаются общие приведенные массы парогазовых сред (m) соответствующие им энергетические потенциалы (Е), полученные при количественной оценке взрывоопасности технологических объектов (стаций, блоков) по методике, приведенной в приложении 1.

Для конкретных реальных условий значения m и Е могут определяться другими методами с учетом эффекта диспергирования горючей жидкости в атмосфере под воздействием внутренней и внешней энергий, характера раскрытия технологической системы, скорости истечения горючего продукта в атмосферу и других возможных факторов.

Масса конденсированных ВВ (Wк) определяется по их содержанию в технологической системе, блоке, аппарате.

1.2. Масса паров, участвующих во взрыве, определяется произведением

 

m’ = z ⋅ m кг,

 

 

(1)

 

где z — доля приведенной массы паров, участвующей во взрыве.

В общем случае для неорганизованных паровых облаков в незамкнутом пространстве с большой массой горючих веществ доля участия во взрыве может приниматься 0,1. В отдельных обоснованных случаях доля участия веществ во взрыве может быть снижена, но не менее чем до 0,02.

Для производственных помещении (зданий) и других замкнутых объемов значения z могут приниматься в соответствии с ОНТП 24-86 или по данным табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Вид горючего вещества

z

Горючие газы

0,5

Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости

0,3

 

1.3. Источники воспламенения могут быть постоянные (печи пиролиза, факел, электроаппаратура открытого исполнения и т.п.) или случайные (временные огневые работы, транспортные средства и т.д), которые могут привести к взрыву парогазового облака при его распространении.

1.4. Тротиловый эквивалент взрыва парогазовой среды (Wт)*, определяемый по условиям адекватности характера и степени разрушения при взрывах паровых облаков и конденсированных ВВ, рассчитывается по формулам:

1.4.1. Для парогазовых сред

 

Wт2 zm кг

(2)

 

где Wт* — тротиловый эквивалент, кг;

0,9 — доля энергии взрыва тринитротолуола (ТНТ), затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;

0,4 — доля энергии взрыва парогазовой среды, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;

— удельная теплота сгорания парогазовой среды, кДж/кг;

 — удельная энергия взрыва ТНТ, кДж/кг.

1.4.2. Для конденсированных ВВ

Wт3 =⋅Wk кг

(2)

 

где Wк — масса конденсированного ВВ, кг;

— удельная энергия взрыва конденсированного ВВ, кДж/кг.

  1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

№ пп

Термин

Определение термина

1.

Взрывоопасные вещества

Вещества (материалы), способные образовывать самостоятельно или в смеси с окислителем взрывоопасную среду

2.

Критические значения параметров

Предельные значения одного или нескольких взаимосвязанных параметров (по составу материальных сред, давлению, температуре, скорости движения, времени пребывания в зоне с заданным режимом, соотношению смешиваемых компонентов, разделению смеси и т.д.), при которых возможно возникновение взрыва в технологической системе или разгерметизация технологической аппаратуры и выбросы горючих сред в атмосферу

3.

Предельно допустимые значения параметров

Докритические значения потенциально взрывоопасной среды, отличающиеся от критического значения параметра на величину, равную сумме ошибки его экспериментального или расчетного определения и погрешности измерения, средств контроля, регулирования параметров и ПАЗ в технологическом процессе

4.

Опасное значение параметра

Значение параметра, вышедшее за пределы регламентированного и приближающееся к предельно допустимому значению

5.

Химико-технологическая система

Совокупность взаимосвязанных технологическими потоками и действующих как одно целое аппаратов, в которых осуществляется определенная последовательность технологических операций (подготовка сырья к реакции, собственно химическое превращение и выделение целевых и побочных продуктов).

6.

Технологический блок

Аппарат или группа (с минимальным числом) аппаратов, которые в заданное время могут быть отключены (изолированы) от технологической системы без опасных изменений режима, приводящих к развитию аварии в смежной аппаратуре или системе

7.

Технологический процесс

Совокупность физико-химических превращений веществ и изменений значений параметров материальных сред, целенаправленно проводимых в аппарате (системе взаимных аппаратов, агрегате, машине и т.д.)

8.

Технологическая среда

Сырьевые материалы, реакционная масса, полупродукты, готовые продукты, находящиеся и перемещающиеся в технологической аппаратуре (технологической системе) совокупность физико-химических

9.

Регламентированные значения параметров технологической Среды

Совокупность значений параметров технологической среды, характеризующих ее состояние, при которых технологический процесс может безопасно протекать в заданном направлении

10.

Потенциально взрыво опасный технологический процесс

Технологический процесс, проводимый при наличии в технологической аппаратуре горючих и взрывоопасных материальных сред, при отклонении параметров которых от регламентированных рабочих значений возможно возникновение взрыва в аппаратуре или выброс горючих сред в атмосферу

11.

Технологический объект

Часть химико-технологической системы, содержащая объединенную территориально и связанную технологическими потоками группу аппаратов

12.

Взрывоопасный технологический блок

Технологический блок, на котором при отклонениях от заданного режима и от регламентированных условий выполнения технологических и производственных операций возможен взрыв в аппаратуре или выброс горючих сред в атмосферу

13.

Аварийная разгерметизация

Неконтролируемое нарушение целостности и (или) герметичности элементов оборудования химико-технологической системы, приводящее к возникновению взрыва в аппаратуре или выбросу горючих сред в атмосферу

14.

Залповый выброс

Кратковременный выброс большого количества горючих и взрывоопасных веществ в атмосферу при аварийной разгерметизации оборудования или по иным причинам

15.

Общий энергетический потенциал технологического блока

Совокупность энергий адиабатического расширения парогазовой Среды, полного сгорания имеющихся и образующихся из жидкости паров (газов) за счет внутренней и внешней (окружающей среды) энергий при внезапном аварийном раскрытии технологического блока

16.

Относительный энергетический потенциал

Показатель степени и масштабов возможных разрушений взрыва парогазовой среды в технологическом блоке при условии расхода общего энергетического потенциала технологического блока непосредственно на формирование ударной волны

17.

Приведенная масса парогазовой среды

Масса горючего вещества во взрывоопасной парогазовой среде, энергия полного сгорания которой определяется по единой удельной теплоте сгорания 46⋅103 кДж/кг

18.

Условный тротиловый эквивалент

Условная масса тринитротолуола (ТНТ), соответствующая энергии взрыва всей массы парогазовой среды при расходе ее только на формирование ударной волны

19.

Тротиловый эквивалент взрыва

Условная масса ТНТ, взрыв которой адекватен по степени разрушения взрыву парогазовой среды с учетом реальной доли участия во взрыве горючего вещества ПГС, доля расхода энергии взрыва ПГС и ТНТ, на формирование ударной волны

20.

Классификация технологических блоков по уровням взрывоопасности

Градация технологических блоков по значениям относительных энергетических потенциалов и приведенным массам горючей парогазовой среды, которые могут выбрасываться в атмосферу при типичных авариях на технологических блоках и участвовать во взрыве паровых облаков, в замкнутых объемах технологических систем и производственных помещениях

21.

Предупредительное значение параметра

Значение параметра на границе регламентированных (допустимых) значений параметра технологического процесса

22.

Предупредительная сигнализация

Сигнализация, срабатывающая при достижении предупредительного значения параметра технологического процесса

23.

Предварительная сигнализация

Сигнализация, срабатывающая при достижении предельно допустимого значения параметра технологического процесса

24.

ПАЗ

Противоаварийная автоматическая защита, базирующаяся на средствах и элементах КИП и А, вычислительной техники и управляемых ими исполнительных устройствах

25.

Автоматическое управление

Управление технологическим процессом с использованием средств и элементов контроля и автоматики, вычислительной техники и управляемых ими исполнительных устройств без участия человека

26.

Автоматизированное управление

Управление технологическим процессом с использованием средств и элементов контроля и автоматики, вычислительной техники и управляемых ими исполнительных устройств при участии человека

27.

Энергетическая устойчивость технологического блока (систе-мы)

Характеристика возможности (вероятности) возникновения и развития типовых аварий при внезапном прекращении энергообеспечения, которая определяется при комплексном анализе взрывоопасности конкретных технологических блоков (систем)

РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Адушкин В.В., Когарко С.М., Лямин А.Г. Расчеты безопасных расстояний при газовом взрыве в атмосфере / Взрывное дело, № 75/32. М.: Недра. 1995. с. 82—94.

2. Бейкер У., Кокс П., Уэстайн П. и др. Взрывные явления. Оценка и последствия в 2-х кн./Под ред. Я.Б.Зельдовича, Б.Е.Гельфанда. М.: Мир. 1986.

3. Бесчастнов М.В. Взрывобезопасность и противоаварийная защита химико-технологических процессов. М.: Химия, 1983. С.470.

4. Ван де Путте. Составление отчетов по безопасности на предприятиях химической промышленности / Пер. с англ. / Информационный бюллетень. 1986. № 11 (866). М.: Госгортехнадзор. С.19—28.

5. Легасов В.А. Проблемы безопасного развития техносферы / “Коммунист”. 1987. № 8. С.92—101.

6. Легасов В.А., Чайванов Б.Б., Черноплеков А.Н. Научные проблемы безопасности современной промышленности / “Безопасность труда в промышленности”. 1988. С.44—51.

7. Маршал Ф. Взрывы паровых облаков в незамкнутом пространстве (ВПОНП) / Пер. с англ. / Информационный бюллетень. 1986. № 11 (866). М.: Госгортехнадзор. С. 1—18.

8. Основные принципы системы управления охраной труда и техникой безопасности производств на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Госгортехнадзор. 1988. 9с.


** Расчет выполняется в Международной системе единиц (СИ).

** Тротиловый эквивалент может определяться для оценки уровня воздействия взрыва парогазовой среды или конденсированных ВВ с целью разработки эффективных защитных мероприятий.

** Тротиловый эквивалент может определяться для оценки уровня воздействия взрыва парогазовой среды или конденсированных ВВ с целью разработки эффективных защитных мероприятий.