Страница 11: ГОСТ Р 12.3.047-98. ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. (40916)

Для одного и того же давления пара высота завесы будет тем больше, чем больше диаметр отверстий. Однако с увеличением диаметра будет увеличиваться расход пара. Следует подбирать давление пара и диаметр отверстий таким образом, чтобы были обеспечены требуемая высота завесы и наиболее экономичный отбор пара Диаметр отверстий следует принимать наименьшим из возможного (но не менее 3 мм) для каждого давления пара.

Пример - Расчет параметров паровой завесы для технологической трубчатой печи (радиантно-конвекционной с вертикальным движением газов).

Данные для расчета.

Периметр защищаемой зоны Р = 20 м, высота защищаемой зоны Н = 6 м. В коллектор завесы имеется возможность подать перегретый пар давлением до р1 = 12·105 Па. Средняя температура наиболее холодного периода времени tв = -15 °С (??в = 1,36 кг/м3). Атмосферное давление р2 105 Па. Скорость ветра Wв = 2 м/с. Коллектор завесы удобно расположить на бетонных опорах высотой hб = 0,2 м, а высоту верхней кромки ограждения над коллектором завесы принять равной h = 0,5 м.

Расчет.

Используя данные таблицы Н.1, определяем, что для защищаемой зоны высотой 6 м и давлением пара до 12·105 Па при скорости ветра 2 м/с целесообразно принять: р1 = 106 Па и d0 = 3 мм (в таблице для высоты завесы 6,15 м соответствует наименьший диаметр отверстия d0 = 3 мм и давление р1 = 106 Па). Удельный объем пара при р1 = 106 Па равен V1 =0,2 м3/кг.

Расстояние X от коллектора до защищаемого объекта:

Длина коллектора завесы Lкол

Удельный расход пара из отверстий коллектора ??0 W0:

Диаметр отверстий на коллекторе d0:

Расстояние между отверстиями l:

Количество отверстий n:

Диаметр коллектора завесы Dкол:

Расход пара Gп:

Общая высота ограждения hогр:

hогр = h + hб = 0,5 + 0,2 = 0,7 м.

Расстояние от ограждения до коллектора Х1:

= 0,25 · 0,5 = 0,125 м.

Длина ограждения Lогр:

ПРИЛОЖЕНИЕ П

(рекомендуемое)

МЕТОД РАСЧЕТА ФЛЕГМАТИЗИРУЮЩИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ (ФЛЕГМАТИЗАЦИЯ В ПОМЕЩЕНИЯХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АППАРАТАХ).

П.1. Для обеспечения взрывобезопасности технологического оборудования и производственных помещений осуществляют флегматизацию горючих парогазовых смесей в указанных объемах с помощью различных газообразных добавок. Количественно флегматизация характеризуется минимальной флегматизирующей концентрацией флегматизатора Сф.

П.2. Сф, (% об.), для горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, рассчитывают по формуле

(П.1)

где Сг - концентрация горючего в точке флегматизации, % об. (Сг = 100/[1 + 2,42(тС + 0,5тН - тО) + Vф]);

Vф - число молей флегматизатора, приходящееся на один моль горючего в смеси, соответствующей по составу точке флегматизации:

(П.2)

- стандартная теплота образования горючего газа, кДж/моль.

П.3. Предельно допустимую взрывобезопасную концентрацию флегматизатора Срф, (% об.), рассчитывают по формуле

Срф = Сф К,(П.3)

где

П.4. Разность энтальпий флегматизатора определяют в соответствии с приведенными в таблице П.1 данными.

Таблица П.1

Пример - Расчет концентрации горючего Сг и разбавителя Сф в экстремальной точке области воспламенения при флегматизации пропана С3Н8 диоксидом углерода.

Разность , равная 55,9 кДж/моль, берут из таблицы П.1. По формуле (П.2) вычисляют Vф с учетом того, что теплота образования пропана - минус 103,85 кДж/моль, а адиабатическая температура горения составов, отвечающих экстремальным точкам, равна 1400 К:

Находим Сг и Сф по формулам (П.1):

Сг = 100/[1 + 2,42 (3 + 4) + 7,96] = 3,86 % (об.);

Сф = 3,86 · 7,96 = 30,7 % (об.).

ПРИЛОЖЕНИЕ Р

(рекомендуемое)

ВЫБОР РАЗМЕРОВ ОГНЕГАСЯЩИХ КАНАЛОВ ОГНЕПРЕГРАДИТЕЛЕЙ.

P.1. Для предотвращения распространения пламени из аварийного оборудования в смежные с ним, а также проскока пламени через сбросные и дыхательные клапаны в емкости с горючими веществами необходимо предусматривать устройства огнепреграждения (далее - огнепреградители). Конструкция огнепреградителя обеспечивает свободный проход газа через пористую среду, в то же время не допускает проскок пламени в защищаемый объем из аварийного пространства.

Р.2. Основным расчетным параметром конструкции огнепреградителя является критический диаметр канала огнепреграждаюшего элемента. Пламегасящую способность следует рассчитывать по каналу максимальных поперечных размеров, поскольку пламя, в первую очередь, пройдет именно по этому каналу.

Р.2.1. Диаметр канала в насадке из одинаковых шариков может приниматься в зависимости от диаметра шариков следующим образом (таблица Р.1):

Таблица Р.1

Р.2.2. Диаметр канала огнепреградителя в виде беспорядочно засыпанных колец Рашига может приниматься в зависимости от размера колец Рашига согласно таблице Р.2:

Таблица Р.2

Р.3. Для огнепреградителей с гранулированными насадками рекомендуется, чтобы поперечный размер корпуса огнепреградителя превышал размер одной гранулы не менее чем в 20 раз, а высота слоя насадки превышала диаметр ее канала не менее чем в 100 раз.

Р.4. Критический диаметр канала огнепреграждаюшего элемента для сбросных огнепреградителей на резервуарах определяется выражением

(Р.1)

где R - универсальная газовая постоянная;

Т - начальная температура газовой горючей смеси, К;

?? - теплопроводность горючей смеси, Вт/(мК);

Su - нормальная скорость распространения пламени, м/с;

Сp - теплоемкость газовой горючей смеси при постоянном давлении, Дж/(кг·К);

р - давление горючей смеси, Па.

Численные значения критических диаметров пламягасяших каналов для некоторых наиболее распространенных в промышленности стехиометрических смесей с воздухом при атмосферном давлении и комнатной температуре приведены в таблице Р.3:

Таблица Р.3

Р.5. Для случая, если пламя движется по трубопроводу со скоростью большей, чем нормальная скорость, допускается пользоваться выражением (Р.1), только при этом необходимо пользоваться не нормальной скоростью пламени, а фактической (видимой).

ПРИЛОЖЕНИЕ С

(обязательное)

ВОДЯНОЕ ОРОШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.

C.1. Для предотвращения увеличения масштаба аварии при пожаре технологическое оборудование производственных предприятий должно быть защищено от теплового излучения установками водяного орошения (пожарными лафетными стволами, стационарными установками тепловой защиты).

С.2. Пожарные лафетные стволы устанавливаются для защиты:

- наружных взрыво- и пожароопасных установок (для защиты аппаратуры и оборудования, содержащих горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости);

- шаровых и горизонтальных (цилиндрических) резервуаров со сжиженными горючими газами, легковоспламеняющимися и горючими жидкостями в сырьевых, товарных и промежуточных складах (парках);

- железнодорожных сливоналивных эстакад и речных причалов с СУГ, ЛВЖ и ГЖ.

С.2.1. Лафетные стволы устанавливают со стационарным подключением к водопроводной сети высокого давления. В случаях, если водопровод не обеспечивает необходимого напора и расхода воды, необходимых для одновременной работы двух стволов, то они должны быть оборудованы устройствами для подключения передвижных пожарных насосов. Лафетные стволы следует устанавливать с насадкой диаметром не менее 28 мм. Напор у насадки должен быть не менее 0,4 МПа.

С.2.2. Число и расположение лафетных стволов для защиты оборудования, расположенного на наружной установке, определяют графически, исходя из условий орошения защищаемого оборудования компактной струёй.

С.2.3. Число и расположение лафетных стволов для защиты резервуаров в складе (парке) определяют из условия орошения каждого резервуара двумя струями. Орошение проводят одновременно горящей и смежных с ней емкостей.

С.2.4. При наличии стационарной системы орошения число и расположение лафетных стволов определяют из условия орошения резервуара одной струёй.

С.2.5. В сырьевых, товарных и промежуточных емкостных парках для хранения СУГ, ЛВЖ и ГЖ лафетные стволы следует располагать вне обвалования или ограждающих стен парка, на расстоянии не менее 10 м от оси стенки или обвалования.

С.2.6. Лафетные стволы устанавливают на специальных лафетных вышках. Высота вышек для защиты шаровых резервуаров не менее 5 м, для защиты горизонтальных емкостей - не менее 2м.

С.2.7. Лафетные стволы для защиты открытых сливоналивных эстакад как односторонних, так и двухсторонних, должны быть расположены по обе стороны эстакады с таким расчетом, чтобы обеспечивалось орошение каждой точки конструкции эстакады и железнодорожных цистерн по всей длине эстакады двумя компактными струями.

С.2.8. Лафетные стволы для защиты эстакад должны быть установлены на вышках высотой не менее 2 м, на расстоянии от эстакады и цистерн не менее 15 м. В исключительных случаях указанное расстояние может быть уменьшено до 10 м.

С.2.9. Защиту колонных аппаратов на высоту до 30 м осуществляют лафетными стволами и передвижной пожарной техникой. При высоте колонных аппаратов более 30 м их защиту осуществляют комбинированно, а именно: до высоты 30 м - лафетными стволами и передвижной пожарной техникой, а выше 30 м - стационарными установками орошения.

С.3. В тех случаях, когда защита колонных аппаратов лафетными стволами невозможна (мешают другие аппараты) или нецелесообразна, их следует защищать стационарными установками орошения на всю высоту.

С.3.1. Резервуары с ЛВЖ и ГЖ объемом 5000 м3 и более независимо от высоты стен резервуаров должны иметь стационарные установки орошения водой с возможностью подсоединения к передвижной пожарной технике.

С.3.2. Резервуары со сжиженными углеводородными газами и ЛВЖ, хранящимися под давлением, должны иметь автоматические стационарные системы орошения водой.

С.3.3. Запас воды для пожарной защиты технологических установок, товарно-сырьевой базы, промежуточных складов, сливоналивных эстакад должен обеспечивать орошение защищаемого оборудования стационарными установками и передвижной пожарной техникой в течение расчетного времени, необходимого для подготовки к тушению и непосредственно для тушения пожара. Запас воды следует хранить не менее чем в двух резервуарах; расположенных у насосной противопожарного водоснабжения.