(4)
где Нт.— теплота сгорания, Дж×кг-1;
rв — плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т0, кг×м-3;
Ср — теплоемкость воздуха, Дж×кг-1×К-1 (допускается принимать равной 1,01×103 Дж× кг-1×К-1;
Т0 — начальная температура воздуха, К.
3.7. В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы т, входящей в формулы (1) и (4), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.
При этом массу т горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле
К = АТ + 1, (5)
где А — кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1;
Т — продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с (принимается по п. 3.2.).
3.8. Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле
т = (Va + Vт) rr, (6)
где Vа— объем газа, вышедшего из аппарата, м3;
Vт — объем газа, вышедшего из трубопроводов, м.
При этом
Vа = 0,01Р1V, (7)
где P1— давление в аппарате, кПа;
V — объем аппарата, м3;
Vт = V1т + V2т, (8)
где V1т— объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;
V2т— объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;
V1т= qT, (9)
q — расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м3×с-1;
Т — время, определяемое по п. 3.2, с;
V2т = 0,01 p Р2(r21L1 + r22L2 + ... + r2nLn), (10)
P2— максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа',
r — внутренний радиус трубопроводов, м;
L — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
3.9. 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., (11)
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 (11) определяется по формуле
m = W FиT, (12)
где W — интенсивность испарения, кг×с-1×м-2;
Fи — площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с п. 3.2 в зависимости от массы жидкости тп, вышедшей в помещение.
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (11) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств исходя из продолжительности их работ.
3.10. Масса тп, кг, вышедшей в помещение жидкости определяется в соответствии с п. 3.2.
3.11. 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 = 10-6h Pн, (13)
где h — коэффициент, принимаемый по табл. 3 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;
Рн— давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tр, определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п. 1.4, кПа.
Таблица 3
Скорость воздушного потока в помещении, |
Значение коэффициента h при температуре t, °С, воздуха в помещении |
||||
м×с-1 |
10 |
15 |
20 |
30 |
35 |
0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,1 |
3,0 |
2,6 |
2,4 |
1,8 |
1,6 |
0,2 |
4,6 |
3,8 |
3,5 |
2,4 |
2,3 |
0,5 |
6,6 |
5,7 |
5,4 |
3,6 |
3,2 |
1,0 |
10,0 |
8,7 |
7,7 |
5,6 |
4,6 |
Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей
3.12. Расчет избыточного давления взрыва DР, кПа, производится по формуле (4), где коэффициент Z участия взвешенной пыли во взрыве рассчитывается по формуле
Z = 0,5 F, (14)
где F — массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится взрыво-безопасной, т.е. неспособной распространять пламя. В отсутствие возможности получения сведений для расчета величины допускается принимать Z = 0,5.
3.13. Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли т, кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле
т = твз+ тав, (15)
где твз— расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
тав— расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг.
3.14. Расчетная масса взвихрившейся пыли твз определяется по формуле
твз= Квзтп, (16)
где Квз — доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. При отсутствии экспериментальных сведений о величине Квз допускается полагать Квз = 0,9;
тп — масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.
3.15. Расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, тав, определяется по формуле
тав = (тап + qТ)Кп, (17)
где тап — масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата, кг;
q — производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг×с-1;
Т — время отключения, определяемое по п.3.2, в, с;
Кп — коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. При отсутствии экспериментальных сведений о величине Кп допускается полагать:
для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм — Кп = 0,5;
для пылей с дисперсностью менее 350 мкм — Кп = 1,0.
Величина тап принимается в соответствии с пп. 3.1 и 3.3.
3.16. Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяется по формуле
(18)
где Кг— доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
т1— масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между генеральными уборками, кг;
т2 — масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между текущими уборками, кг;
Ку¾ коэффициент эффективности пылеуборки. Принимается при ручной пылсуборке:
сухой — 0,6;
влажной — 0,7.
При механизированной вакуумной уборке:
пол ровный — 0,9;
пол с выбоинами (до 5 % площади) — 0,7.
Под труднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности в производственных помещениях, очистка которых осуществляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (ежесменно, ежесуточно и т.п.).
3.17. Масса пыли mi(i = 1,2), оседающей на различных поверхностях в помещении за межстрочный период, определяется по формуле
mi = Мi (1 - a)bi, (i = 1,2) (19)
где Мi = — масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между генеральными пылеуборками, кг;
М1j — масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за указанный период, кг;
М2 = — масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между текущими пылеуборками, кг;
М2j — масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за указанный период, кг;
a — доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая удаляется вытяжными вентиляционными системам При отсутствии экспериментальных сведений о величине a полагают a = 0;
b1, b2 ¾ доли выделяющейся в объем помещения пыли, оседающей соответственно на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях помещения (b1 + b2= 1).
При отсутствии сведений о величине коэффициентов b1 и b2 допускается полагать b1 = 1, b2= 0.
3.18. Величина Мi(i = 1,2) может быть также определена экспериментально (или по аналогии с действующими образцами производств) в период максимальной загрузки оборудования по формуле
Мi = , (i = 1,2) (20)
где G1j, G2j— интенсивность пылеотложений соответственно на труднодоступных F1j (м2) и доступных F2j (м2) площадях, кг×м-2с-1;
t1, t2 — промежуток времени соответственно между генеральными и текущими пылеуборками, с.
Определение категорий В1 — В4 помещений
3.19. Определение пожароопасной категории помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее по тексту — пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в табл. 4.
Таблица 4
Категория |
Удельная пожарная нагрузка g на участке, МДж×м-2 |
Способ размещения |
В1 |
Более 2200 |
Не нормируется |
В2 |
1401 — 2200 |
См. п. 3.20 |
В3 |
181 ¾ 1400 |
То же |
В4 |
1 ¾ 180 |
На любом участке пола помещения площадью 10 м2. Способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно п. 3.20 |
3.20. При пожарной нагрузке, включающей и себя различные сочетания (смесь) горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле
(21)
где G1— количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;
Qpнi— низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж×кг-1.
Удельная пожарная нагрузка g, МДж×м-2, определяется из соотношения
g = , (22)
где S — площадь размещения пожарной нагрузки, м2 (но не менее 10 м2).
В помещениях категорий В1 — В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в табл. 4. В помещениях категории В4 расстояния между этими участками должны быть более предельных. В табл. 5 приведены рекомендуемые значения предельных расстояний lпр в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков qкр, кВт×м-2 для пожарном нагрузки, состоящей из твердых горючих и трудногорючих материалов. Значения lпр, приведенные в табл. 5, рекомендуются при условии, если Н > 11 м; если Н < 11 м, то предельное расстояние определяется как l = lпр + (11 - Н), где lпр — определяется из табл. 5, Н — минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.
Таблица 5
qкр, кВт×м-2 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
lпр, м |
12 |
8 |
6 |
5 |
4 |
3,8 |
3,2 |
2,8 |