---

1.5.17. Производительность конвейера по массе растворителя, содержащегося в нанесенных лакокрасочных материалах:

- нанесение грунта ФЛ-03К (сольвент), окрашивание тракторов в экспортном исполнении

n_р,фп = 101,8 · 15 · 2,66 · 10^-3 = 4,0618 кг · ч^-1 = 0,001128 кг · с^-1;

- нанесение эмали МЛ-152 (сольвент), окрашивание тракторов в экспортном исполнении

n_р,э = 101,8 · 20 · 3,276 · l0^-3 · 6,6699 кг · ч^-1 = 0,001853 кг · с^-1;

- нанесение эмали МЛ-152 (сольвент), окрашивание тракторов в серийном исполнении

n_р,эс = 407,3 · 20 · 3,276 · 10^-3 = 26,6863 кг · ч^-1 = 0,007413 кг · с^-1.

2. Обоснование расчетных вариантов аварии.

2.1. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, при работающем конвейере.

2.1.1. Расход газа метана в подводящем трубопроводе при давлении = 178,4кПа:

= 714 кг · ч^-1 = 0,19844 кг · с^-1.

2.1.2. Масса газа , поступающего из трубопроводов диаметром d_г = 0,219 м и общей длиной участков трубопроводов L_г = 1152 м согласно п. 3.2 в) и 3.8 НПБ 105-95 составит

= 0,19844 · 300 + 0,01 · 3,14 · 178,4 · · 1152 · 0,626 = 107,97 кг.

2.1.3. Масса растворителя, испаряющегося с окрашенных изделий, при работающем конвейере за время аварийной ситуации Т_а = 3600 с = 1 ч [2] с учетом коэффициента избытка лакокрасочных материалов К_и = 2 составит:

- линия окрашивания тракторов в серийном исполнении, окрашивание эмалью МЛ-152

m_эс = 2 · n_р,эc · T_a = 2 · 26,6863 · 1 = 53,3726 кг;

- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении, грунтование грунтом ФЛ-03К

т_гэ = 2 · n_р,фп · Т_а = 2 · 4,0678 · 1 = 8,1236 кг;

- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении, окрашивание эмалью МЛ-152

m_ээ = 2 · n_р,э · Т_а = 2 · 6,6699 · 1 = 13,3398 кг.

2.1.4. Масса растворителя т_рб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции F_бк = 226,84 м² за время аварийной ситуации Т_а = 3600 с [2], составит

m_рб = W_с · F_бк · Т_а = 3,1919 · 10^-5 · 226,84 · 3600 = 26,0658 кг.

2.2. Разгерметизация красконагнетательного бака при работающем конвейере.

2.2.1. Масса растворителя, поступающего в помещение при аварийной ситуации из красконагнетательного бака V_бк = 60 л = 0,06 м³ и трубопроводов диаметром d_бко = d_бкп = 0,04 м и длиной (L_бко + L_бкп) = 312 м, составит

m_бк = К_и · n_рэ · t_а + [V_бк + 0,785 · ( · L_бко + · L_бкп)] · j_э · =

= 2 · 0,007413 · 300 + [ 0,06 + 0,785 · (0,04² · 156 + 0,04² · 156)] · 0,78 · 850 = 304,04 кг.

2.2.2. Площадь испарения F_и,бк (м²) с поверхности разлившейся из бака и трубопровода эмали МЛ-152 будет равна

м²

2.2.3. Масса растворителя т_рбб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции и с поверхности разлившейся эмали МЛ-152 из красконагнетательного бака, будет равна

т_рбб= т_рб + W_с · F_и,бк · Т_а = 26,0658 + 3,1919 · 10^-5 · 458,6 · 3600= 78,7628 м.

2.2.4. Масса растворителя т_рк (кг), испаряющегося с окрашенных изделий при работающем конвейере (п. 2.1.3), составит

т_рк = m_эс + m_гэ + m_ээ = 53,3726 + 8,1236 + 13,3398 = 74,836 кг.

2.2.5. Масса паров растворителя m_п,р (кг), поступившего в объем помещения при аварийной ситуации, будет равна m_п,р = т_рбб⁺т_рк = 78,7628 + 74,836 = 153,5988 кг.

2.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера.

2.3.1. Масса растворителя т_рбб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна и с поверхности разлившейся эмали МП-152 из красконагнетательного бака (п. 2.2.3).

2.3.2. Площадь окрашиваемых поверхностей, находящихся на технологических линиях окраски тракторов в экспортном и серийном исполнении, и масса растворителя, содержащегося в лакокрасочных материалах, нанесенных на эти поверхности, составят:

- участок нанесения грунта ФЛ-03К, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении

F_го = 260 м²;

т_гэо = К_и · G_рфп · F_го · d_г = 2 · 2,66 · 10^-3 · 260 · 15 = 20,7480 кг;

- участок сушки грунта ФЛ-03К, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении

F_гс = 227,5 м²;

т_гэс = G_рфп · F_гс · d_г = 2,66 · 10^-3 · 227,5 · 15 = 9,0772 кг;

- участок нанесения эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении

F_эо =305,5 м²;

m_эоэ = К_и · G_рэ · F_эо · d_э = 2 · 3,276 · 10^-3 · 305,5 · 20 = 40,0327 кг;

- участок сушки эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении

F_эcэ = 500,5 м²;

т_эсэ = G_pэ · F_эсэ · d_э = 3,276 · 10^-3 · 500,5 · 20 = 32,7928 кг;

- участок нанесения эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в серийном исполнении

F_эос = 533 м²;

т_эос = К_и · G_рэ · F_эос · d_э = 2 · 3,276 · 10^-3 · 533 · 20 = 69,8443 кг;

- участок сушки эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в серийном исполнении

F_эсс = 1092 м²;

т _эсс = G_рэ · F_эcс · d_э = 3,276 · 10^-3 · 1092 · 20 = 71,5478 кг.

2.4. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, остановка конвейера.

24.1. Масса газа , поступающего из трубопровода (п. 2.1.2).

2.4.2. Масса растворителя, испаряющегося с окрашенных поверхностей и со свободной поверхности (пп. 2.3.2 и 2.1.4).

3. Расчет избыточного давления взрыва DР для различных вариантов аварийных ситуаций проводится согласно формуле (1) НПБ 105-95.

3.1. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, при работающем конвейере:

Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А и Б.

3.2. Разгерметизация красконагнетательного бака при работающем конвейере:

Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А и Б.

3.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера:

Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа, следовательно при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А и Б.

3.4. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, остановка конвейера:

Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха относится к категории А.

Пример 17

1. Исходные данные.

1.1. Помещение отделения консервации и упаковки станков В помещении производится обезжиривание поверхностей станков в водном растворе тринатрийфосфата с синтанолом ДС-10, обезжиривание отдельных деталей станков уайт-спиритом и обработка поверхностей станков (промасливание) индустриальным маслом И-50. Размеры помещения LxSxH = 54,0х12,0х12,7 м.

Объем помещения V_п = 8229,6 м³. Свободный объем помещения V_св = 0,8 · 8229,6 = 6583,7 м³ » 6584 м³ Площадь помещения F = 648 м². Обезжиривание станков раствором тринатрийфосфата (m₁ = 20,7 кг) с синтанолом ДС-10 (m₂ = 2,36 кг) осуществляется в ванне размером L₁xS₁xH₁ = 1,5х1,0х1,0 м (F₁ = 1,5 м²). Отдельные детали станков обезжириваются в вытяжном шкафу размером L₂xS₂xH₂ = 1,2х0,8х2,85 м (F₂ = 0,96 м²) уайт-спиритом который хранится в шкафу в емкости объемом V_a = 3 л = 0,003 м³ (суточная норма). Обработка поверхностей станков производится в ванне с индустриальным маслом И-50 размером L₃xS₃xH₃ = 1,15х0,9х0,72 м (F₃ = 1,035 м², V₃ = 0,7452 м³) при температуре t = 140 °С. Масса индустриального масла И-50 в ванне m₃ = 538 кг. Рядом с ванной для промасливания станков расположено место для упаковки станков размером L₄xS₄ = 6,0 х 4,0 м (F₄ = 24,0 м²), на котором находится упаковочная бумага массой m₄ = 24 кг и обшивочные доски массой m₅ = 1650 кг.

1.2. Тринатрийфосфат - негорючее вещество. Брутто-формула уайт-спирита С_10,5Н_21,0. Молярная масса уайт-спирита М = 147,3 кг · кмоль^-1. Константы уравнения Антуана для уайт-спирита: А = 7,13623; В = 2218,3; С_A = 273,15. Температура вспышки уайт-спирита t_всп > 33 °С, индустриального масла И-50 t_всп = 200 °С, синтанола ДС-10 t_всп= 247 °С. Плотность жидкости при температуре t = 25 °С уайт-спирита r_ж = 790 кг · м^-3, индустриального масла И-50 r_ж = 903 кг · м^-3, сиктанола ДС-10 r_ж = 980 кг · м^-3. Теплота сгорания уайт-спирита Н_т = = 43,966 МДж · кг^-1 = 4,397 · 10⁷ Дж · кг^-1, индустриального масла И-50 по формуле Басса = 50460 - 8,545 · r_ж =50460 - 8,545 · 903 = 42744 кДж · кг^-1= 42,744 МДж · кг^-1, упаковочной бумаги = 13,272 МДж · кг^-1, древесины обшивочных досок = 20,853 МДж · кг^-1.

2. Обоснование расчетного варианта аварии.

При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта аварии принимается разгерметизация емкости с уайт-спиритом. За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура воздуха в данном районе (г. Вологда) согласно СНиП 2.01.01-82 t_p = 35 °С. Плотность паров уайт-спирита при t_p = 35 °С r_п = 147,3/(22,413 · (1 + 0,00367 · 35)) = 5,8240 кг · м^-3. Длительность испарения по п. 3.2 е) НПБ 105-95 Т = 3600 с.

3. Объем V_ж и площадь разлива F_и поступившего в помещение при расчетной аварии уайт-спирита согласно п.3.2 НПБ 105-95 составят:

V_ж = V_a = 0,003 м³ = 3 л;

F_и =1,0 · 3 = 3 м²

4. Определяем давление Р_н насыщенных паров уайт-спирита при расчетной температуре t_p = 35 °С:

P_н = 0,87 кПа.

5. Интенсивность испарения W уайт-спирита составит

W = 10^-6 · 1,0 · · 0,87 = 1,056 · 10^-5 кг · м^-2 · с^-1.

6. Масса паров уайт-спирита т, поступивших в помещение, будет равна

m = 1,056 · 10^-5 · 3 · 3600 = 0,114 кг.

7. Избыточное давление взрыва DР согласно формуле (22) Пособия составит

кПа

8. Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа. Помещение отделения консервации и упаковки станков не относится к категории Б. Согласно п. 2.2 и табл. 1 НПБ 105-95 проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1 - В4.

9. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g:

G₃ = m₃ = 538 кг; G₄ = m₄ = 24 кг; G₅ = m₅ = 1650 кг;

Q = 538 · 42,744 +24 · 13,272 + 1650 · 20,583 = 57277 МДж;

S = F₃ + F₄ = 1,035 + 24,0 = 25,035 м²;

g = Q / S = 57277/25,035 = 2288 МДж · м^-2

10. Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж · м^-2.Помещение отделения консервации и упаковки станков согласно табл. 4 НПБ 105-95 относится к категории В1.

Пример 18

1. Исходные данные.

1.1. Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров. В этом помещении осуществляется приготовление смеси для пропитки гидроизоляционных материалов и производится ее подача насосами в пропиточные ванны производственных линий, находящиеся в другом помещении. В качестве компонентов смеси используются битум БНК 45/190, полипропилен и наполнитель (тальк). Всего в помещении находится 8 смесителей: 6 смесителей объемом V_a= 10 м³ каждый, из которых каждые два заполнены битумом, а один пустой; 2 смесителя объемом V_a = 15 м³ каждый. Все смесители обогреваются диатермическим маслом (алпотерм-1), подаваемым из помещения котельной и имеющем температуру t = 210 °С. Температура битума и смеси в смесителях t = 190°С. Смесь состоит из битума БНК 45/190 - 8 тонн, полипропилена -1 тонна, тальк -1 тонна. Полипропилен подается в единичной таре в виде гранул массой m₁ = 250 кг. В 1 тонне гранулированного полипропилена содержится до 0,3 кг пыли. Полипропилен загружается из тары в бункер смесителя объемом V_a = 1 м³. Количество полипропилена в бункере т₂ = 400 кг, следовательно, пыли в этом бункере в грануляте содержится т₃ = 0,12 кг.

Полипропилен и его сополимеры в процессе переработки при его нагревании выше температуры t = 150 °С могут выделять в воздух летучие продукты термоокислительной деструкции, содержащие органические кислоты, карбонильные соединения, оксид углерода. При этом на 1 тонну сырья выделяется 1,7 кг газообразных продуктов (в пересчете на уксусную кислоту).

Размеры помещения LxSxH = 24х36х12 м. Объем помещения V_п= 10368 м³ Свободный объем помещения V_cв = 0,8 · 10368 = 8294,4 м³ Площадь помещения F = 864 м²

Производительность насоса с диатермическим маслом (аллотерм-1) n₁ = 170 м³ · ч^-1 = 0,0472 м³ · с^-1 = 71,5 кг · с^-1. Всего в системе циркуляции диатермического масла находится m₄ = 15 т масла. Максимальная длина подводящих и отводящих трубопроводов с диатермическим маслом между ручными задвижками и смесителями l₁ = 19 м, Диаметр d₁ = 150 мм. Производительность насоса, подающего смесь в пропиточную ванну, n₂ = 10 м³ · ч^-1 = 0,00278 м³ · с^-1 = 2,78 кг · с^-1 (по битуму с полипропиленом 2,5 кг · с^-1), а отводящего смесь в смесители из ванн n₃ = 5 м³ · ч^-1 = 0,00139 м³ · с^-1 = 1,39 кг · с^-1 (по битуму с полипропиленом 1,25 кг · с^-1) Максимальная длина подводящих и отводящих трубопроводов со смесью между ручными задвижками и смесителями L₂ = 15 м, диаметр d₂ = 150 мм = 0,15 м. Производительность насоса, перекачивающего битум из резервуара, расположенного в другом помещении, в смесители, n₄ = 25 м³ · ч^-1 = 0,007 м³ · с^-1 = 7 кг · с^-1 Максимальная длина подводящего трубопровода между ручной задвижкой и смесителем L₃ = 20 м, диаметр d₃ =150 мм = 0,15м.