пс ’ пн > по ’ пх ~ число атомів С, Н, О та галогенів у молекулі ГГ або парів ЛЗР та ГР;

Кн - коефіцієнт, що враховує негерметичність приміщення й неадіабатичність процесу горіння. Дозволено приймати Кн , що дорівнює 3.

Негерметичність приміщення обумовлена постійно відкритими прорізами в огороджувальних конструкціях приміщення.

Як розрахункову температуру tp слід приймати максимально можливу температуру повітря в даному приміщенні у відповідній кліматичній зоні або максимально можливу температуру повітря за технологічним регламентом з урахуванням можливого підвищення температури у разі розрахун­кової аварії.

Таблиця 2 - Значення коефіцієнта Z участі ГГ або парів ЛЗР, ГР у вибуху

Вид горючої речовини

Значення Z

Водень

1,0

ГГ (крім водню)

0,5

ЛЗР та ГР, які нагріті до температури спалаху і вище

0,3

ЛЗР та ГР, які нагріті нижче температури спалаху, за умови можливості утворення аерозолю

0,3

ЛЗР та ГР, які нагріті нижче температури спалаху, за неможливості утворення аерозолю

0



  1. Розрахунок надлишкового тиску вибуху АР у кілопаскалях для будь-яких індивідуальних речовин, крім тих, що наведені в 7.2.1, та сумішей, може бути виконано за формулою:

АР = m , (4)

^вільн 'Рпов '^р Кн

де m - маса ГГ або парів ЛЗР та ГР, горючого пилу, що потрапили в результаті розрахункової аварії до приміщення, яку визначають для ГГ за формулою (6), для парів ЛЗР та ГР - за формулою (11), для горючого пилу - за формулою (20), кг;

Нт - теплота згоряння, Дж • кг-1;

Ро - атмосферний тиск, кПа (дозволено приймати таким, що дорівнює 101,3 кПа);

Z - коефіцієнт участі ГГ або парів ЛЗР та ГР у вибуху, який може бути розрахований на підставі характеру розподілення газів і парів в об'ємі приміщення згідно з додатком до цього стандарту. Дозволено приймати значення Z відповідно до таблиці 2. Коефіцієнт участі у вибуху пилу в завислому стані (стані аерозолю) визначають за 7.3.1;

VejflbH- вільний об'єм приміщення, м3;

Рлов - густина повітря до вибуху за початкової температури То , кг м“3;

Ср - теплоємність повітря, Дж (кг-1 К~1) (дозволено приймати такою, що дорівнює

1,01 Ю3 Дж • (кг-1 • К-1);

То - початкова температура повітря, К.

  1. У разі обертання у приміщенні ГГ і/або ЛЗР та ГР, під час визначення значення маси т, яка входить до формул (1) і (4), дозволено враховувати роботу аварійної вентиляції, якщо вона забезпечена резервними вентиляторами, автоматичним пуском у разі перевищення гранично­допустимої вибухобезпечної концентрації речовин у повітрі та електропостачанням за І категорією надійності (ПУЭ) за умови розміщення пристроїв для видалення повітря з приміщення у безпо­середній близькості від місця розрахункової аварії (апарата, установки тощо), що забезпечує ефективне видалення газів і парів, які надходять у приміщення у результаті аварії.

Може враховуватись постійно працююча загальнообмінна вентиляція, яка відповідає конст­руктивним вимогам аварійної вентиляціїї, забезпечує концентрацію ГГ і парів у приміщенні, що не перевищує гранично-допустиму вибухобезпечну концентрацію, розраховану для аварійної венти­ляції. Вказана загальнообмінна вентиляція повинна бути обладнана резервними вентиляторами, які включаються автоматично при зупинці основних вентиляторів. Електропостачання вказаної вентиляції повинно здійснюватися не нижче ніж за І категорією за ПУЭ.

При цьому масу ГГ і/або парів ЛЗР та ГР, що нагріваються до температури спалаху і вище, що потрапили до об'єму приміщення, потрібно розділити на коефіцієнт К, який визначають за фор­мулою:

К = Ат+1, (5)

де А - кратність повітрообміну, с-1;

т - тривалість потрапляння ГГ і/або парів ЛЗР і ГР до об'єму приміщення, с (приймається за 7.1.2).

  1. Масу горючого газу т у кілограмах, що потрапив до приміщення під час розрахункової аварії, визначають за формулою:

т = % +Ут) Рг , (6)

де Vo - об'єм ГГ, що вийшов з апарата, м3;

Ут - об'єм ГГ, що вийшов з трубопроводів, м3;

Рг - густина ГГ за розрахункової температури tp , кг м-3, що визначають за формулою (2).

При цьому

Vo=^-V = 0,01Р1У, (7)

Ро

де Р1 - тиск в апараті, кПа;

V - об'єм апарата, м3;

Ро - атмосферний тиск, що дорівнює 101,3 кПа.

VT=VlT + y2T, (8)

де У - об'єм ГГ, що вийшов з трубопроводів до їх перекривання, м3;

У_ об'єм ГГ, що вийшов з трубопроводу після їх перекривання, м3;де q - витрата ГГ, яку визначають згідно з технологічним регламентом залежно від тиску в трубопроводі, його діаметра, температури газового середовища тощо, м3с-1;

тп - час перекривання, який визначають за 7.1.2, с.

V2t =^~^LA+rlL2+ ... + r^Ln) = 0,01лР22/_1 + r2L2 +... + rn2L„), (10)

П)

де Р2 - максимальний тиск газу у трубопроводі за технологічним регламентом, кПа;

г - внутрішній радіус трубопроводів, м;

L - довжина трубопроводів від аварійного апарата до засувок, м;

Ро - атмосферний тиск, що дорівнює 101,3 кПа.

  1. Масу парів ЛЗР та ГР т у кілограмах, які потрапили до приміщення за наявності кількох джерел випаровування (поверхня рідини, що розлилася; поверхні відкритих ємкостей техноло­гічного устаткування; поверхні зі свіженанесеною горючою рідиною, що на час аварії знаходиться у стадії висихання тощо), визначають за формулою:

т = тремксв, (11)

де тр - маса рідини, що випарувалася з поверхні рідини, яка розлилася, кг;

тємк ~ маса рідини, що випарувалася з поверхонь відкритих ємкостей технологічного устат­кування, кг;

тсд - маса рідини, що випарувалася з поверхонь зі свіженанесеною горючою рідиною, що на час аварії знаходиться у стадії висихання, кг.

За цих умов кожний доданок тр, тємк, тсву формулі (11) визначають за формулою:

m = H/Fe-Te, (12)

де W - інтенсивність випаровування, кг-с-1-2;

Рв - площа випаровування, м2, яку визначають відповідно до 7.1.2 г) залежно від маси рідини, що потрапила до приміщення;

тв - тривалість випаровування ЛЗР та ГР до приміщення відповідно до 7.1.2, с.

Якщо розрахункова аварія пов'язана з можливим потраплянням рідини в розпиленому стані, то вона має бути врахована у формулі (11) шляхом введення додаткового доданка, який враховує загальну масу рідини, що надійшла від розпилювальних пристроїв, виходячи з тривалості їхньої роботи.

  1. Масу рідини, кг, що потрапила до приміщення, визначають відповідно до 7.1.2.

  2. Інтенсивність випаровування W визначають за довідниковими або експериментальними даними. Для ЛЗР, які не нагріті вище температури навколишнього середовища, у разі відсутності таких даних W розраховують за формулою:

W = 10-6 д л/М Рн, (13)

де г] - коефіцієнт, який приймають відповідно до таблиці 3 залежно від швидкості повітря­ного потоку, що створюється вентиляцією над поверхнею випаровування, та темпе­ратури повітряного потоку над поверхнею випаровування (у разі відсутності венти­ляції дорівнює 1);

М - молярна маса, кг-кмоль-1;

Рн - тиск насиченої пари, кПа, за розрахунковою температурою рідини, визначений за довідниковими даними відповідно до вимог 5.3, або за формулою:



и—6--

Р

(14)

(15)

„ =0,133 кг Ca+tp

де А, В, Са константи Антуана (довідникові дані) визначено, коли тиск насичених парів вимірюють у мм.рт.ст.

Ід—

Рн = 10' Ca+tp

де А, В, Са- константи Антуана (довідникові дані) визначено, коли тиск насичених парів вимірюють у кПа.

tp - температура рідини, °С.

Таблиця 3 - Значення коефіцієнта залежно від швидкості повітряного потоку та температури повітря у приміщенні

Швидкість повітряного потоку в приміщенні, м -с~1

Значення коефіцієнта дза темпе

ратури повіт

зя у приміщенні t, °С

10

15

20

ЗО

35

37

0,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

0,1

3,0

2,6

2,4

1,8

1,6

1,6

0,2

4,6

3,8

3,5

2,4

2,3

2,3

0,3

5,3

4,5

4,1

2,8

2,6

2,6

0,4

6,0

5,1

4,7

3,2

2,9

2,8

0,5

6,6

5,7

5,4

3,6

3,2

3,1

0,6

7,3

6,3

5,9

4,0

3,5

3,4

0,7

7,9

6,9

6,4

4,4

3,8

3,7

0,8

8,6

7,5

6,8

4,8

4,1

4,0

0,9

9,3

8,1

7,3

5,2

4,4

4,3

1,0

10,0

8,7

7,7

5,6

4,6

4,4

Примітка. Швидкість повітряного потоку визначають експериментально або розрахунком.



  1. Швидкість повітряного потоку в приміщенні и у метрах за секунду може бути визначена за формулою:

и=АІ, (16)

де А - кратність повітрообміну, с

І -довжина приміщення, м.

  1. Масу парів, тнагр у кілограмах при випаровуванні рідини, що нагріта вище розрахункової температури, але не вище температури кипіння рідини, визначають за формулою:

г

(17)

CDmD
ГПнаго =0,02 л/М Рн

паср. ' п і

і-вип

де Сп - питома теплоємність рідини за початкової температури випаровування, Джкг 1-1;

М - молярна маса рідини, кг-кмоль ,

Leun - питома теплота випаровування рідини за початкової температури випаровування, що визначають за довідниковими даними, Дж кг-1;

тр - маса рідини, кг.

За відсутності довідникових даних Leun визначають за формулою:

,

(18)

_ 19,173 Ю3 Б Та
2

1~вип о

а+Са-273,2)2М

де В, Са- константи рівняння Антуана, які визначають за довідниковими даними для тиску насичених парів, що вимірюють у кПа;

Тд - початкова температура нагрітої рідини, °К.

Формули (17) і (18) справедливі для рідин, що нагріті до температури спалаху і вище за умови, що температура спалаху рідини перевищує значення розрахункової температури.

  1. Розрахунок надлишкового тиску вибуху для горючого пилу

    1. Розрахунок надлишкового тиску вибуху для горючого пилу АР у кілопаскалях обчислюють за формулою (4), де під величиною Z розуміють коефіцієнт участі пилу в завислому стані (стані аерозолю) у вибуху, і який розраховують за формулою:

Z = 0,5MKp, (19)

де Мкр- масова частка частинок пилу розміром менше критичного. З перевищенням критич­ного розміру частинок пилу аерозоль стає вибухобезпечною, а саме такою, що не здатна поширювати полум'я. У разі відсутності можливості отримання даних щодо масової частки частинок пилу розміром частинок менше критичного дозволено прий­мати Z = 0,5.

  1. Розрахункову масу горючого пилу шгп у кілограмах, що знаходиться у стані аерозолю в об'ємі приміщення в результаті розрахункової аварії, визначають за формулою:

.

(20)


— — . — І CJO
т,п- гпіп^ ,

PcmVae/Z

де твз - розрахункова маса частини відкладеного у приміщенні пилу, що перейшов у стан аерозолю, кг;

тав - розрахункова маса горючого пилу, що потрапив до об'єму приміщення з апарата у результаті розрахункової аварії та перейшов у стан аерозолю, кг;

• . _ . • _ —З

Рст - стехіометрична концентрація горючого пилу в аерозолі, кг м ;

Vae - розрахунковий об'єм пилоповітряної хмари, утвореної при аварійній ситуації в об'ємі • _ _ з приміщення, м .

Примітка. У формулі (20) приймають мінімальне значення маси горючого пилу, що була обчислена за двома способами.

За відсутності можливості отримання відомостей для розрахунку Vae допускається приймати: + тав. (21)