Категории по взрывопожарной опасности

Задача 3

В производственном помещении предусматривается обезжиривание деталей, которое производится в ваннах с растворителем, емкостью по 10 л в каждой. Открытое зеркало одной ванны составляет 0,1 м².

За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив содержимого одной ванны. Кроме этого, происходит испарение растворителя с открытого зеркала остальных ванн и поверхностей обезжиренных деталей.

Выбрав соответствующее варианту условие задания (табл. 4), требуется определить, к какой категории по взрывопожарной и пожарной опасности необходимо отнести производственное помещение и предложить мероприятия по предупреждению аварийной ситуации.

Примечание: при решении задачи пользоваться приложениями 6,7,8,4.

Приложение 6

Общие положения

1. Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

2. Происходит испарение:

· с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей — на 1 м² пола помещения;

· из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей.

3. Длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.

4. Для определения пожароопасных свойств веществ и материалов допускается использование справочных данных.

5. Свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения.

Расчет избыточного давления взрыва для паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей

Избыточное давление взрыва DР для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вr, I, F, определяется по формуле

(6.1)

где Р_max — максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Р_maxравным 900 кПа;

Р₀ — начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т — масса паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая по формуле (6.4), кг;

Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения паров в объеме помещения. Допускается принимать значение Z по табл. П. 6.1;

V_св — свободный объем помещения, м^3,;

r_г.п — плотность пара при расчетной температуре t_p, кг×м^-3, вычисляемая по формуле

( 6.2)

где М— молярная масса, кг×кмоль^-1;

v₀ —мольный объем, равный 22,413 м³×кмоль^-1;

t_p — расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении;

С_ст — стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле

( 6.3)

где — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

¾ число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

К_н — коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К_н равным 3.

Таблица П. 6.1

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 = т_р + т_емк + т_св.окр., ( 6.4)

где m_р — масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

т_емк — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

т_св.окр — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

При этом каждое из слагаемых в формуле (4) определяется по формуле

m = W F_и T, ( 6.5)

где W — интенсивность испарения, кг×с^-1×м^-2;

F_и— площадь испарения, м², определяемая в соответствии с п. 2 в зависимости от массы жидкости т_п, вышедшей в помещение;

Т- время испарения, с.

( 6.6)

где m_р - масса разлившейся жидкости, кг, определяемая по формуле:

m=V_ж·ρ_ж ( 6.7)

где V_ж –объем разлившейся жидкости, м³;

ρ_ж - плотность жидкости, кг/м³.

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^-6hP_н, ( 6.8)

где h — коэффициент, принимаемый по табл. П. 6.2 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

Р_н — давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р, кПа.

Таблица П. 6.2

Приложение 7

Характеристики растворителей, используемых для обезжиривания деталей

Таблица П. 7.1

Физико-химические свойства растворителей

Приложение 8

Основные мероприятия по предотвращению взрыва во взрывопожароопасном производстве

Мероприятия по предотвращению взрыва (пожара) взрывоопасной (пожароопасной) смеси в производственном помещении:

1. Использование рабочей и аварийной вентиляций;

2. Применение электрооборудования взрывобезопасного исполнения;

3. Проведение мероприятий по сбору пролитой жидкости;

4. Отключение электропитания;

5. Отключение нагревательного оборудования;

6. Использование при работе инструмента искробезопасного исполнения;

7. Предотвращение образования и накопления зарядов статического электричества;

8. Контроль воздушной среды производственного помещения;

9. Оповестить пожарную службу предприятия;

10. Подготовить к работе средства пожаротушения;

11. Организация обучения правилам пожарной безопасности;

12. Использование устройств, обеспечивающих ограничение распространения пожара, обваловки, бункеровки опасных участков;

13. Применение пожарной сигнализации;

14. Использование системы противодымной защиты;

15. Подача в производственное помещение инертных газов.

Приложение 9

Расчет объёма приточного воздуха, необходимого для удаления избыточного тепла из помещения

Согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» [23] расход приточного воздуха для систем вентиляции по избыткам явной теплоты определяется

( 9.1)

где Q изб –избыточный явный тепловой поток в помещение, Вт

С – теплоемкость воздуха, равная 1.2 кДж/м³°С,

t уд – температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С,

tп.- температура воздуха, подаваемого в помещение, °С,

tп = 22.2 °С. (средняя температура самого жаркого месяца в Тульской области за 10 лет )

Q изб.= ά*F*( t ст. - t у ), Вт ( 9.2)

где ά - коэффициент теплоотдачи от нагретой поверхности к воздуху;

ά =11.6 Вт/м²°С,

F –площадь нагретой поверхность, м²;

t ст. – температура термоизолированной поверхности, °С,

t ст. = 40°С (СНиП 41-01-2003, пункт 4.4).

t у = t доп. в помещении,°С.