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 D
Р
для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вr, I, F, определяется по формуле

(6.1)

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

Vсв
—
свободный объем помещения, м3,
;

r
г.п
— плотность пара при расчетной температуре tp
, кг×м-3
, вычисляемая по формуле

( 6.2)

где М—
молярная масса, кг×кмоль-1
;

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

tp
— 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;

Кн
—
коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн
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 = тр
+ темк
+ тсв.окр.
,
( 6.4)

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 (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 mр
- масса разлившейся жидкости, кг, определяемая по формуле:

m=V

где Vж
–объем разлившейся жидкости, м3
;

ρж
- 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 = 10-6
h
Pн
,
( 6.8)

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

Рн
—
давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tр
, 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.