6.4 Определение категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности.

Применение системы определения категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности приведем на примере определения категории помещения для производства 3 продуктов. Ниже приведен пример определения категорийности помещения для одного из аппаратов. Для остальных аппаратов расчет аналогичен. Его результаты сведены в таблицу 1. Пример. Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей для аппарата R2507

Данные:

помещение 54х18х6 м,

реактор для синтеза смолы R2507  V=16 м^3,

среда - ксилол,

 авария: разгерметизация аппарата, все содержимое аппарата поступает в окружающее пространство и испаряется с поверхности разлива.

Избыточное давление взрыва DP для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов C, H, O, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле:            

где - максимальное давление взрыва стехеометрической газовоздушной или  паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями п. 1.4. При отсутствии данных допускается принимать   равным 900 кПа;

         - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

       m   -  масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся  (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по  формуле (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ   по формуле (11), кг;

        z   -  коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан  на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение z по таблице 2;

             -  свободный объем помещения,   

Плотность газа или пара при расчетной температуре , вычисляемая по формуле:

где M  - молярная масса , ;

      - мольный объем, равный 22.413 ;

       -расчетная температура, С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную  температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры  по каким-либо причинам определить не дается, допускается принимать ее равной 61 C;

  Стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ,  вычисляемая по формуле:

b - стехеометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

, , ,  - число атомов C, H, O и галоидов в молекуле горючего;

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

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

где  - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

    - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых  емкостей, кг;

  - масса жидкости, испарившейся с поверхностей на которые нанесен применяемый состав, кг.

При этом каждое из слагаемых в формуле (11) определяется по формуле

где  - интенсивность испарения, ;

       - площадь испарения, , определяемая в соответствии с п. 3.2 в зависимости от массы жидкости , 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.

Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле:

где h   -  коэффициент, принимаемый по таблице 3 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

      -  давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости , определяемое по справочным данным в соответствии с требованиями п. 1.4, кПа.

Интенсивность испарения

Масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива

Избыточное давление взрыва DP для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов C, H, O, N, Cl, Br, I, F

Вывод: категория помещения по данному веществу - Б.

 Таблица 1 Результат расчета категории помещения

Выводы: опираясь на данные таблицы 1 можно с уверенностью заключить, что категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности для производства 3 продуктов  будет А. В предыдущем пункте было определено аппаратурное оформление технологической схемы для производства этих продуктов. Все определенное оборудование соответствует требованиям взрывопожаробезопасности, а потому его пересчета не требуется. Пересчет был бы необходим в том случае, если

-                      сушилка поз. ВЕ2017 со стадии сушки полупродуктов была бы выбрана не периодического действия, а непрерывного;

-                      фильтр поз. PF2225А/В со стадии очистной фильтрации 1-го продукта был бы выбран открытым.