ГОСТ Р 12.3.047-98, часть 2
- определить соответствие силового, осветительного и другого оборудования характеру воздействия на него среды и классу взрывоопасных и пожароопасных зон рассматриваемых помещений согласно ПУЭ;
- исключить возможность проникания газов и паров из взрывоопасных помещений в помещения с нормальной средой, в которых используется электрооборудование в открытом исполнении, и предусмотреть соответствующие меры защиты;
- разработать технические решения, предусматривающие предотвращение образования горючих сред и источников зажигания для защиты технологических процессов от возникновения пожаров.
7.12 Если применяемая в технологическом процессе система предотвращения пожара не может исключить его возникновения и распространения на соседние участки и оборудование, то необходимо разработать мероприятия по его противопожарной защите.
7.13 Противопожарная зашита технологических процессов должна обеспечиваться:
- применением средств пожаротушения и соответствующих видов пожарной техники;
- применением автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения;
- устройствами, ограничивающими распространение пожара за заданные пределы;
- применением строительных конструкций с регламентированными пределами огнестойкости и распространения огня;
- организацией своевременной эвакуации людей и снабжением обслуживающего персонала средствами коллективной и индивидуальной защиты от опасных факторов пожара;
- применением строительных и технологических конструкций с регламентированными пределами огнестойкости и распространения огня.
7.14 Ограничение распространения пожара за пределы очага горения должно обеспечиваться:
- устройством противопожарных преград;
- установлением предельно допустимых площадей противопожарных отсеков и секций;
- устройством аварийного отключения и переключения установок и коммуникаций;
- применением средств, предотвращающих или ограничивающих разлив и растекание жидкостей при пожаре;
- применением огнепреграждающих устройств в оборудовании.
7.15 Выбор огнетушащих веществ, составов и автоматических установок пожарной сигнализации, количества, быстродействия и производительности установок пожаротушения следует проводить на стадии проектирования технологических процессов в зависимости от физико-химических свойств перерабатываемых веществ и средств тушения.
При этом применяемые виды пожарной техники должны обеспечивать эффективное тушение пожара и быть безопасными для людей.
7.16 Если по условиям технологического процесса при аварии возможен единовременный пожар нескольких различных горючих веществ и материалов, отличающихся друг от друга пожароопасными свойствами и характеристиками тушения, то расчет и проектирование установок пожаротушения должны быть произведены по наиболее неблагоприятному для ликвидации пожара веществу или продукту.
Если по условиям совместимости огнетушащих веществ с горючими материалами назначение общего для всех огнетушащего агента нецелесообразно, то допустимо применение нескольких огнетушащих веществ. При этом группы горючих веществ, совместимых с одним из огнетушащих составов, должны быть пространственно разделены или вынесены в отдельные помещения.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
МЕТОД РАСЧЕТА ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ, РАЗВИВАЕМОГО ПРИ СГОРАНИИ ГАЗОПАРОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В ПОМЕЩЕНИИ
А. 1 Выбор и обоснование расчетного варианта
A.1.1 При расчете значений критериев пожарной опасности при сгорании газопаровоздушных смесей в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант развития пожара (в период пуска, остановки, загрузки, выгрузки, складирования, ремонта, нормальной работы, аварии аппаратов или технологического процесса), при котором в помещение поступает (или постоянно находится) максимальное количество наиболее опасных в отношении последствий сгорания газопаровоздушных смесей и пожара веществ и материалов.
А. 1.2 Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовать горючие газовоздушные или паровоздушные смеси, определяют, исходя из следующих предпосылок:
а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно А. 1.1;
б) все содержимое аппарата поступает в помещение;
в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и обратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.
Расчетное время отключения трубопроводов определяют в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и оно должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.
Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:
- времени срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с);
- 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;
- 300 с при ручном отключении.
Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых время отключения превышает вышеприведенные значения.
Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушении электроснабжения;
г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости. Площадь испарения при разливе на пол определяют (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;
д) происходит также испарение жидкостей из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;
е) длительность испарения жидкости принимают, равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.
А. 1.3 Свободный объем помещения определяют 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.
А. 1.4 Определение пожароопасных свойств веществ и материалов проводят на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давление, температура и т.д.).
Допускается использование справочных данных, опубликованных головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных.
Допускается использование показателей пожарной опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.
А.2 Расчет избыточного давления для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
А.2.1 Избыточное давление D р , кПа, для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl , В r , I, F, рассчитывают по формуле
, (А.1)
где p max — максимальное давление, развиваемое при сгорании стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями А. 1.4. При отсутствии данных допускается принимать p max равным 900 кПа;
р 0 — начальное давление, кПа (допускается принимать равный 101 кПа);
т — масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (А. 14), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (А. 19), кг;
Z — коэффициент участия горючего при сгорании газопаровоздушной смеси, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно А.2.3 и А. 2.4. Допускается принимать Z по таблице А.1;
V св — свободный объем помещения, м3 ;
r г, п — плотность газа или пара при расчетной температуре t р , кг/м3 , вычисляемая по формуле
, (А.2)
где М— молярная масса, кг/кмоль;
v 0 — мольный объем, равный 22,413 м3 /кмоль;
t р — 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 t р по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 ° С;
С ст — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле
, (А.3)
где — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;
n с , n н , n о , n х — 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 трем.
Таблица А.1
Вид горючего вещества |
Значение |
Водород и нагретые выше температуры вспышки высокотемпературные органические теплоносители |
1,0 |
Горючие газы |
0,5 |
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до температуры вспышки и выше |
0,3 |
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля |
0,3 |
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при отсутствии возможности образования аэрозоля |
0,0 |
А.2.2 Расчет D р, кПа, для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в А.2.1, а также для смесей может быть выполнен по формуле
(А.4)
где H т — теплота сгорания, Дж/кг;
r в — плотность воздуха при начальной температуре Т 0 , кг/м3 ;
С р — теплоемкость воздуха, Дж/(кг·К) [допускается принимать равной 1,01·103 Дж/(кг·К)];
Т 0 — начальная температура воздуха, К.
А.2.3 Приведенные в А.2.3 и А.2.4 расчетные формулы применяются для случая 100 т/ ( r r,п V св ) < 0,5 С НКПР , [С НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени горючего газа или пара, % (об.)] и помещений в форме прямоугольного параллелепипеда с отношением длины к ширине не более пяти.
Коэффициент участия Z горючих газов и паров ненагретых выше температуры окружающей среды легковоспламеняющихся жидкостей при сгорании газопаровоздушной смеси для заданного уровня значимости Q (С > ) (уровень значимости—вероятность того, что значение концентрации С превысит значение математического ожидания этой случайной величины ) рассчитывают по формулам:
при ХНКПР £ 0,5 l и Y НКПР £ 0,5 b
, (А.5)
при ХНКПР > 0,5 l и Y НКПР > 0,5 b
, (А.6)
где т — масса газа или паров ЛВЖ, поступающих в помещение в соответствии с А.2.6 и А.2.7, кг;
d — допустимые отклонения концентраций при задаваемом уровне значимости Q(C > ), приведенные в таблице А.2;
Х НКПР , Y НКПР , Z НКПР — расстояния по осям X, Y, Z от источника поступления газа или пара, ограниченные нижним концентрационным пределом распространения пламени, соответственно, м; рассчитываются по формулам (Б.5 — Б.7);
l , b — длина и ширина помещения, соответственно, м;
F— площадь пола помещения, м2 ;
С 0 — предэкспоненциальный множитель, % (об.), равный:
при отсутствии подвижности воздушной среды для горючих газов
, (А.7)
при подвижности воздушной среды для горючих газов
, (А.8)
где U— подвижность воздушной среды, м/с;
при отсутствии подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей
, (A.9)
где С н —концентрация насыщенных паров при расчетной температуре t р , ° С, воздуха в помещении, % (об.).
Концентрация С н может быть найдена по формуле
, (A.10)
где p н — давление насыщенных паров при расчетной температуре (находится по справочной литературе), кПа;
p 0 — атмосферное давление, равное 101 кПа.
r п — плотность паров, кг/м3 ;
при подвижности воздушной среды для паров легковоспламеняющихся жидкостей
, (А.11)
Таблица А.2— Значения допустимых отклонений 5 концентраций при уровне значимости Q (С > )
Характер распределения концентраций |
Q (С > ) |
d |
Для горючих газов при отсутствии подвижности воздушной среды |
0,100 000 |
1,29 |
|
0,050 000 |
1,38 |
|
0,010 000 |
1,53 |
|
0,003 000 |
1,63 |
|
0,001 000 |
1,70 |
|
0,000 001 |
2,04 |
Для горючих газов при подвижности воздушной среды |
0,100 000 |
1,29 |
|
0,050 000 |
1,37 |
|
0,010 000 |
1, 52 |
|
0,003 000 |
1,62 |
|
0,001 000 |
1,70 |
|
0,000 001 |
2,03 |
Для паров легковоспламеняющихся жидкостей при отсутствии подвижности воздушной среды |
0,100 000 |
1,19 |
|
0,050 000 |
1,25 |
|
0,010 000 |
1,35 |
|
0,003 000 |
1,41 |
|
0,001 000 |
1,46 |
|
0,000 001 |
1,68 |
Для паров легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды |
0,100 000 |
1,21 |
|
0,050 000 |
1,27 |
|
0,010 000 |
1,38 |
|
0,003 000 |
1,45 |
|
0,001 000 |
1,51 |
|
0,000 001 |
1,75 |
Рисунок А. 1 — Зависимость коэффициента Z от X
Уровень значимости Q (С > ) выбирают, исходя из особенностей технологического процесса. Допускается принимать Q (C > ) равным 0,05.
А.2.4 Коэффициент Z участия паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей при сгорании паровоздушной смеси может быть определен по номограмме, приведенной на рисунке А.1.
Х рассчитывают по формулам
(A.12)
где С * = j Сст ( j — эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый равным 1,9).
А.2.5 В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении массы т, входящей в формулы (А.1) и (А.4), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации горючих газов и паров и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ) при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.
При этом массу т горючих газов, паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, рассчитанный по формуле
К = АТ + 1, (А.13)
где А — кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1 ;
Т— продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с (принимается по А. 1.2). Если в расчетной аварийной ситуации участвует аппарат (А. 1.2, перечисления а, б) с горючим газом или паровой фазой, то продолжительность поступления Т принимается равной 0 с.
А.2.6 Массу т, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа рассчитывают по формуле
т = (V а + V т ) r г , (А.14)
где V а — объем газа, вышедшего из аппарата, м3 ;
V т — объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3 .
При этом:
V а = 0,01 p 1 V, (A. 15)
где р 1 — давление в аппарате, кПа;
V— объем аппарата, м3 .
V т = V 1т +V 2т , (A. 16)
где V 1т — объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3 ;
V 2т — объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3 .
V 1т = qT, (A 17)
где q — расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м3 /с;
Т— время, определяемое по А. 1.2, с.
, (А.18)
где p 2 — максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;
r 1,2, ... n — внутренний радиус трубопровода, м;
l 1,2, ... n —длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.
А.2.7 Массу паров жидкости т, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, с которой происходит испарение легколетучих веществ, открытые емкости и т.п.), рассчитывают по формуле
т = m p + т емк + m св.окр , (А. 19)
где m p — масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
т емк — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;
m св.окр — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг. При этом каждое из слагаемых в формуле (А. 19) определяют по формуле
т = WS и T, (A.20)
где W— интенсивность испарения, кг/(с·м2 );
S и — площадь испарения, м2 , определяемая в соответствии с А. 1.2 в зависимости от массы жидкости т п , поступившей в помещение.
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (А. 19) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работ.
Масса паров жидкости, поступивших в помещение при аварийной ситуации, может быть определена экспериментально или расчетным путем.
А.2.8 Массу поступившей в помещение жидкости m п , кг, определяют в соответствии с А. 1.2.
Примеры — Расчет избыточного давления, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей в помещении
1 . Определить избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушной смеси ацетона, возникающей при аварийной разгерметизации аппарата в производственном помещении.
Данные для расчета
В помещение со свободным объемом V св = 160 м3 при аварийной разгерметизации аппарата поступает 117,9 кг паров ацетона (определенных в соответствии с приложением И). Максимально возможная температура для данной климатической зоны t р = 36 ° С. Молярная масса ацетона М = 58,08 кг/кмоль.
Химическая формула ацетона С3 Н6 O. Максимальное давление при сгорании стехиометрической паровоздушной смеси ацетона в замкнутом объеме Р max = 572 кПа.
Расчет
Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания ацетона равен
Стехиометрическая концентрация ларов ацетона составит
% ( об. ) .
Плотность паров ацетона r п при расчетной температуре t р равна
кг/м3
Тогда избыточное давление D р при сгорании паровоздушной смеси ацетона для расчетной аварии составит
кПа
2 . Определить избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушной смеси водорода, возникающей при аварийной разгерметизации трубопровода в производственном помещении.
Данные для расчета
Через помещение, свободный объем которого V св = 200 м3 , проходит трубопровод с проходным сечением диаметром d тр = 50 мм, по которому транспортируется водород Н2 с максимальным расходом q = 5·10-3 м3 /с при нормальных условиях и с максимальным давлением р т = 150 кПа. Трубопровод оснащен системой автоматического отключения с временем срабатывания 2 с и с обеспечением резервирования ее элементов. Задвижки системы установлены перед стеной помещения в месте ввода трубопровода и за стеной данного помещения в месте вывода трубопровода. Длина отсекаемого участка трубопровода L тр = 10м. Максимально возможная температура для данной климатической зоны t p = 39 ° С. Плотность водорода r в при данной t p равна 0,0787 кг/м3 . Молярная масса водорода М = 2,016 кг/кмоль. Максимальное давление при сгорании стехиометрической газовоздушной смеси водорода в замкнутом объеме р max = 730 кПа.
Расчет
Объем водорода, поступившего в помещение в результате аварийной разгерметизации трубопровода, будет равен
V в = V 1т + V 2т = 0,01 + 0,02945 = 0,03945 м3 ,
V 1т = q · T = 5 · 10-3 · 2 = 0,01 м3 ,
м3 .
Масса водорода, поступившего в помещение при расчетной аварии, составит
m в = V в r в = 0,03945 · 0,0787 = 3,105 · 10-3 кг.
Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания водорода равен
Стехиометрическая концентрация водорода составит
% ( об. ) .
Избыточное давление D р при сгорании водородовоздушной смеси, образующейся в результате расчетной аварии, равно
кПа
3 . Определить коэффициент Z участия паров ацетона при сгорании паровоздушной смеси для случая разгерметизации аппарата с ацетоном.
Данные для расчета
В центре помещения размером 40х40 м и высотой Н п = 3 м установлен аппарат с ацетоном. Аппарат представляет собой цилиндр диаметром основания d a = 0,5 м и высотой h a = 1 м, в котором содержится 25 кг ацетона. Расчетная температура в помещении t р = 30 ° С. Плотность паров ацетона рa при t р равна 2,33 кг/м3 . Давление насыщенных паров ацетона р н при t р равно 37,73 кПа. Нижний концентрационный предел распространения пламени С НКПР = 2,7 % (об.). В результате разгерметизации аппарата в объем помещения поступит 25 кг паров ацетона за время испарения Т = 208 с. При работающей общеобменной вентиляции подвижность воздушной среды в помещении v = 0,1 м/с.
Расчет
Параметры С 0 , Х НКПР , Y НКПР , Z НКПР приведены в примере 1 раздела Б.2.
Так как при работающей и неработающей вентиляции
при ХНКПР < 0,5 l и Y НКПР < 0,5 b
коэффициент Z составит:
при работающей вентиляции
при неработающей вентиляции
4 . Определить коэффициент Z участия метана при сгорании газовоздушной смеси для случая аварийной разгерметизации газового баллона с метаном.
Данные для расчета
На полу помещения размером 13х13 м и высотой H п = 3 м находится баллон с 0,28 кг метана. Газовый баллон имеет высоту h б = 1,5 м. Расчетная температура в помещении t p = 30 ° С. Плотность метана r м при t p равна 0,645 кг/м3 . Нижний концентрационный предел распространения пламени метана С НКПР = 5,28 % (об.). При работающей общеобменной вентиляции подвижность воздушной среды в помещении v = 0,1 м/с.
Расчет
C 0 , XНКПР , YНКПР , ZНКПР приведены в примере 2 раздела Б.2.
Так как при неработающей вентиляции
при ХНКПР < 0,5 l и Y НКПР < 0,5 b
коэффициент Z составит
А.3 Горючие пыли
А.3.1 Расчет избыточного давления при сгорании пылевоздушной смеси в помещении
А.3.1.1 Избыточное давление при сгорании пылевоздушной смеси D p , кПа, рассчитывают по формуле
, (A.21)
где М— расчетная масса взвешенной в объеме помещения горючей пыли, образовавшейся в результате аварийной ситуации, кг;
Н т — теплота сгорания пыли, Дж/кг;
p 0 — начальное атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);
Z — доля участия взвешенной горючей пыли при сгорании пылевоздушной смеси;
V св — свободный объем помещения, м3 ;
r в — плотность воздуха до сгорания пылевоздушной смеси при начальной температуре То, кг/м3 ;
С р — теплоемкость воздуха, ДжДкг·Л) [допускается принимать равной 1010 Дж/(кг·А)];
Т о — начальная температура воздуха, К,
К н — коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения.
Допускается принимать К н равным трем.
К пылям, способным образовывать горючие пылевоздушные смеси, относят дисперсные материалы, характеризующиеся наличием показателей пожарной опасности: нижним концентрационным пределом распространения пламени, максимальным давлением, развиваемым при сгорании пылевоздушной смеси (более 50 кПа), и скоростью его нарастания, минимальным пожароопасным содержанием кислорода (менее 21 %).
А. 3.1.2 Z рассчитывают по формуле
Z = 0,5 F , (A.22)
где F— массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится взрывобезопасной, т. е. неспособной распространять пламя.
В отсутствие возможности получения сведений для расчета Z допускается принимать Z = 0,5.
А. 3.1.3 М, кг, рассчитывают по формуле
(A.23)
где М вз — расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
М ав — расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг;
рст — стехиометрическая концентрация горючей пыли в аэровзвеси, кг/м3 ;
V ав — расчетный объем пылевоздушного облака, образованного при аварийной ситуации в объеме помещения, м3 .
В отсутствие возможности получения сведений для расчета V ав допускается принимать
М = М вз + М ав .
А.3.1.4 М вз рассчитывают по формуле
М вз = К вз М п , (А.24)
где К вз — доля отложенной в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальных сведений о К вз допускается полагать К вз = 0,9;
М п — масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.
А.3.1.5 М ав рассчитывают по формуле
М ав = ( М ап + qТ )К п, (А.25)
где М ап — масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение при разгерметизации одного из технологических аппаратов, кг. При отсутствии ограничивающих выброс пыли инженерных устройств следует полагать, что в момент расчетной аварии происходит аварийный выброс в помещение всей находившейся в аппарате пыли;
q — производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг/с;
Т— расчетное время отключения, определяемое в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки. Следует принимать равным времени срабатывания системы автоматики, если вероятность ее отказа не превышает 0,000001 в год; 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год; 300 с при ручном отключении;
k п — коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. В отсутствие экспериментальных сведений о K п допускается полагать:
- k п = 0,5 — для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм;
- k п = 1,0 — для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.
А.3.1.6 М п рассчитывают по формуле
, (A.26)
где K r — доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
K у — коэффициент эффективности пылеуборки. Принимают равным 0,6 при сухой и 0,7 — при влажной (ручной) пылеуборке; при механизированной вакуумной пылеуборке для ровного пола K у принимается равным 0,9, для пола с выбоинами (до 5 % площади) — 0,7;
М 1 — масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между генеральными уборками, кг;
М 2 — масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между
текущими пылеуборками, кг.
Под труднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности в производственных помещениях, очистка которых осуществляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (ежесменно, ежесуточно и т. п.).
А. 3.1.7 M k (k= 1, 2) рассчитывают по формулам
m 1 = M 1 ' (1 - A )B 1 , M 2 = M 2 ' (1 - A ) B 2 , (A.27)
где M 1 ' = (M 11 +M 12 +,..., +M 1n ) — масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между генеральными пылеуборками, кг;
M 11 ,..., M 1n — масса пыли, выделяемая соответствующей единицей пылящего оборудования за тот же период времени, кг;
M 2 ' = (M 21 +M 22 + ,..., +М 2n ) — масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между текущими пылеуборками, кг;
M 21 , . .. , М 2n — масса пыли, выделяемая соответствующей единицей пылящего оборудования за тот же период времени, кг;
А — доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая удаляется вытяжными вентиляционными системами. В отсутствие экспериментальных сведений об А полагают А = 0;
B 1 , В 2 — доли выделяющейся в объем помещения пыли, оседающей соответственно на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях помещения (B 1 +B 2 = 1).
При отсутствии сведений о коэффициентах B 1 и В 2 допускается полагать b1 = 1, В 2 = 0.
А.3.1.8 M 1 и M 2 могут быть определены экспериментально (или по аналогии с действующими образцами производства) в период максимальной загрузки оборудования по формуле
, (А.28)
где Gij , Fij — соответственно интенсивность пылеосаждения и площадь для труднодоступных (i = 1) и доступных (i = 2) участков;
j — номер участка пылеосаждения;
Ti — промежуток времени между генеральными (i = 1) и текущими (i = 2) пылеуборками.
А.3.2 Характеристики сгорания пылепаровоздушных смесей в технологическом аппарате
А.3.2.1 Сгорание пылевоздушной смеси в аппарате может протекать как в режиме медленного, дозвукового горения, так и в режиме детонации. В подавляющем большинстве практических случаев встречается медленный (дефлаграционный) режим горения, к которому относят информацию (А.3.2.2, А.3.2.3).
А.3.2.2 Основными расчетными (в предположении достаточной стойкости корпуса аппарата к напряжениям разрыва и деформации) характеристиками взрыва пылевоздушных смесей в аппарате считают:
- рmax — максимальное давление при сгорании пылевоздушной смеси в аппарате, кПа, определяемое как наибольшее давление при сгорании, достигаемое в объеме аппарата при взрывном горении оптимальной пылевоздушной смеси;
- (dp /dt)max — максимальную скорость нарастания давления при сгорании пылевоздушной смеси в аппарате, кПа/с, определяемую как наибольший наклон зависимости давления при сгорании оптимальной пылевоздушной смеси в аппарате от времени при точечном зажигании в оптимальном месте;
- k st — индекс взрывопожароопасности пыли, кПа/м · с; k st = (dp/dt) max V 1/3 (V— объем аппарата, м3 ).
А.3.2.3 Для не слишком протяженных технологических аппаратов объемом свыше 16 л справедливы эмпирические правила, в соответствии с которыми: