Установление категории пожаровзрывоопсности помещения расчетным методом Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов и прав легковоспламеняющихся жидкостей

Расчет выполняется по формуле:

1. Метод расчета.

где

т	Масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), поступивших в результате аварии в помещение, кг
HT	Теплота сгорания, Дж/кг
Ро	Начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа)
Z	Коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения. Допускается принимать для ГГ - 0,5, для ЛВЖ и ГЖ, нагретых выше температуры вспышки -0,3, для ЛВЖ и ГЖ - при наличии возможного образования аэрозоли - 0,3, при отсутствии образования аэрозоли - 0
Vсв	Свободный объем помещения, кв. м3; = 0,8*V
Ρв	Плотность воздуха до взрыва при начальной температуре, кг/м3
СР	Теплоемкость воздуха Дж/кг (допускается принимать = 1,01х103 Дж/кг)
То	Начальная температура воздуха, К; Т(С0 ) + 273
Кн	Коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и недиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным - 3

Масса т (кг) газа, поступившего в помещение при аварии, определяется по формуле:

где V_a - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_T - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³;

При этом

где Р₁ - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м ;

V_Т – определяется аналогично.

Сравнить полученное ΔР с нормативным избыточным давлением по таблице 1.

Масса паров жидкости т, поступившая в помещение при ис­парении, определяется по формуле:

где W - интенсивность испарения, кг/с м ;

F_n - площадь испарения, м², определяемая для наи­худших условий при допущении, что 1 л растворов, содержащих менее 70% растворителей, разливается по площади 0,5 м², а остальных жидкостей - на 1 м² пола помещения; Т - время, определяемое по [7, п.З] Интенсивность испарения W определяется по справочникам и экспериментальным данным. Для ЛВЖ при отсутствии данных до­пускается рассчитывать W по формуле:

где η - коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости воздушного потока в помещении, м/с и температуры воздуха в помещении, С °;

М- молекулярная масса, г/моль;

Р_н - давление насыщенного пара при расчетной тем­пературе жидкости, кПа, принимаемое по спра­вочным данным или расчетам (Р_н=1,26)

Пример расчета Пример 1

Установить категорию по взрывопожарной опасности для помещения насосной станции с этиленом (С₂Н₄) при следующих условиях:

Размеры помещения - 20x20x10 (м)

Плотность этилена - ρ_Т = 1,26 кг/м

Плотность воздуха - ρ_в= 1,2 кг/м³

Теплота сгорания - Н_{Т =}4x10 кДж/кг

Начальная температура воздуха - Т_о=298 К

Давление этилена в сосуде – Р₁=1,5 МПа

Объем сосуда (без учета утечек из коммуникаций) - V_a=0_,5 м³

Справочные данные и предварительные расчеты:

Начальное давление - Р₀=101 кПа

Коэффициент участия - Z=0,5

Объем помещения - 20x20x10 м³

Свободный объем помещения - Vcв=0,8; V=4000x0,8=3200 м³

Теплоемкость воздуха - С_р=1,01x10 Дж/кг*к

По характеристике обращающегося вещества помещение мо­жет быть отнесено к категории А.