8. Определение категории производственного помещения компрессорной станции для сжатия этилена.

Проведем расчет избыточного давления взрыва для горючих газов

      

Где: Р_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями

Р₀ – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа)

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 табл. 2;

К_н коэффициент, учитывающий не герметичность помещения и не адиабатичность процесса горения. Допускается принимать К_н равным 3.

Р₀ – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101,3, кПа);

т – масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение.

V_св – свободный объем помещения, м³;

_г,п – плотность газа или пара при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле

    (2)

Где: М – молярная масса, кг× кмоль^-1;

v₀ – мольный объем, равный 22,413 м^3× кмоль^-1;

t_p — 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_p 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

(3)

Для расчета примем следующие значения:

P_max=830кПа С_ст=18,25

Т=300с, t_р=45

Z=0,5, V_св=2160м³,

К_н=3, Р₀=101,3кПа,

Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

т = (V_a + V_т) _r, (6)

где V_а – объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

_r – плотность ГГ, кг/м³

V_т – объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

При этом

V_а = 0,01Р₁V, (7)

где P₁=2600 – давление в аппарате, кПа;

V_т = V_1т + V_2т, (8)

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, (9)

где q=75– расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды м^3×мин ^-1;

Т =300– время, определяемое по п. 7, с;

V_1т = 75*5 =375 м³ (10)

V_2т = 0,785*d²*L=0,785*0,1²*8 = 0,9 м³

где P₂ =2400– максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

L=8 – длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

Плотность газа или пара при расчетной температуре t_p

ρ_г.п=28,05/22,413(1+0,00367*45)= 1,07 кг/ м³

объем газа, вышедшего из трубопроводов

V_T=375+0,9=375,9 м³

Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

m=(V_a+V_t) =(0+375,9)1,07=402.2 кг

расчет избыточного давления взрыва для горючих газов

∆Р = (830-101)*(2160*0,5/2600*1,07)*(100/18,25)*1/3 = 40,1 кПа

Вывод: так как максимальное давление взрыва 40,1кПа превышает допустимую по НПБ105-95, т.е. 5 кПа, то данное помещение относится к категории А.