8. Расчет категории производственного помещения по взрывопожарной и пожарной опасности.

Помещения мерников представляет собой производственное здание размерами 100•32•12 м. В данном помещении находится окрасочная камера, с производительностью распыления 28 . Сушильная камера, загрузочная площадка и разгрузочная площадка для окрашенных изделий, сушилка подготовленных для окраски изделий и камера очистки деталей. Подающаяся в окрасочную камеру краска состоит из 20% смолы (Полиэфирная смола ПН-1: основное вещество-69,4% и 30,4%-растворитель ) и 80%-растворителя.

Рассмотрим варианты возможных аварий:

1. Разрушения одной из емкостей бензола.

2. Разрушения питающего или отводящего трубопровода с бензолом или с краской.

3. Разрушения аппарата с краской.

4. Разрушения аппарата с полуфабрикатом краски.

Рассмотрим первый вариант аварии:

1. Характеристика горючего вещества:

Бензол- нижний концентрационный предел распространения пламени НКПР=1,43 %.

Константы уравнения Антуана: А=6,10906; В=1252,776; С=225,178.

Плотность жидкости .

Максимальное давления взрыва паров бензола .

2. Характеристика помещения:

Длина l =100 м.

Ширина d=32 м.

Высота h=12 м.

Кратность воздухообмена n = 4 ч^-1

Скорость воздуха .

Расстояние до задвижек 5м.

Привод задвижек ручной.

Ограничение растекания краски нет.

3.Характеристика оборудования и параметры технологического процесса.

Объем аппарата .

Производительность распыления 28 .

Диаметр шланга 20 мм.

Давление краски 0,5 МПа.

Кратность вентиляции 25 1/ч

Улавливание краски СУХОЙ ФИЛЬТР.

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

где Р_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Р_max равным 900 кПа; Р₀ – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); т – масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение.

Масса паров жидкости m, поступивших в помещение определяется по формуле

m = W F_и T=477,2•10^-6•240•3600=412,3 кг

где W – интенсивность испарения, кг/с•м²; F_и – площадь испарения, м².

Определим объем жидкости вышедшей в помещение из трубопровода до его отключения

Принимаем, что 1 литр жидкости растекается на 1 м² площади пола, следовательно вышедшая из аппарата краска займет 280 м². Площадь пола помещения составляет 3200 м² следовательно расчет производим по площади розлива.

Т – длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600с.

Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. При отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле

где – коэффициент, принимаемый по табл. 3 НПБ 105-03 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения (5,4); Р_н давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р,

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 НПБ 105-03 Z=0,3;

V_св – свободный объем помещения, м³

V_св = V_пом•0,8=55296•0,8=44236 м³

_г,п – плотность газа или пара при расчетной температуре t_p, кг× м^-3, вычисляемая по формуле

где М – молярная масса, кг/кмоль; v₀ – мольный объем, равный 22,41 м³/кмоль; 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

где – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания; n_C, n_н, n_o, n_X – 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 3.

Вывод: в связи с тем, что в помещении окрасочной камеры обращается легковоспламеняющаяся жидкость - бензол, в таком количестве, что могут образовываться взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа, то помещение компрессорной станции относится к «категории А» по взрывопожарной и пожарной опасности.