2.5. Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности

На территории АЗС наружной технологической установкой является топливная раздаточная колонка (ТРК), где обращаются легковоспламеняющиеся жидкости. При определении площади разлива следует исходить из требований, которым установлено, что 1 литр смесей и растворов, содержащих 70% и менее по массе растворителей, разливается на площади 0,1 м², а остальных жидкостей на площади 0,15 м².

В рассматриваемом варианте аварийной ситуации – происходит пролив жидкости на горизонтальную поверхность. Необходимо определить массу пролившейся жидкости.

Расчёт массы пролившейся жидкости определяется по следующим критериям:

- Вся жидкость, находящаяся в аппарате поступает в окружающую среду.

- Вся жидкость, находящаяся в трубопроводе, который соединён с аппаратом, так же поступает в окружающую среду.

- Жидкость, которая будет находиться в аппарате после его автоматического отключения.

В рассматриваемом варианте аварийной ситуации на топливораздаточной колонке – объем бензина, пролившегося на горизонтальную поверхность будет составлять приблизительно 80 л, так как расход бензина из рассматриваемой установке составляет 40 л/мин и время отключения следует принимать равным 120 с. Так как один литр бензина разливается на площади около 0,15 м, площадь пролива будет составлять 15 м².

Далее проводим расчет горизонтальных размеров зон, ограничивающих газо- и паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР.

Для паров не нагретых легковоспламеняющихся жидкостей горизонтальные размеры зон, ограничивающей область концентраций, превышающих НКПР, определяется по формуле:

(2.5.1)

где К – коэффициент, принимаемый равным К=Т/3600 (Т – продолжительность поступления ЛВЖ в открытое пространство, К = 1;

Р_н – давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр – нижний концентрационный предел распространения пламени паров ЛВЖ, % (об), С_нкпр=0,98;

m_п – масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более 3600 с;

_(2.5.2)

где W – скорость испарения, :

_(2.5.3)

_(2.5.4)

где F_и – площадь поверхности испарения,м²

Т – принимается как время полного испарения жидкости, но не более 3600с, принимаем равным 3600с.

_(2.5.5)

ρ_п – плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³. Плотность паров ЛВЖ необходимо определить по следующей формуле:

(2.5.6)

где М – молярная масса пара, кг/кмоль;

V₀ – молярный объем, V₀ = 22,4 м³/кмоль;

t_р – расчетная температура, ˚С.

_(2.5.7)

Горизонтальный размер зоны, ограничивающей зону с концентрацией паров выше НКПР:

(2.5.8)

Следовательно, горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих НКПР составляет 22,50 м.

Величина избыточного давления ∆Р, кПа, развиваемого при сгорании паровоздушной смеси определяется по формуле:

(2.5.9)

где Р₀ – атмосферное давление, кПа, Р₀=101,3 кПа;

m_пр – приведенная масса пара, кг:

(2.5.10)

где Q_сг – теплота сгорания бензина, , ;

Q₀ – константа, Q₀ = ;

m – масса горючих паров, поступивших в окружающее пространство,

m =10,5 кг;

Z – коэффициент участия горючих паров в горении, Z = 0,1;

r – расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м,

r = 30м.

(2.5.11)

(2.5.12)

Таким образом, топливная раздаточная колонка (ТРК) относится к категории А_н, так как обращаются легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки меньше 28 ⁰С (минус 37 ⁰С), расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от ТРК превышает 5 кПа (24,6 кПа).