6. Определение принадлежности помещения к категориям г и д.

При определении принадлежности помещения к категориям Г и Д необходимо учитывать условия проведения технологических процессов, указанные в таблице 7.

Определив категорию каждого помещения, находящегося в производственном или складском здании, приступают к следующему этапу — определяют категорию всего здания в целом.

3.1 Задача на определение категории а. Помещение с горючими газами.

Пример:

Помещение участка наращивания кремния. Наращивания поликристалла кремния осуществляется методом восстановления третрахлорида кремния в атмосфере водорода на двух установках с давлением в их реакторах Р₁ = 200 кПа. Водород подается к установкам от коллектора, расположенного за пределами участка, по трубопроводу из нержавеющей стали диаметром d = 0,02 м (радиусом r = 0,01 м ) под давлением Р₂ = 300 кПа. Суммарная длинна трубопровода от автоматической задвижки с электроприводом, расположенной за пределами участка, до установок составляет L₁ = 15м. Объем реактора V = 0,09 м³. Температура раскаленных поверхностей реактора t = 1200 ⁰С. Время автоматического отключения по паспортным данным Т_а = 3с. Расход газа в трубопроводе q = 0,06 м³*с^-1. Размеры помещений L x S x H = 15,81 x 15,81 x 3м. Объем помещения V_п = 750 м³. Свободный объем помещения V_св = 0,8*750 = 600 м³. Площадь помещения F = 250 м².

Молярная масса водорода М = 2,016 кг/моль. Нижний концентрационный предел распространения пламени водорода C_НКПР = 4,1 % (об.). Стехиометрическая концентрация водорода C_cm = 29,24 % (об.). Максимальное давление взрыва водорода Р_тах = 730 кПа. Тетрахлорид кремния – негорючие вещество. Образующиеся а результате химической реакции вещества – негорючие.

Решение.

При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта принимается разгерметизация одного реактора и выход из него подводящего трубопровода водорода в объем помещения. За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура воздуха в данном районе (г. Воронеж) согласно СНиП 23-01-99 t_р = 41 ⁰С составит:

Расчетное время отключения трубопровода по А.1.2 (в) [2] Т_а = 120 с. Массу поступившего в помещение при расчетной температуре аварии водорода m определяется по формулам (А.6) – (А.10) [2]:

где: V_a – объем газа вышедшего из аппарата, м³;

Р₁ - давление в аппарате, кПа; V – объем аппарата, м³.

где: V_1Т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

q – расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давлении в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м³/с;

Т – время определяемое по А.1.2, с;

где: V_2Т – объем газа, вышедшего после его отключения, м³;

Р₂ - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту , кПа;

r_1,2….,n – внутренний радиус трубопроводов, м;

L_1,2….,n – длинна трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

где: V_Т – объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

Избыточное давление взрыва ΔР согласно формуле А.1 [2] составит

Расчетное избыточное давление взрыва более 5 кПа. Помещение участка наращивания кремния относится к категории А согласно таблице 7.