Практическое задание 5
по учебному курсу «Пожарная безопасность технологических процессов»
Вариант ____ (при наличии)
Студент |
(И.О. Фамилия) |
|
Группа |
|
|
Ассистент |
(И.О. Фамилия) |
|
Преподаватель |
(И.О. Фамилия) |
|
Тольятти 20__
Бланк выполнения задания 5
Исходные данные.
…
Действие |
Описание (расчёт) |
1. Обоснование расчетного варианта аварии |
|
2.Расчет параметров взрывопожар-ной опасности |
|
3.Расчет избыточного давления взрыва паров ацетона |
|
4. Определение категории помещений
|
|
Практическое задание № 6. Порядок определения параметров взрывопожарной опасности горючих пылей
Тема 3.1. Пожарная безопасность химических процессов
Цель работы. Получение практических навыков определения параметров взрывопожарной опасности горючих пылей.
Теоретический материал
Расчет параметров взрывопожарной опасности горючих пылей представлен в соответствии с положениями «Пособия по применению СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» (приведено в папке курса «Дополнительные материалы»).
Избыточное давление взрыва (кПа) для горючих пылей при значении Z = 0,5 определяется по формуле
(1)
где т – масса горючего вещества m (кг), вышедшего в результате расчетной аварии в помещение;
Hт – теплота сгорания вещества, МДж·кг-1 ;
Vсв – свободный объем помещения, м3 .
Определяется масса горючего вещества m (кг), вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, по формуле
,
(2)
где твз – расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
тав – расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг.
Расчетную массу взвихрившейся пыли твз определяют по формуле
, (3)
где Квз – доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. При отсутствии экспериментальных сведений допускается принимать Квз=0,9;
тп – масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.
Расчетную массу пыли, поступившей в
помещение в результате аварийной
ситуации,
,
определяют по формуле
, (4)
где
– масса горючей пыли, выбрасываемой в
помещение из аппарата, кг;
q – производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг/с ;
T – время отключения, с;
Кп – коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. При отсутствии экспериментальных данных о величине Кп допускается принимать:
– Кп = 0,5 – для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм;
– Кп = 1 0150 для пылей с дисперсностью менее 350 мкм.
Массу отложившейся в помещении пыли (mп) к моменту аварии определяют по формуле
, (5)
где Кг – доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;
Ку – коэффициент эффективности пылеуборки:
принимают равным 0,6 при сухой и 0,7 – при влажной пылеуборке (ручной);
при механизированной вакуумной пылеуборке для ровного пола Ку принимают равным 0,9;
для пола с выбоинами (до 5 % площади) – 0,7;
m1 – масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между генеральными уборками, кг;
m2 – масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между текущими уборками, кг.
Под труднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности в производственных помещениях, очистка которых осуществляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (каждую смену, ежесуточно и т. п.).
Определяется теплота сгорания пыли Hт, файл «Показатели пожарной опасности некоторых индивидуальных веществ» в папке «Дополнительные материалы».
Определяется свободный объем помещения Vсв (м3) (см. задание 4).
После расчета избыточного давления взрыва (кПа) производится его сравнение с нормативным значением.
Рекомендации по выполнению задания
Изучить теоретический материал и образец выполнения задания.
Выбрать вариант выполнения задания по табл. 6.1. Выбор варианта осуществляется по аналогии с заданием 4 (таблица 4.3).
Определить параметры взрывопожарной опасности горючих пылей (смесей), а также категорию помещения по взрывопожарной и пожарной опасности.
Оформить отчёт на бланке выполнения задания 6 в соответствии с образцом.
Таблица 6.1
Задания для отдельных вариантов
Ва-ри-ант |
Вещество |
Низшая теплота сгорания, МДж/кг |
Площадь помеще-ния S, м2 |
Высота помеще-ния, м |
Доля горючей пыли, % |
Масса осевшей пыли, кг |
||
на трудно-доступ-ных местах |
на доступ-ных местах |
|||||||
|
|
Алюминие-вый порошок |
31.10 |
15 |
3,5 |
10 |
12 |
1 |
|
|
|
Антрацит |
34.80 |
10 |
3,3 |
11 |
10 |
2 |
|
|
|
Брикеты бурого угля |
20.20 |
15 |
3,5 |
12 |
2 |
3 |
|
|
|
Брикеты яичного порошка |
18.80 |
12 |
4,0 |
13 |
3 |
4 |
|
|
|
Буроугольная пыль |
25.00 |
14 |
2,5 |
14 |
4 |
5 |
|
|
|
Бурый уголь старый |
18.60 |
16 |
2,7 |
15 |
5 |
6 |
|
|
|
Войлок строительный |
18.88 |
18 |
2,9 |
16 |
6 |
7 |
|
|
|
Волокно ацетатное |
18.77 |
20 |
3,1 |
17 |
7 |
8 |
|
|
|
Волокно энант |
32.10 |
18 |
3,3 |
18 |
8 |
9 |
|
|
|
Древесина как условное топливо |
16.45 |
17 |
3,5 |
19 |
9 |
10 |
|
|
|
Зерно |
16.80 |
15 |
3,7 |
20 |
10 |
11 |
|
|
|
Кальций |
15.50 |
13 |
3,9 |
21 |
11 |
12 |
|
|
|
Каменный уголь |
31.25 |
11 |
4,0 |
22 |
12 |
13 |
|
|
|
Каучук синтетиче-ский |
40.20 |
10 |
3,5 |
23 |
13 |
14 |
|
|
|
Кокс газовый |
26.90 |
12 |
3,0 |
24 |
14 |
15 |
|
|
|
Кокс доменный |
30.35 |
14 |
2,5 |
25 |
15 |
1 |
|
|
|
Крахмал |
16.80 |
16 |
3,5 |
10 |
12 |
2 |
|
|
|
Линолеум |
21.00 |
18 |
3,3 |
11 |
10 |
3 |
|
|
|
Линолеум резиновый (релин) |
27.21 |
20 |
3,5 |
12 |
2 |
4 |
|
|
|
Магний |
25.20 |
22 |
3,5 |
13 |
3 |
5 |
|
|
|
Мука |
16.80 |
24 |
3,5 |
14 |
4 |
6 |
|
|
|
Натрий |
10.88 |
26 |
3,5 |
15 |
5 |
7 |
|
|
|
Пенополи-стирол ПСБ-С |
41.63 |
28 |
3,3 |
16 |
6 |
8 |
|
|
|
Пенополи-уретан |
24.30 |
30 |
3,5 |
17 |
7 |
9 |
|
|
|
Пенопласт ПХВ-1 |
19.51 |
35 |
3,5 |
18 |
8 |
10 |
|
|
|
Пенопласт ФС-7 |
24.43 |
15 |
4,0 |
19 |
9 |
11 |
|
|
|
Пенопласт ФФ |
31.40 |
12 |
2,5 |
20 |
10 |
12 |
|
|
|
Плита древесноволокнистая |
20.90 |
14 |
2,7 |
21 |
11 |
13 |
|
|
|
Резинотехнические изделия |
33.50 |
16 |
2,9 |
22 |
12 |
14 |
|
|
|
Рубероид |
29.50 |
18 |
3,1 |
23 |
13 |
15 |
|
|
|
Сахар |
16.80 |
15 |
3,5 |
24 |
14 |
1 |
|
|
|
Сено |
14.70-16.70 |
10 |
3,3 |
25 |
15 |
2 |
|
|
|
Сера |
9.21 |
15 |
3,5 |
10 |
12 |
3 |
|
|
|
Смола искусствен-ная |
16.80 |
12 |
4,0 |
11 |
10 |
4 |
|
|
|
Солома |
14.70-17.00 |
14 |
2,5 |
12 |
2 |
5 |
|
|
|
Толь |
15.95 |
16 |
2,7 |
13 |
3 |
6 |
|
|
|
Торф воздушно-сухой |
16.33 |
18 |
2,9 |
14 |
4 |
7 |
|
|
|
Торф волокнистый сухой |
21.80 |
20 |
3,1 |
15 |
5 |
8 |
|
|
|
Торф фрезерный |
10.45 |
18 |
3,3 |
16 |
6 |
9 |
|
|
|
Торф-кокс |
29.40 |
17 |
3,5 |
17 |
7 |
10 |
|
|
|
Углерод |
33.30 |
15 |
3,7 |
18 |
8 |
11 |
|
|
|
Уголь бурый |
12.50-25.00 |
13 |
3,9 |
19 |
9 |
12 |
|
|
|
Уголь древесный |
30.2-33.90 |
11 |
4,0 |
20 |
10 |
13 |
|
|
|
Уголь коксующийся |
36.30 |
10 |
3,5 |
21 |
11 |
14 |
|
|
|
Фосфор |
25.20 |
12 |
3,0 |
22 |
12 |
15 |
|
|
|
Хлопок |
17.50 |
14 |
2,5 |
23 |
13 |
1 |
|
|
|
Хлопок разрыхлен-ный |
15.70 |
16 |
3,5 |
24 |
14 |
2 |
|
|
|
Шерсть |
20.50-23.10 |
18 |
3,3 |
25 |
15 |
3 |
|
|
|
Шерстяные волокна |
23.14 |
20 |
3,5 |
5 |
7 |
4 |
|
|
|
Ячмень |
17.37 |
22 |
3,5 |
10 |
15 |
5 |
|
Образец выполнения задания 6
Определим категорию взрывопожарной или пожарной опасности помещения участка дробления резиновой крошки завода по переработке изношенных автомобильных шин.
Исходные данные:
Площадь помещения S = 1900 м2, высота h = 9 м, объем V = 20000 м3 .
Максимальное количество горючих материалов в помещении 24000 кг.
Транспортировка крошки осуществляется конвейерами и шнеками закрытого типа. В местах пылевыделения устроены местные отсосы, удаляющие основное количество выделившейся пыли.
Максимальное количество осевшей пыли на труднодоступных для уборки поверхностях составляет 10 кг, а на доступные – 8 кг.
Крошка подается по транспортерной линии в количестве 1000 кг/ч. Крошка содержит 12 % взрывоопасной и горючей пыли. Размеры частиц менее 350 мкм. Теплота сгорания резиновой крошки Нт = 27200 кДж.
Для решения задачи выбор вещества (горючей пыли) определяется вариантом из таблицы 6.1.
Решение.
Наибольшее количество взвешенной в воздухе пыли может быть в случае аварийного разрушения транспортерной линии и выброса пыли в помещение. Время аварийного поступления пыли в помещение для случая ручного отключения системы составляет 5 минут.
1. Определяем расчетную массу пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, mав, определяют по формуле (4).
Ввиду
того, что размеры частиц пыли менее 350
мкм,
= 1;
Так как крошка содержит 12 % взрывоопасной пыли, то 12 % от общего выделения пыли, равной 1 соответствует 0,12; mап = 0, тогда
.
2. Рассчитаем количество осевшей пыли по формуле (5):
.
3. Определим количество взвихрившейся пыли по формуле (3):
4. Общее количество взрывоопасной пыли в помещении составит (2):
.
5. Определяется свободный объем помещения:
Используя формулу (1) определим избыточное давление взрыва (кПа)
3. Выводы.
3.1. Поскольку в помещении не обращаются горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки менее 28 °C, а также вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, данное помещение не относится к категории А.
3.2. Следует рассмотреть возможность отнесения данного помещения к категории В, т. к. расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
____________________________________________________________
(институт)
____________________________________________________________
(кафедра)