МЭИ(ТУ).

Типовой расчёт

по курсу

«Пожарная безопасность объектов энергетики»

Группа: ЭЛ-18-04

Студент: Кругликов Е.

Преподаватель: Павлова Г.И.

Москва, 2008 г.

Задание.

В результате взрыва было разрушено однопролетное каркасное производственное помещение (lxbxh). По периметру помещения был протянут трубопровод высокого давления диаметром D, из которого во время аварии со скоростью V в помещение выбрасывалось горючее вещество. В момент аварии в здании находилось N человек. Здание снабжено аварийной сигнализацией.

l, м	b, м	h, м	D, м	V, м³/с	N, чел	Pраб, МПа	газ
35	50	4	0.4	70	17	1.5	ацетилен

Характеристики вещества.

Химическое вещество	Ацетилен, С2Н2
Плотность ρ, кг/м3	0,9107
Низшая теплота сгорания , кДж/моль	1301
Температура самовоспламенения ,ºС	335
Максимальное давление взрыва Pmax, кПа	1009

I. Определение категории помещения, здания и сооружения в целом по взрывопожарной и пожарной опасности.

1. Определение массы вещества, участвующего в пожаре или взрыве, исходя из самых неблагоприятных условий.

,

– объем газа, вышедшего из трубопровода, м³;

ρ – плотность газа при нормальных условиях, кг/м^3;

,

– объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

q – расход газа, м³/с;

t – время отключения трубопровода, с;

При ручном отключении расчетное время отключения трубопровода принимаем равным 300 с;

- объем газа, вышедшего из трубопровода после отключения, м³;

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

r – радиус сечения трубопровода, м;

l – длина трубопровода от аппарата до задвижки, м;

м

м

м³

м³

м³

кг

2. Определение максимально возможной массы из условия невзрывопожарной опасности помещений и сравнение её с массой из п. 1.

,

ΔР_доп – предельно допустимый рост давления для конструкций, зданий, оборудования. Допускается принимать равным максимальному избыточному давлению, не приводящему к повреждению строительных конструкций. Для расчета максимальной массы принимаем ΔР_доп = 5кПа;

– свободный объем помещения, м³;

р_г – плотность газа, кг/м³;

С_ст – стехиометрическая концентрация;

К_Н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения;

Р_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме;

P₀ – атмосферное давление; P₀ = 101кПа;

z – коэффициент участия горючего во взрыве.

=

м³.

м³.

β – стехиометрический коэффициент окисления;

, , , , , – число атомов углерода, серы, водорода, галогена, фосфора, кислорода в молекуле соедиения;

z=0.5 (для горючих газов).

Принимаем К_Н=3.

кг

3. Определение избыточного давления взрыва для заданных условий, сравнение его с критериальным значением (5 кПа).

,

МПа

>5 кПа.

4. Определение пожарной нагрузки в помещении.

,

m – количество материала пожарной нагрузки, кг;

– низшая теплота сгорания, кДж/кг;

S – площадь размещения пожарной нагрузки, м².

м²

МДж/ м².

4. Определение тротилового эквивалента.

,

- суммарный тротиловый потенциал.

МДж

т

- энергетический потенциал технологического блока.

кДж

4. Определение категории помещения по НПБ и ПУЭ.

В соответствии с НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» помещение относится к категории А:

Категория помещения

Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении.

А Взрывопожароопасная.

Горючие газы, ЛВЖ с температурой вспышки не более 28 ºС в таком количестве, что могут образовываться взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчётное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчётное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

Здание относится к категории А, т. к. площадь помещения категории А больше 200 м² (S=1750 м²).

Технологический блок относится к категории I, т.к. Q_в>37 кДж и m_э>5000 кг.

Согласно ПУЭ (глава 7.3 пункт 7.3.41) взрывоопасная зона относится к классу В-Iа – зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а образование их возможно только в результате аварий или неисправностей.

По новой классификации взрывоопасная зона относится к классу 2 – пространство, в котором газопаровоздушная среда не может образоваться при нормальной работе, а может образоваться лишь кратковременно в результате аварийной ситуации.