Исключение условий образования в горючей среде (или внесения в нее) источников зажигания должно достигаться:
- соблюдением требований ППБ 1.03-92 [11] при выполнении огневых работ на предприятии.
- обеспечением контроля за температурой трущихся поверхностей, т.е. валов и подшипников насосов и компрессора;
- применением электрооборудования, исполнения соответствующего классу зоны по ПУЭ [12], в которой оно эксплуатируется;
- предусмотреть заземление аппаратов на которых возможно скопление статического электричества.
Расчет категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности
Расчет категории помещения №1
При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного выбирается наиболее неблагоприятный вариант аварии, при котором во взрыве участвует наибольшее количество наиболее опасного в отношении последствий взрыва вещества (4.1. [1]). В результате механического воздействия происходит расчетная авария холодильника (объем = 0,005 м3). В помещение поступает водород. Масса водорода, поступившего в помещение в результате аварии, составит 4,1703 кг.
Рассчитаем избыточное давление взрыва для водорода.
Плотность газа определяется по формуле 2 [6]:
(4.5.1)
где – молярная масса, ; – молярный объем, м3·кмоль-1;
– расчетная температура для города Минска, 0С.
Геометрический объем помещения составит:
(4.5.2)
где – площадь помещения, м2;– высота помещения, м Свободный объем помещения определяется по п.4.4 [5]:
(4.5.3)
Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания водорода составит:
(4.5.4)
Где– число атомов Н в молекуле водорода.
Стехиометрическая концентрацияводорода по формуле 3 [5] составит:
(4.5.5)
Коэффициент участия горючего во взрыве для водорода, в соответствии с таблицей 2 [5], принимается равным 1.
Избыточное давление взрыва для водорода по формуле 1 [5] составит:
(4.5.6)
где – максимальное давление взрыва водорода, Па; – начальное давление, Па; z – коэффициент участия горючего во взрыве; – коэффициент, учитывающий не герметичность помещения и неадиабатичность процесса горения, допускается принимать равным 3.
Согласно таблице 1 [5] помещение №1 следует относить к категории А по взрывопожарной и пожарной опасности.
Расчет категории помещения №2
В качестве расчетной аварии принимаем разрушение сборника фенола.Рассчитаем избыточное давление взрыва для паров фенола.
Объем вышедшей в помещение жидкости при аварии составит:
(4.5.13)
где – объем сборника, м3; – расстояние до задвижек, м; – диаметр подводящей линии, м; – расход подводящей линии, м3/с; – время отключения задвижек автоматически, с.
Площадь испарения жидкости согласно п.4.2.4 [5] определяется исходя из условия, что 1 лфенола разливается на площадь 1 м2 пола помещения, но не может превысить площадь помещения (252 м2).
Определим давление насыщенных паров фенола для температуры 35єС, максимально до пустимой для города Минска, в соответствии [11]:
(4.5.14)
где А, В, СА
– константы Антуана;tр –максимально возможная температура для города Минска, єC.
Интенсивность испарения с поверхности жидкости определяется по формуле 14 [5]:
(4.5.15)
где – коэффициент, определяемый по таблице 3 [5] с учетом, что скорость воздушного потока над поверхностью испарения составляет 0 м/с, а температура в помещении - 35 єC; – молярная масса фенола, кг·кмоль-1.
Масса паров фенола, поступивших в помещение, равна массе жидкости, испарившейся с поверхности розлива. Время полного испарения жидкости определяется по формуле:
(4.5.16)
где – плотность фенола, кг/м3; – площадь испарения жидкости, м2.
Масса горючих паров, поступивших в помещение, определяется по формуле 13 [5]:
(4.5.17)
Плотность паров жидкости определяется по формуле 2 [6]:
(4.5.18)
где– молярный объем, м3·кмоль-1.
Геометрический объем помещения определяется по формуле:
(4.5.19)
где – площадь помещения, м2;– высота помещения, м. Свободный объем помещения определяется по п.4.4 [6]:
(4.5.20)
Определим стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания фенола:
(4.5.21)
где , , – число атомов С, Н и О в молекуле фенола.
Определим стехиометрическую концентрацию паров фенола по формуле 3 [5]:
(4.5.22)