DР = , (10)
где Нт - теплота сгорания, Дж× кг-1;
Р0 - начальное давление, кПа (принимаем 101 кПa [12]);
Z - коэффициент участия горючего во взрыве, определяемый по табл. 2 [12] (Z=0.3);
rв - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т0,кг×м3(принимаем rв =1.3 кг×м-3 [50]);
СР - теплоемкость воздуха, Дж×кг-1×К-1 (принимаем 1,01×103 Дж×кг-1×K-1 [12]);
Т0 - начальная температура воздуха, К;
kн - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (принимаем kн равным 3 [12]).
Вывод: согласно табл. 1 [12] помещение относится к категории «А» (взрыво-пожароопасная), так как растворитель Р-4 имеет температуру вспышки tвсп =-7°С, что не более 28 °С и может образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении DР=647,17 кПа, превышающее 5 кПа.
Помещение склада занимает 6 % от общей площади здания, следовательно и все здание будет относится к категории А по взрывопожарной и пожарной опасности согласно п.10.1 [12].
Расчет ЛСК.
Согласно примечаниям 2 и 4 к таблице 1 [46] принимается, что оборудование и строительные конструкции занимают 20 % геометрического объема здания, причем 60 % занимают крупногабаритные строительные конструкции и оборудование, а 40 % — малогабаритные строительные конструкции оборудование.
В помещении в аварийных ситуациях может образовываться воздушная горючая среда с массой горючих паров 68.4 кг. Давление и температура воздуха в помещении до воспламенения горючей среды принимаются равными 101,3 кПа и 310 К, соответственно. Максимальная нормальная скорость распространения пламени смеси растворителя с воздухом Uн.max принимается равной 0,56 м/с [46].
1. Расчетная нормальная скорость распространения пламени Uн.р определяется по формуле:
(1)
где Uн.max — максимальная нормальная скорость распространения пламени, м/с.
(м/с)
2. Массовые концентрации горючего в горючей среде СНКПР и Сmax определяются по формулам Приложения В [46]:
, (2)
где М - молярная масса вещества, кг кмоль-1;
СН - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.).
(г/м3)
, (3)
где ССТ - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.).
Стехиометрическая концентрация паров жидкости стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания определяются по [12]:
(4)
где b = nc + – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;
nс, nн, nо, nх – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего вещества.
% (об.)
(г/м3)
3. Коэффициент степени заполнения объема помещения взрывоопасной смесью и ее участия во взрыве определяется по формуле:
(5)
где m - масса паров жидкости, поступающих в помещение в аварийных ситуациях, кг;
Z - коэффициент участия горючего во взрыве.
Так как значение mn =2.5> 1, следует принимать mn = 1 (п.6.6 [46]).
4. Расчетная плотность газа в помещении перед воспламенением r0 определяется по формуле:
(6)
где rНКПР - плотность горючей среды при концентрации горючего, соответствующей НКПР, кг/м3;
rmax - плотность горючей среды при концентрации горючего, соответствующей Uн.max, кг/м3;
- коэффициент степени заполнения объема помещения взрывоопасной смесью.
(7)
Так как значение > 1, следует принимать = 1 (п.6.9 [46]).
При отсутствии справочных данных расчетную плотность газа в помещении перед воспламенением r0 допускается определять по формуле (п.6.9 [46]):
(8)
(кг/м3)
5. Определяем объем пламени:
(9)
где Vпл - объем пламени, м3.
(м3)
Согласно п.6.6 [46] значение V для определения показателя интенсификации взрывного горения a по таблице 1 [46] при Vпл ≥ Vпом будет равно V = Vпом=134.2 м3.
6. Показатель интенсификации взрывного горения a определяется по таблице 1 [46] в зависимости от степени загроможденности помещения строительными конструкциями и оборудованием qз и объема помещения V:
— для малогабаритных строительных конструкций и оборудования при qз = 20 %
— для крупногабаритных строительных конструкций и оборудования при qз = 20 %
— для 60 % крупногабаритных и 40 % малогабаритных строительных конструкций и оборудования:
7. Расчетная степень сжатия продуктов горения при взрыве в замкнутом объеме ec определяется по формуле либо при отсутствии справочных данных допускается принимать значение ec = 8 согласно п.6.5 [46].
8. Коэффициент, учитывающий степень заполнения объема помещения взрывоопасной паровоздушной смесью, bm определяется по формулам:
bm = 0, если
bm = 1, если
9. Коэффициент, учитывающий влияние формы помещения и эффект истечения продуктов горения взрывоопасной смеси, Кф при mn ≥ m2 и hп ≤ aп согласно п.6.8 [46] определяется по формуле:
(10)