![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Помещения с горючими газами, легковоспламеняющимися жидкостями, горючими жидкостями, пылями, твердыми веществами и материалами
Пример 18
1. Исходные данные. 1.1. Помещение малярно-сдаточного цеха тракторосборочного корпуса. В помещении цеха производится окрашивание и сушка окрашенных тракторов на двух конвейерных линиях. В сушильных камерах в качестве топлива используется природный газ. Избыток краски из окрасочных камер смывается водой в коагуляционный бассейн, из которого после отделения от воды краска удаляется по трубопроводу за пределы помещения для дальнейшей ее утилизации. 1.2. Используемые вещества и материалы: - природный газ метан (содержание 99, 2% (об.)); - грунт ГФ-0119 ГОСТ 23343-78; - эмаль МЛ-152 ГОСТ 18099-78; - сольвент ГОСТ 10214-78 или ГОСТ 1928-79 (наиболее опасный компонент в составе растворителей грунта и эмали). 1.3. Физико химические свойства веществ и материалов [2]: Молярная масса, кг × кмоль-1: - метан - сольвент Расчетная температура tp, 0C: - в помещении tп = 39 [3]; - в сушильной камере tк = 80. Плотность жидкости, кг × м-3: - сольвента Плотность газов и паров, кг × м-3: - метана - сольвента Парциальное давление насыщенных паров при температуре 390С [2], кПа: - сольвента lg
Интенсивность испарения при 390С, кг × м-2 × с-1: - сольвент Wc = 10-6 ×
1.4. Пожароопасные свойства [2]:
Температура вспышки, 0С: - сольвент tвсп = 21. Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), % (об.): - метан - сольвент Стехиометрическая концентрация, % (об.): - метан - сольвент
1.5. Размеры помещений и параметры технологического процесса.
1.5.1. Общие размеры цеха: L = 264, 7 м, S = 30, 54 м, H = 15, 75 м. Объем помещения VП = 264, 7 × 30, 54 × 15, 75 = 127322, 0 м3.
1.5.2. Площадь окрасочного пролета со встроенными помещениями на отметке 0, 00: Fобщ = 264, 7 × 30, 54 = 8083, 94 м2.
1.5.3. Площади встроенных помещений: - тамбур (ось В/1) F1, встр = 1, 75∙ 3, 49 = 6, 11 м2; - ПСУ (оси К-К/1) F2, встр = 1, 97∙ 6, 61 = 13, 02 м2; - помещения (оси Л/3-Р/1) F3, встр = 82, 76∙ 6, 55 = 542, 08 м2; - помещения (оси У-Х1) F4, встр = 50, 04 ∙ 6, 55 = 327, 76 м2; - суммарная площадь встроенных помещений: Fвстр = F1, встр+ F2, встр + F3, встр + F4, встр = 6, 11+13, 02+542, 08+327, 76 = 888, 97 м2.
1.5.4. Площадь окрасочного пролета без встроенных помещений: Fоп = Fобщ - Fвстр = 8083, 94 - 888, 97 = 7194, 97 м2. 1.5.5. Объем окрасочного пролета с площадью Fоп и высотой Н: Vбвп = 7194, 97∙ 15, 75 = 113320, 78 м3. 1.5.6. Объемы встроенных помещений на отм. 6, 500: - венткамера (отм. 6, 500, ось В/1, консоль): V1, встр = 1, 95∙ 27, 05∙ 9, 25 = 487, 91 м3;
- венткамера (отм.6, 500, оси Х/Х1, консоль): V2, встр = 5, 47∙ 23, 99∙ 9, 25 = 1213, 83 м3;
- венткамера (отм. 6, 500, оси И/2-К/2): V3, встр = 23, 92∙ 7, 27∙ 9, 25-13, 02∙ 9, 25 = 1488, 12 м3;
- венткамера (отм.6, 500, оси Р/1-У): V4, встр = 5, 43∙ 6, 55∙ 9, 25 = 328, 99 м3;
- венткамера (отм. 6, 500, оси П/2-У, консоль): V5, встр = 0, 72∙ 27, 0∙ 9, 25 = 179, 82 м3;
- суммарный объем встроенных помещений: V1-5, встр = V1, встр + V2, встр + V3, встр + V4, встр + V5, встр = 3698, 67 м3.
1.5.7. Объем окрасочного пролета без объема V1-5, встр:
V1 = Vбвп - V1-5, встр = 113320, 78 - 3698, 67 = 109622, 11 м3.
1.5.8. Объемы над встроенными помещениями на отм. 12, 030: - венткамеры (отм.12, 030, оси Л/3-М/1): V1, пер = 10, 5∙ 6, 55∙ 3, 72 = 255, 84 м3;
- помещения (отм.6, 500, оси М/1-М/3): V2, пер = 6, 5∙ 6, 55∙ 9, 25 = 393, 82 м3;
- венткамеры (отм. 12, 030, оси М/3-Н/1): V3, пер = 5, 08∙ 6, 55∙ 3, 72 = 123, 78 м3;
- помещения (отм. 7, 800, оси Ф-Х): V4, пер = 23, 1∙ 6, 55∙ 7, 95 - 5, 82∙ 2, 72∙ 2, 82 = 1158, 23 м3;
- тамбур (отм. 3, 74, ось В/1): V5, пер = 1, 75∙ 3, 49∙ 2, 26 = 13, 80 м3;
- ПСУ (отм. 3, 040, оси К-К/1): V6, пер = 1, 97∙ 6, 61∙ 2, 96 = 38, 54 м3;
- общий объем над встроенными помещениями: V1-6, пер = V1, пер + V2, пер + V3, пер + V4, пер + V5, пер + V6, пер = 1984, 01 м3.
1.5.9. Объем бассейна коагуляции на отм. - 2, 500 и 0, 00 (L=80, 5 м, S=3, 60 ¸ 6, 40 м, Н=2, 10 ¸ 2, 20 м): Vб = (1, 90∙ 6, 40 +2, 40∙ 5, 00 +1, 40∙ 4, 00 +6, 40∙ 3, 10 +66, 4∙ 2, 60 +2, 0∙ 2, 50) ∙ 2, 20+ +76, 20∙ 1, 00∙ 2, 10 = 659, 95 м3.
1.5.10. Объем помещения окрасочного участка малярно-сдаточного цеха:
Vп = V1 + V1-6, пер + Vб = 109622, 11 + 1984, 01 + 659, 95 = 112266, 07 м3.
1.5.11. Свободный объем помещения окрасочного участка малярно-сдаточного цеха: Vсв = 0, 8∙ Vп = 0, 8∙ 112266, 07 = 89812, 86 м3 » 89813 м3.
1.5.12. Толщина слоя лакокрасочных материалов:
- грунт ФЛ-03dг = 15 мкм; - эмаль МЛ-152 dэ = 20 мкм.
1.5.13. Расход лакокрасочных материалов:
- грунт ФЛ-03К Gг, фл = 3, 97 г × м-2 ∙ мкм-1; - эмаль МЛ-152 Gэ = 4, 2 г ∙ м -2 ∙ мкм-1.
1.5.14. Содержание горючих растворителей в лакокрасочных материалах:
- грунт ФЛ-03К jг, фл = 67% (масс.); - эмаль МЛ-152 jэ = 78% (масс.).
1.5.15. Расход растворителя на единицу площади окрашиваемых поверхностей тракторов: - сольвент (грунт ФЛ-03К) Gрфл = 2, 66 г∙ м-2∙ мкм-1; - сольвент (эмаль МЛ-152) Gрэ = 3, 276 г ∙ м-2 ∙ мкм-1.
1.5.16. Производительность конвейера по площади нанесения лакокрасочных материалов:
- линия окрашивания тракторов в серийном исполнении: nк, с = 407, 3 м2 ∙ час-1 = 6, 79 м2 ∙ мин-1 = 0, 1131 м2 ∙ с-1; - линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении: nк, э = 101, 8 м2 ∙ час-1 = 1, 70 м2 ∙ мин-1 = 0, 0283 м2 ∙ с-1.
1.5.17. Производительность конвейера по массе растворителя, содержащегося в нанесенных лакокрасочных материалах:
- нанесение грунта ФЛ-03К (сольвент), окрашивание тракторов в экспортном исполнении:
nр, фл = 101, 8 × 15 × 2, 66 × 10-3 = 4, 0618 кг × час-1 = 0, 001128 кг × с-1;
- нанесение эмали МЛ-152 (сольвент), окрашивание тракторов в экспортном исполнении:
nр, э = 101, 8 × 20 × 3, 276 × 10-3 = 6, 6699 кг × час-1 = 0, 001853 кг × с-1;
- нанесение эмали МЛ-152 (сольвент), окрашивание тракторов в серийном исполнении:
nр, эс = 407, 3 × 20 × 3, 276 × 10-3 = 26, 6863 кг × час-1 = 0, 007413 кг × с-1.
2. Обоснование расчетных вариантов аварии. 2.1. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, при работающем конвейере: 2.1.1. Расход газа метана в подводящем трубопроводе при давлении
2.1.2. Масса газа
2.1.3. Масса растворителя, испаряющегося с окрашенных изделий, при работающем конвейере за время аварийной ситуации Та = 3600 с = 1 час [1] с учетом коэффициента избытка лакокрасочных материалов КИ = 2 составит:
- линия окрашивания тракторов в серийном исполнении, окрашивание эмалью МЛ-152: mэс = 2 × nр, эс × Та = 2 × 26, 6863 × 1 = 53, 3726 кг;
- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении, грунтование грунтом ФЛ-03К:
mгэ = 2 × nр, фл × Та = 2 × 4, 0618 × 1 = 8, 1236 кг;
- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении, окрашивание эмалью МЛ-152:
mээ = 2 × nр, э × Та = 2 × 6, 6699 × 1 = 13, 3398 кг.
2.1.4. Масса растворителя mрб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции Fбк = 226, 84 м2 за время аварийной ситуации Та = 3600 с [1], составит:
mрб = Wс ∙ Fбк ∙ Та= 3, 1919∙ 10-5∙ 226, 84∙ 3600 = 26, 0658 кг.
2.2. Разгерметизация красконагнетательного бака при работающем конвейере: 2.2.1. Масса растворителя, поступающего в помещение при аварийной ситуации из красконагнетательного бака Vбк = 60 л = 0, 06 м3 и трубопроводов диаметром dбко = dбкп = 0, 04 м и длиной (Lбко + Lбкп) = 312 м, составит:
mбк = КИ × nрэ × tа + [Vбк + 0, 785 × ( =2 × 0, 007413 × 300+[0, 06+0, 785 × (0, 042 × 156+0, 042 × 156)] × 0, 78 × 850=304, 04 кг.
2.2.2. Площадь испарения Fи, бк (м2) с поверхности разлившейся из бака и трубопровода эмали МЛ-152 будет равна: Fи, бк =
2.2.3. Масса растворителя mрбб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции и с поверхности разлившейся эмали МЛ-152 из красконагнетательного бака, будет равна: mрбб = mрб + Wс × Fи, бк × Та = 26, 0658 +3, 1919 × 10-5 × 458, 6 × 3600 = 78, 7628 кг.
2.2.4. Масса растворителя mрк (кг), испаряющегося с окрашенных изделий при работающем конвейере (см.п.2.1.3), составит:
mрк = mэс + mгэ + mээ = 53, 3726 +8, 1236 +13, 3398 = 74, 836 кг.
2.2.5. Масса паров растворителя mп, р (кг), поступившая в объем помещения при аварийной ситуации, будет равна: mп, р = mрбб + mрк = 78, 7628 +74, 836 = 153, 5988 кг.
2.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера: 2.3.1. Масса растворителя mрбб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна и с поверхности разлившейся эмали МЛ-152 из красконагнетательного бака (см.п.2.2.3). 2.3.2. Площадь окрашиваемых поверхностей, находящихся на технологических линиях окраски тракторов в экспортном и серийном исполнении, и масса растворителя, содержащегося в лакокрасочных материалах, нанесенных на эти поверхности, составят: - участок нанесения грунта ФЛ-03К, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении: Fго = 260 м2;
mгэо = KИ × Gрфл × Fго × dг = 2 × 2, 66 × 10-3 × 260 × 15 = 20, 7480 кг;
- участок сушки грунта ФЛ-03К, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении: Fгс = 227, 5 м2;
mгэс = Gрфл × Fгс × dг = 2, 66 × 10-3 × 227, 5 × 15 = 9, 0772 кг;
- участок нанесения эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении:
Fэо = 305, 5 м2;
mэоэ = KИ∙ Gрэ∙ Fэо∙ dэ = 2∙ 3, 276∙ 10-3∙ 305, 5∙ 20 = 40, 0327 кг;
-участок сушки эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении: Fэсэ = 500, 5 м2;
mэсэ = Gрэ × Fэсэ × dэ = 3, 276 × 10-3 × 500, 5 × 20 = 32, 7928 кг;
- участок нанесения эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в серийном исполнении: Fэос = 533 м2;
mэос = KИ × Gрэ × Fэос × dэ = 2 × 3, 276 × 10-3 × 533 × 20 = 69, 8443 кг;
- участок сушки эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в серийном исполнении:
Fэсс= 1092 м2;
mэсс = Gрэ × Fэсс × dэ = 3, 276 × 10-3 × 1092 × 20 = 71, 5478 кг.
2.4. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, остановка конвейера: 2.4.1. Масса газа 2.4.2. Масса растворителя, испаряющегося с окрашенных поверхностей и со свободной поверхности (см.п.п. 2.3.2 и 2.1.4).
3. Расчет избыточного давления взрыва DP для различных вариантов аварийных ситуаций проводится согласно формуле (А.1) [1].
3.1. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, при работающем конвейере:
= = 0, 2965 × (9, 2135 +0, 9833+3, 1946) = 3, 97 кПа.
Расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А или Б.
3.2. Разгерметизация красконагнетательного бака при работающем конвейере:
= 0, 04942 × (17, 8269+19, 1676) = 1, 83 кПа.
Расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А или Б. 3.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера:
= = 0, 04942 × (17, 8269+62, 5062) = 3, 97 кПа.
Расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А или Б.
3.4. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, остановка конвейера: + 0, 9833 + 10, 4177) = 6, 11 кПа.
Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха относится к категории А.
Пример 19
1. Исходные данные. 1.1. Помещение отделения консервации и упаковки станков. В помещении производится обезжиривание поверхностей станков в водном растворе тринатрий фосфата с синтанолом ДС-10, обезжиривание отдельных деталей станков уайт-спиритом и обработка поверхностей станков (промасливание) индустриальным маслом И-50. Размеры помещения L ´ S ´ H = 54, 0 ´ 12, 0 ´ 12, 7 м. Объем помещения VП = 8229, 6 м3. Свободный объем помещения VСВ = 0, 8 × 8229, 6 = 6583, 7 м3» 6584 м3. Площадь помещения F=648 м2. Обезжиривание станков раствором тринатрий фосфата (m1 = 20, 7 кг) с синтанолом ДС-10 (m2 =2, 36 кг) осуществляется в ванне размером L1 ´ S1 ´ H1= 1, 5 ´ 1, 0 ´ 1, 0 м (F1=1, 5 м2). Отдельные детали станков обезжириваются в вытяжном шкафу размером L2 ´ S2 ´ H2 = 1, 2 ´ 0, 8 ´ 2, 85 м (F2 = 0, 96 м2) уайт-спиритом, который хранится в шкафу в емкости объемом Vа = 3 л = 0, 003 м3 (суточная норма). Обработка поверхностей станков производится в ванне с индустриальным маслом И-50 размером L3 ´ S3 ´ H3 = 1, 15 ´ 0, 9 ´ 0, 72 м (F3 = 1, 035 м2, V3 = 0, 7452 м3) при температуре t = 1400 С. Масса индустриального масла И-50 в ванне m3 = 538 кг. Рядом с ванной для промасливания станков расположено место для упаковки станков размером L4 ´ S4 = 6, 0 ´ 4, 0 м (F4 = 24, 0 м2), на котором находится упаковочная бумага массой m4 = 24 кг и обшивочные доски массой m5 = 1650 кг. 1.2. Тринатрий фосфат негорючее вещество. Брутто-формула уайт-спирита С10, 5Н21, 0. Молярная масса уайт-спирита М=147, 3 кг × кмоль-1. Константы уравнения Антуана для уайт-спирита: А=7, 13623; В=2218, 3; СА= 273, 15. Температура вспышки уайт-спирита tвсп > 330 С, индустриального масла И-50 tвсп = 2000 С, синтанола ДС-10 tвсп = 2470 С. Плотность жидкости при температуре t = 250С уайт-спирита rж = 790 кг∙ м-3, индустриального масла И-50 rж = 903 кг∙ м-3, синтанола ДС-10 rж = 980 кг∙ м-3. Теплота сгорания уайт-спирита НТ=
2. Обоснование расчетного варианта аварии. При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта аварии принимается разгерметизация емкости с уайт-спиритом. За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура воздуха согласно СНиП 2.01.01-82 [3] в данном районе (г. Вологда) tр = 350С. Плотность паров уайт-спирита при tр= 350 С rп = 3. Объем Vж и площадь разлива FИ поступившего в помещение при расчетной аварии уайт-спирита согласно п.А.1.2. [1] составит: Vж = Vа = 0, 003 м3 = 3 л, FИ = 1, 0 × 3 = 3 м2. 4. Определяем давление РН насыщенных паров уайт-спирита при расчетной температуре tр=350 С: lg PН = 7, 13623 - PН = 0, 87 кПа.
5. Интенсивность испарения W уайт-спирита составит:
W = 10-6 × 1, 0 ×
6. Масса паров уайт-спирита m, поступивших в помещение, будет равна:
m = 1, 056 × 10 -5× 3 × 3600 = 0, 114 кг.
7. Избыточное давление взрыва DP согласно формуле (22) " Пособия" составит:
DР = 2, 831 × 10-5 ×
8. Расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа. Помещение отделения консервации и упаковки станков не относится к категории Б (А или Б). Согласно п.5.2 и табл. Б.1 [1] проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1-В4. 9. В соответствии с п.Б.2 [1] определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g:
G3 = m3 = 538 кг, G4 = m4 = 24 кг, G5 = m5 = 1650 кг, Q = 538 × 42, 744 +24 × 13, 272 +1650 × 20, 583 = 57277 МДж, S = F3 + F4 = 1, 035 + 24, 0 = 25, 035 м2, g =
10. Удельная пожарная нагрузка превышает 2200 МДж× м-2. Помещение отделения консервации и упаковки станков согласно табл. Б.1 [1] относится к категории В1.
Пример 20
1. Исходные данные. 1.1. Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров. В этом помещении осуществляется приготовление смеси для пропитки гидроизоляционных материалов и производится ее подача насосами в пропиточные ванны производственных линий, находящиеся в другом помещении. В качестве компонентов смеси используются битум БНК 45/190, полипропилен и наполнитель (тальк). Всего в помещении находятся 8 смесителей: 6 смесителей объемом Vа= 10 м3 каждый, из которых каждые два заполнены битумом, а один пустой; 2 смесителя объемом Vа= 15 м3 каждый. Все смесители обогреваются диатермическим маслом (аллотерм-1), подаваемым из помещения котельной и имеющим температуру t=2100 С. Температура битума и смеси в смесителях t=1900С. Смесь состоит из битума БНК 45/190 - 8 тонн, полипропилена - 1 тонна, талька - 1 тонна. Полипропилен подается в единичной таре в виде гранул массой m1 = 250 кг. В 1 тонне гранулированного полипропилена содержится до 0, 3 кг пыли. Полипропилен загружается из тары в бункер смесителя объемом Vа = 1 м3. Количество полипропилена в бункере m2 = 400 кг, следовательно, пыли в этом бункере в грануляте содержится m3 = 0, 12 кг. Полипропилен и его сополимеры в процессе переработки при его нагревании выше температуры t=1500С могут выделять в воздух летучие продукты термоокислительной деструкции, содержащие органические кислоты, карбонильные соединения, оксид углерода. При этом на 1 тонну сырья выделяется 1, 7 кг газообразных продуктов (в пересчете на уксусную кислоту). Размеры помещения L´ S´ H = 24´ 36´ 12 м. Объем помещения VП = 10368 м3. Свободный объем помещения VСВ = 0, 8 × 10368 = 8294, 4 м3. Площадь помещения F= 864 м2. Производительность насоса с диатермическим маслом (аллотерм-1) n1 = 170 м3× час-1 = 0, 0472 м3 × с-1 = 71, 5 кг × с-1. Всего в системе циркуляции диатермического масла находится m4=15 тонн масла. Максимальная длина подводящих и отводящих трубопроводов с диатермическим маслом между ручными задвижками и смесителями L1=19 м, диаметр d1=150 мм = 0, 15 м. Производительность насоса, подающего смесь в пропиточную ванну, n2 = 10 м3 × час-1 = 0, 00278 м3 × с-1 = 2, 78 кг × с-1 (по битуму с полипропиленом 2, 5 кг × с-1), а отводящего смесь в смесители из ванн n3= 5 м3 × час-1 = 0, 00139 м3 × с-1 = 1, 39 кг × с-1 (по битуму с полипропиленом 1, 25 кг × с-1). Максимальная длина подводящих и отводящих трубопроводов со смесью между ручными задвижками и смесителями L2=15 м, диаметр d2=150 мм = 0, 15 м. Производительность насоса, перекачивающего битум из резервуара, расположенного в другом помещении, в смесители, n4 = 25 м3 × час-1 = 0, 007 м3 × с-1 = 7 кг × с-1. Максимальная длина подводящего трубопровода между ручной задвижкой и смесителем L3 = 20 м, диаметр d3 = 150 мм = 0, 15 м. По данным технологического регламента с 1 тонны гранулированного полипропилена при загрузке в смеситель в помещение поступает 30 г (0, 03 кг) содержащейся в грануляте пыли. Текущая влажная пылеуборка производится не реже 1 раза в смену, генеральная влажная пылеуборка не реже 1 раза в месяц. Производительность по перерабатываемому полипропилену n5 = 1, 65 т∙ час-1. Доли выделяющейся в объем помещения пыли, оседающей на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях соответственно b1 = 0, 2 и b2 = 0, 8.
1.2. Тальк негорючее вещество. Температура вспышки битума БНК 45/190 tвсп = 212 0С, аллотерма-1 tвсп = 214 0С. Плотность жидкости битума rж = 1000 кг× м-3, аллотерма-1 rж = 1514 кг × м-3. Теплота сгорания битума по формуле Басса НТ =
2. Обоснование расчетного варианта аварии. При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного принимается наиболее неблагоприятный из двух вариантов аварии по последствиям взрыва. За первый вариант аварии принимается разгерметизация бункера при загрузке полипропилена в смеситель. За второй вариант принимается разгерметизация трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель. 2.1. Разгерметизация бункера при загрузке полипропилена в смеситель. Расчет проводим в соответствии с п.п.А.3.2-А.3.6. 2.1.1. Интенсивность пылеотложений n6 в помещении при загрузке в бункера смесителей полипропилена из тары по исходным данным составит: n6 = 0, 03 × 1, 65 = 0, 0495 кг × час-1. 2.1.2. Масса пыли М1, выделяющаяся в объем помещения за период времени (30 дней = 720 часов) между генеральными пылеуборками (b1=0, 2; a=0), будет равна: m1 = 0, 0495 × 720 × 0, 2 = 7, 128 кг. 2.1.3. Масса пыли М2, выделяющаяся в объем помещения за период времени (8 часов) между текущими пылеуборками (b2=0, 8; a=0), будет равна: m2 = 0, 0495 × 8 × 0, 8 = 0, 317 кг. 2.1.4. Масса отложившейся в помещении пыли mп к моменту аварии (Кг=1, 0; Ку=0, 7) и масса взвихрившейся пыли mвз (Квз=0, 9) составят: mп = mвз = 10, 636 . 0, 9 = 9, 572 кг.
2.1.5. Масса пыли mав, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, будет равна: mав = m3 = 0, 12 кг. 2.1.6. Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m, образовавшейся в результате аварийной ситуации, составит: m = 9, 572+0, 12 = 9, 692 кг. 2.2. Разгерметизация трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель. Расчет проводим в соответствии с п.А.1.2 [1] и исходными данными. 2.2.1. Масса mсм вышедшей из смесителя (Vа=15 м3) и трубопровода смеси при работающем насосе будет равна (q = n3; Та = 300 с):
= 15682 кг.
2.2.2. Масса полипропилена mпр в массе mсм составит, исходя из соотношения битума, полипропилена и талька как 8: 1: 1: mпр =
2.2.3. Масса летучих углеводородов m, выделяющихся при термоокислительной деструкции из полипропилена, входящего в состав разлившейся смеси (из 1 тонны полипропилена выделяется 1, 7 кг газообразных продуктов), будет равна: m = 0, 0017 × mпр = 0, 0017 × 1568, 2 = 2, 7 кг. 3. Избыточное давление взрыва DP для двух расчетных вариантов аварии определяем по формулам (22) и (43) " Пособия". 3.1. Избыточное давление взрыва DP при аварийной ситуации, связанной с разгерметизацией бункера при загрузке полипропилена в смеситель, составит: DР = 47, 18 ×
3.2. Избыточное давление взрыва DP при аварийной ситуации, связанной с разгерметизацией трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель, составит:
DР = 2, 831 × 10-5 ×
4. Расчетное избыточное давление взрыва для каждого из вариантов аварии не превышает 5 кПа. Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров не относится к категории А или Б. Согласно п.5.2 и табл.1 [1] проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1-В4.
5. Учитывая, что в помещении находится достаточно большое количество горючих веществ, проведем для упрощения расчет только по битуму и смеси, находящихся в 4 смесителях объемом Vа=10м3 каждый и в 2 смесителях объемом Vа=15 м3 каждый соответственно. При этом количество циркулирующего диатермического масла не принимается во внимание. Также для упрощения расчет проведем с использованием единой теплоты сгорания для всех компонентов и веществ по битуму, равной
6. В соответствии с п.Б.2 [1] определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g:
G = 4 × 10 × 1000 + 2 × 15 × 0, 9 × 1000 = 67000 кг,
Q = 67000 × 41, 92 = 2808640 МДж,
S = F = 864 м2,
g =
7. Удельная пожарная нагрузка превышает 2200 МДж∙ м-2. Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров согласно табл.Б.1 [1] относится к категории В1.
|