Раздел 17.2 Методика определения категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
← План занятия

Определения категорий помещений осуществляется путем последовательной проверки принадлежности помещения к категории от высшей - А к низшей - Д.

Последовательность определения категорий помещений состоит в выполнении таких этапов:

1. Изучения:

  • характеристики помещения;
  • запроектированных технических средств противопожарной защиты;
  • технологического процесса производства.

2. Выбор расчетного варианта разгерметизации технологического блока.

3. Сбор и подготовка исходных данных для расчета.

4. Расчет количественных параметров взрывопожароопасной аварийной ситуации:

  • прогнозирования поступления у помещение взрывопожароопасных веществ при разгерметизации технологического оснащения;
  • нормирования размеров зон взрывоопасных концентраций;
  • определения избыточного давления взрыва.

5. Проверка принадлежности помещения к соответствующей категории, начиная от высшей категории к низшей.

6. Исследования эффективности технических решений, которые разрешают снизить уровень взрывопожароопасности помещения. 

Выбор и обоснование расчетного варианта разгерметизации технологического блока. 

Выбор варианта разгерметизации технологического блока и исходных данных для расчета категории помещения проводится после детального изучения технологического процесса производства.

Сложная технологическая схема взрывопожароопасного производства перед началом расчета делится на взаимозависимые технологические блоки по хода ведения процесса.

Границами для деления технологической схемы на блоки, отдельные аппараты или другие технологические узлы, которые содержат взрывопожароопасные продукты, может быть запорная арматура с ручным или дистанционным управлениям (в том числе автоматическими задвижками), которая установленное на междублочных трубопроводах, как по прямому, так и по обратному потоку горючих материальных сред.

Соответственно ОНТП 24-86 критерием выбора есть вариант разгерметизации блока или период нормальной работы оснащения, при котором в взрыве будет братья участие наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении следствий взрыва.

В основу прогнозирования аварийного поступления веществ к производственному помещению положенные следующие допущения:

  • все содержимое аппарата поступает в помещение;
  • происходит одновременно исток веществ из трубопроводов, которые питают аппарат по прямому и обратному потоку на протяжении времени, необходимого для отключения трубопроводов;
  • продолжительность истока определяют в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, с учетом паспортных данных на запорные устройства

Соответственно ОНТП 24-86 продолжительность отключения трубопроводов следует принимать равной:

  • продолжительности срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов соответственно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики соответственно требованиям ГОСТ 19460-74, ГОСТ 13216-74, ГОСТ 19490-74, СТ СЕВ 1190-78 не превышает 0,000001 в год или обеспечены резервированием ее элементов (но не более чем 3 с);
  • 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;
  • 300 с при ручном отключении.

Под „часом отключения” или „часом срабатывания” понимают промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т.п.) к полному прекращению поступления газа или жидкости у помещение.

Все необходимые данные про технологическое оснащение и аппараты, рабочие параметры процесса, а именно температуру и давление веществ в образовании, которое может оказывать содействие интенсивному распылению или их выпарыванию при разгерметизации и аварии, целесообразно взять из технологической части проекта или из технологического регламента и паспортных данных на оборудование.

При прогнозировании аварийных ситуаций, которые повязані с выходом легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, необходимо дополнительно учитывать выпарывание жидкости из открытых при нормальных условиях аппаратов, или из поверхности разлитой жидкости. Площадь выпарывания при разливе на подлога определяется (при отсутствии справочных данных), исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, которые содержат 70% и меньше (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 кв.м., а других жидкостей - на 1 кв.м подлоги производственного помещения;

  • происходит также выпарывания жидкости с емкостей, которые эксплуатируются с открытым зеркалом жидкости, или с свежеокрашенных поверхностей;
  • продолжительность выпарывания жидкости принимается такой, что равняется продолжительности ее полного выпарывания, но не более чем 3600 с.

Расчетное определение категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасностью

Прогнозирования аварийной ситуации при разгерметизации технологического оснащения с горючими газами.

В основу определения расчетной массы горючего газа (ГГ) - m положены такие предпосылки:

  • происходит авария одного из аппаратов (или трубопроводов), при которой у помещение может поступить наибольшее количество наиболее опасного вещества;
  • происходит истечения газа из трубопроводов, которые подключенные к поврежденному аппарату, на протяжении времени, необходимого для их отключения.

 Прогнозирования аварийной ситуации при разгерметизации оснащения с сжиженными газами, перегретыми ЛЗР и ГР.

К сжиженным газам и перегретым жидкостям, как правило, относят вещества, в которых рабочая температура превышает температуру кипения. Поэтому в основу прогноза положенная теплота перегрева жидкости - Q, что в случае разгерметизации оснащения оказывает содействие мгновенному выпарыванию всего или части содержимого аппарата и образованию взрывоопасных концентраций.

Прогнозирования аварийной ситуации при аварийном разливе жидкости.

Прогнозирования аварийной ситуации состоит из трех этапов:

  • расчет поступления массы жидкости при аварии;
  • расчет массы жидкости, которая испарилась;
  • расчет массы пары жидкости, которая останется в объеме помещения.

Прогноз аварийной ситуации с образованием аэрозолей.

Процесс измельчения потока жидкости на капле обусловленный многими факторами. Основные из них: скорость истечения потока жидкости, геометрические размеры (диаметр, угол раскрытия струе и др.), коэффициент динамической вязкости, плотность, давление окружающей среды и т.п.

Аварийная ситуация прогнозируется для технологического оснащения с пожароопасными жидкостями при условии, которое избыточное давление в нем будет большей за 0,2 МПа, а рабочая температура жидкости меньшей или равной температуре вспышки.

В основу расчетной модели положены такие допущения:

  • рассматривается отрыв трубопровода от аппарата;
  • площадь отверстия истечения жидкости принимается такой, что равняется сечению трубопровода;
  • происходит распыления струміню жидкости в результате встречи с препятствием;
  • продолжительность витания капель жидкости t в принят 5 с;
  • образования зон взрывоопасных концентраций от испарения жидкости не учитывают.

Прогноз аварийной ситуации при разгерметизации аппаратов с пылью.

В основу расчетной модели прогноза поступления пыли в помещение при аварийной ситуации положены такие предпосылки:

- при нормальной работе производственного оснащения происходит беспрерывное выделение пыли через не плотности, щели и отверстия в оснащении. Постепенно оседая, пыль накапливается на поверхности конструкций и оснащение.

Максимальное количество отложенной пыли определяется в зависимости от количества пыли, которая выделяется единицей оснащения, возможным числом работающих единиц оснащения, средней продолжительностью работы оснащения между циклами и эффективностью пылоуборки;

- при максимально возможном количестве осевшей пыли происходит аварийный выброс пыли в зависшее состояние из оснащение, трубопроводов. 

Методика расчета избыточного давления взрыва для помещений с наличием ГГ, ЛВЖ, ГЖ и горючей пыли. 

Расчет избыточного давления взрыва для индивидуальных горючих веществ, которые состоят из атомов C, H, O, N, Cl, Br, J, F.

Избыточное давление взрыва для индивидуальных горючих веществ, которые состоят из атомов C, H, O, N, Cl, Br, J, F определяется по такой формуле:

 

где - максимальное давление взрыва стехиометричной газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, который определяется экспериментально или по справочным данным (при отсутствии данных припускається принимать =900 кПа);

- начальное давление, кПа (допускается принимать 101 кПа);

- масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, которые поступают в результате аварии к помещению, кг;

- коэффициент участия горючего вещества в взрыве, который принимается соответственно таб. 2. ОНТП 24-86 и зависит от агрегатного состояния и условий эксплуатации;

- свободный объем помещения, ;

- плотность пара или газа, ;

- стехиометричная концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %;

- коэффициент, который учитывает негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать =3. 

Расчет избыточного давления взрыва для индивидуальных веществ, кроме индивидуальных горючих веществ, которые состоят из атомов C, H, O, N, Cl, Br, J, F, а также для смесей.

Расчет избыточного давления взрыва для индивидуальных веществ, кроме указанных в 2.3.1, а также для смесей может быть выполнен за формулой:

 

где - теплота сгорания, ;

- плотность воздуха к взрыву при начальной температуре То, ;

- теплоемкость воздуха, Дж/кг× К;

- начальная температура воздуха, К.

 

 Расчет избыточного давления взрыва для горючей пыли

Расчет избыточного давления взрыва для горючей пыли проводится за формулой 2.2, где под величиной понимается частица участия зависшей горючей пыли в взрыве. Из-за отсутствия экспериментальных данных о величине допускается принимать =0,5.

Для полного расчета категории помещения с применением горючей пыли необходимо определить:

    • массу зависшей пыли в объеме помещения при разгерметизации оснащения;
    • массу пыли, которая оседает на разнообразных поверхностях в помещении за период между уборками.


© 2004 АГЗУ. Все права защищены