Определение категории взрывопожарной опасности производств

Определение категории производств, опасных по взрыву горючих газов и паров жидкостей, осуществляется по расчетному объему газовоздущной смеси и времени образования взрывоопасной паровоздушной смеси.

Если расчетный объем газовоздушной смеси превышает 5% свободного объема помещения, это производство относят к взрывопожароопасной катего­рии (А или Б).

При объеме взрывоопасной паровоздушной смеси, способной заполнить более 5% объема помещения, необходимо рассчитывать время испарения про­дукта в количестве, достаточном для образования взрывоопасной смеси в 5% объеме помещения. Если время образования взрывоопасной паровоздушной смеси в 5% объеме помещения менее 1 ч, рассматриваемое производство долж­но быть отнесено к категории взрывопожароопасной А. Если время образования смеси больше 1 ч, категорию производства определяют исходя из свойств ве­ществ, используемых в данном производстве (табл. 12.3), а та часть объема по­мещения, где не исключается возможность образования взрывоопасных смесей, должна считаться взрывопожароопасной.

Расчетный объем взрывоопасной смеси V_см определяют по формуле [31]

= 1,5 Е/С,

(12.13)

где С — нижний концентрационный предел воспламенения вещества, г/м3, 1,5 коэффициент запаса; Е — количество поступившего в помещение вещества, г;

F = F +F + F

(12,14)

где Е_а, Е_т, Е_и - количество вещества, поступившего, соответственно, из аппарата (емкости), из трубопровода, в результате испарения, г.

Количество вещества, поступившего из аппарата, определяют из выраже­ния

E=V- p

где V— объем вещества в аппарате (емкости), м; р - плотность вещества, г/м³ (табл. 12.11).

Таблица 12.11 — Физико-химические свойства растворителей

(12.15)

Вещество	Молекулярная масса, М, г	Плотность, р, кг/м^3	Нижний концентрационный предел воспламенения, С, г/м^3	Давление насыщенных паров, Рн, кПа
Ацетон				181,7...230
Бензол				74,8
Ксилол			49,7	29,2
Толуол				22,3
Скипидар

Время испарения продукта в количестве, достаточном для образования взрывоопасной смеси в 5% объема помещения, определяется по формуле

12.16)

где 0,18 — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения паров;

У пом — свободный объем помещения, м;

С нижний концентрационный предел воспламенения вещества, г/м (табл. 12.11);

ц — коэффициент, учитывающий влияние скорости и температуры воз­душного потока над поверхностью испарения (табл. 12.12); Р_н - давление насыщенных паров, кПа (табл. 12.11); М - молекулярная масса вещества, г (табл. 12.11);

S_исп - площадь испарения жидкости, м2 (в расчетах принимают, что 1 л смеси и растворов, содержащих до 70% растворителей, разливается на 0,5 м², а остальных жидкостей на 1 м2 пола помещения);

К - коэффициент, учитывающий эффективность работы аварийной венти­ляции,

К = К_вТ+1, (12.17)

где К_в - кратность воздухообмена, ч^-1; — продолжительность аварии, ч.

Таблица 12.12 - Коэффициент, учитывающий скорость и температуру воздуха ц

Скорость воздушного потока в помещении, м/с	Температура воздуха в помещении, о С
ОД		2,6	2,4	1,8	1,6
0,2	4,6	3,8	3,5	2,4	2,3
0,5	6,6	5,7	5,4	3,6	3,2
		3,7	7,7	5,0	4,6

Пример 12.7. В помещении цеха, где производится очистка, обезжирива­ние и окраска изделий, имеются три емкости, содержащие растворители. В од­ной емкости ксилол V¹_к^с = 500л, в другой - ксилол V₂^кс= 300л и в третьей - аце­тон V₃^ац= 150 л. Объем помещения V_пом = 25000 м; максимальная температура

воздуха в помещении 25°С, температура растворителей 25°С.

В результате аварии электросети вентиляция не работает.

Требуется определить, к какой категории взрывопожароопасности следует отнести данное производство.

Решение. Принимаем следующую аварийную ситуацию:

1) произошла авария одной из емкостей, вся жидкость вылилась наружу и
испаряется.

2) так как в двух емкостях содержатся одинаковые растворители, принима­
ем аварийный разлив ксилола из большей по объему емкости;

3) производим расчет по обоим растворителям (ксилолу и ацетону);

4) за результат примем более жёсткий из вариантов.

Определяем количество ксилола и ацетона, разлившееся по полу по фор­муле (12.15), подставляя количество растворителя в формулу в м

Е_кс =У_ю-р_кс= 0,50-Ш = 440кг Е_ац = У_ац-р_ац= 0,150-792 = П9кг

Определяем площадь испарения ксилола и ацетона, принимая, что 1л раз­ливается на площади 1м²

спкс= 500м²

исп

Sк_с =

Определяем по формуле (12.13) расчетные объемы взрывоопасной паро­воздушной смеси, в которых вышедшие из аппарата ксилол и ацетон (г) могут образовать взрывоопасную смесь с концентрацией на нижнем пределе воспла­менения

V™ = 1,5Е_КС /С_кс = 1,5 • 440000/49,77 = 13261м V2 = \5Е_ац /С_ац = 1,5 • 119000/52 = 3432м³

Определяем 5%-ный объем помещения

Vпом ■ 5) /100 = (25000 -5)/100= 1250 м 3

Так как объем смеси в каждом из обоих случаев превышает 5%, свободно­го об помещения (13261>1250 и 3432>1250), необходимо определить время об­разования неопасной смеси для ксилола и ацетона по формуле (12.16)

Т«^с_сп = ОД W_noMC/K/(n-P_н ■ S_исп ■ М) = 0,18• 25000• 49,77 • 1/1 • 29,2• 500• 106) = 1,5 Т^и_спк^с = 0,18-25000-52-1/(1-230-150-л/58 = 0,9ч

Вывод. Время испарения ацетона меньше одного часа, поэтому рассмат­риваемое производство необходимо отнести к взрывопожароопасной категории А по ацетону.

Дата добавления: 2015-07-08