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]

V_см = 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;

Е = Е_а +Е_т + Е_и, (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

Е =V ∙ ρ (12.15)

где V– объем вещества в аппарате (емкости), м;

ρ – плотность вещества, г/м³ (табл. 12.11).

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;

V_пом – свободный объем помещения, м³;

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

Таблица 12.11 – Физико-химические свойства растворителей

Вещество	Молекулярная масса, М, г	Плотность, ρ, 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

– 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_в ∙Т+1, (12.17)

где К_в – кратность воздухообмена, ч^-1;

Т – продолжительность аварии, ч.

Таблица 12.12 – Коэффициент, учитывающий скорость и температуру

воздуха η

Скорость воздушного потока в помещении, м/с	Температура воздуха в помещении, ^оС
0,1		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 V = 500л, в другой – ксилол = 300л и в третьей – ацетон = 150 л. Объем помещения = 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, принимаем 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 м³

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

= 500 м²

= 150 м²

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

Определяем 5%-ный объем помещения

(V_пом ∙ 5) /100 = (25000 -5)/100= 1250 м³.

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)

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

Дата добавления: 2014-11-20