Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Помещения с горючими газами, легковоспламеняющимися жидкостями, горючими жидкостями, пылями, твердыми веществами и материалами



Пример 16

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 [5]:

Молярная масса, кг · кмоль-1;

- метан =16,04:

- сольвент =113,2.

Расчетная температура tp, °C:

- в помещении tп = 39 [1];

- в сушильной камере tк = 80.

Плотность жидкости, кг · м-3:

- сольвента = 850.

Плотность газов и паров, кг · м3:

- метана ;

- сольвента ; .

Парциальное давление насыщенных паров при температуре 39 °С [5], кПа:

- сольвента

=3,0

Интенсивность испарения при 39 °С, кг · м2 · с-1;

- сольвент Wc = 10-6 · · 3,0 = 3,1919 · 10-5.

1.4. Пожароопасные свойства [5]:

Температура вспышки, °С:

- сольвент tвсп = 21.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), % (об.):

- метан = 5,28;

- сольвент = 1,0.

Стехиометрическая концентрация, % (об.):

- метан = 9,36;

- сольвент = 1,80 ( ).

1.5. Размеры помещений и параметры технологического процесса.

1.5.1. Общие размеры цеха: L = 264,7 м, S = 30,54 м, Н = 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/З-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):

V1,встр = 23,92 · 7,27 · 9,25 - 13,02 · 9,25 = 1488,12 м3;

- венткамера (отм. 6,500, оси Р/1-У):

V1,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,пep = 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,пep = 23,1 · 6,55 · 7,95 - 5,82 · 2,72 · 2,82 = 1158,23 м3;

- тамбур (отм. 3,74, ось В/1):

V5,пep = 1,75 ·3,49 · 2,26 = 13,80 м3;

- ПСУ (отм. 3,040, оси К-К/1):

V6,пep = 1,97 · 6,61 · 2,96 = 38,54 м3;

- общий объем над встроенными помещениями:

V1-6,пep = V1,пep + V2,пep + V3,пep + V4,пep + V5пep + V6,пep = 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,пep + 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-03 dг = 15 мкм;

- эмаль МЛ-152 dэ = 20 мкм.

1.5.13. Расход лакокрасочных материалов:

- грунт ФЛ-03К Gг,фп = 3,97 г · м-2 · мкм-1;

- эмаль МП-152 Gэ = 4,2 г · м -2 · мкм-1.

1.5.14. Содержание горючих растворителей в лакокрасочных материалах:

- грунт ФЛ-03К jг,фп = 67 % (масс.);

- эмаль МЛ-152 jэ = 78 % (масс.).

1.5.15. Расход растворителя на единицу площади окрашиваемых поверхностей тракторов:

- сольвент (грунт ФЛ-03К) Gрфп = 2,66 г · м-2 · мкм-1;

- сольвент (эмаль МЛ-152) G= 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 · ч-1 = 6,79 м2 · мин-1 = 0,1131 м2 · с-1;

- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении

nк,э = 101,8 м2 · ч-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,фп = 101,8 · 15 · 2,66 · 10-3 = 4,0618 кг · ч-1 = 0,001128 кг · с-1;

- нанесение эмали МЛ-152 (сольвент), окрашивание тракторов в экспортном исполнении

nр,э = 101,8 · 20 · 3,276 · l0-3 · 6,6699 кг · ч-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 · ч-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 = 178,4кПа:

= 714 кг · ч-1 = 0,19844 кг · с-1.

2.1.2. Масса газа , поступающего из трубопроводов диаметром dг = 0,219 м и общей длиной участков трубопроводов Lг = 1152 м согласно п. 3.2 в) и 3.8 НПБ 105-95 составит

= 0,19844 · 300 + 0,01 · 3,14 · 178,4 · · 1152 · 0,626 = 107,97 кг.

2.1.3. Масса растворителя, испаряющегося с окрашенных изделий, при работающем конвейере за время аварийной ситуации Та = 3600 с = 1 ч [2] с учетом коэффициента избытка лакокрасочных материалов Ки = 2 составит:

- линия окрашивания тракторов в серийном исполнении, окрашивание эмалью МЛ-152

mэс = 2 · nр,эc · Ta = 2 · 26,6863 · 1 = 53,3726 кг;

- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении, грунтование грунтом ФЛ-03К

тгэ = 2 · nр,фп · Та = 2 · 4,0678 · 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 трб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции Fбк = 226,84 м2 за время аварийной ситуации Та = 3600 с [2], 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 · ( · Lбко + · Lбкп)] · jэ · =

= 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,бк2) с поверхности разлившейся из бака и трубопровода эмали МЛ-152 будет равна

м2

2.2.3. Масса растворителя трбб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции и с поверхности разлившейся эмали МЛ-152 из красконагнетательного бака, будет равна

трбб = трб + Wс · Fи,бк · Та = 26,0658 + 3,1919 · 10-5 · 458,6 · 3600= 78,7628 м.

2.2.4. Масса растворителя трк (кг), испаряющегося с окрашенных изделий при работающем конвейере (п. 2.1.3), составит

трк = mэс + mгэ + mээ = 53,3726 + 8,1236 + 13,3398 = 74,836 кг.

2.2.5. Масса паров растворителя mп,р (кг), поступившего в объем помещения при аварийной ситуации, будет равна mп,р = трбб + трк = 78,7628 + 74,836 = 153,5988 кг.

2.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера.

2.3.1. Масса растворителя трбб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна и с поверхности разлившейся эмали МП-152 из красконагнетательного бака (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;

тгэо = Ки · Gрфп · 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;

тгэс = Gрфп · 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 = Ки · 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

Fэcэ = 500,5 м2;

тэсэ = G · 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;

тэос = Ки · 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;

т эсс = Gрэ · Fэcс · dэ = 3,276 · 10-3 · 1092 · 20 = 71,5478 кг.

2.4. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, остановка конвейера.

24.1. Масса газа , поступающего из трубопровода (п. 2.1.2).

2.4.2. Масса растворителя, испаряющегося с окрашенных поверхностей и со свободной поверхности (пп. 2.3.2 и 2.1.4).

3. Расчет избыточного давления взрыва DР для различных вариантов аварийных ситуаций проводится согласно формуле (1) НПБ 105-95.

3.1. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, при работающем конвейере:

Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А и Б.

3.2. Разгерметизация красконагнетательного бака при работающем конвейере:

Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А и Б.

3.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера:

Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа, следовательно при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А и Б.

3.4. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, остановка конвейера:

Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха относится к категории А.

 

Пример 17

1. Исходные данные.

1.1. Помещение отделения консервации и упаковки станков В помещении производится обезжиривание поверхностей станков в водном растворе тринатрийфосфата с синтанолом ДС-10, обезжиривание отдельных деталей станков уайт-спиритом и обработка поверхностей станков (промасливание) индустриальным маслом И-50. Размеры помещения LxSxH = 54,0х12,0х12,7 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 тринатрийфосфата (m1 = 20,7 кг) с синтанолом ДС-10 (m2 = 2,36 кг) осуществляется в ванне размером L1xS1xH1 = 1,5х1,0х1,0 м (F1 = 1,5 м2). Отдельные детали станков обезжириваются в вытяжном шкафу размером L2xS2xH2 = 1,2х0,8х2,85 м (F2 = 0,96 м2) уайт-спиритом который хранится в шкафу в емкости объемом Va = 3 л = 0,003 м3 (суточная норма). Обработка поверхностей станков производится в ванне с индустриальным маслом И-50 размером L3xS3xH3 = 1,15х0,9х0,72 м (F3 = 1,035 м2, V3 = 0,7452 м3) при температуре t = 140 °С. Масса индустриального масла И-50 в ванне m3 = 538 кг. Рядом с ванной для промасливания станков расположено место для упаковки станков размером L4xS4 = 6,0 х 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. Тринатрийфосфат - 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; СA = 273,15. Температура вспышки уайт-спирита tвсп> 33 °С, индустриального масла И-50 tвсп = 200 °С, синтанола ДС-10 tвсп = 247 °С. Плотность жидкости при температуре t = 25 °С уайт-спирита rж = 790 кг · м-3, индустриального масла И-50 rж = 903 кг · м-3, сиктанола ДС-10 rж = 980 кг · м-3. Теплота сгорания уайт-спиритаНт = = 43,966 МДж · кг-1 = 4,397 · 107 Дж · кг-1, индустриального масла И-50 по формуле Басса = 50460 - 8,545 · rж =50460 - 8,545 · 903 = 42744 кДж · кг-1 = 42,744 МДж · кг-1, упаковочной бумаги = 13,272 МДж · кг-1, древесины обшивочных досок = 20,853 МДж · кг-1.

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 в данном районе (г. Вологда) согласно СНиП 2.01.01-82 tp = 35 °С. Плотность паров уайт-спирита при tp = 35 °С rп = 147,3/(22,413 · (1 + 0,00367 · 35)) = 5,8240 кг · м-3. Длительность испарения по п. 3.2 е) НПБ 105-95 Т = 3600 с.

3. Объем Vж и площадь разлива Fи поступившего в помещение при расчетной аварии уайт-спирита согласно п.3.2 НПБ 105-95 составят:

Vж = Va = 0,003 м3 = 3 л;

Fи =1,0 · 3 = 3 м2

4. Определяем давление Рн насыщенных паров уайт-спирита при расчетной температуре tp = 35 °С:

Pн = 0,87 кПа.

5. Интенсивность испарения W уайт-спирита составит

W = 10-6 · 1,0 · · 0,87 = 1,056 · 10-5 кг · м-2 · с-1.

6. Масса паров уайт-спирита т, поступивших в помещение, будет равна

m = 1,056 · 10-5 · 3 · 3600 = 0,114 кг.

7. Избыточное давление взрыва DР согласно формуле (22) Пособия составит

кПа

8. Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа. Помещение отделения консервации и упаковки станков не относится к категории Б. Согласно п. 2.2 и табл. 1 НПБ 105-95 проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1 - В4.

9. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 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 = Q / S = 57277/25,035 = 2288 МДж · м-2

10. Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж · м-2. Помещение отделения консервации и упаковки станков согласно табл. 4 НПБ 105-95 относится к категории В1.

 

Пример 18

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 находится 8 смесителей: 6 смесителей объемом Va = 10 м3 каждый, из которых каждые два заполнены битумом, а один пустой; 2 смесителя объемом Va = 15 м3 каждый. Все смесители обогреваются диатермическим маслом (алпотерм-1), подаваемым из помещения котельной и имеющем температуру t = 210 °С. Температура битума и смеси в смесителях t = 190°С. Смесь состоит из битума БНК 45/190 - 8 тонн, полипропилена -1 тонна, тальк -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 Va = 1 м3. Количество полипропилена в бункере т2 = 400 кг, следовательно, пыли в этом бункере в грануляте содержится т3 = 0,12 кг.

Полипропилен и его сополимеры в процессе переработки при его нагревании выше температуры t = 150 °С 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 LxSxH = 24х36х12 м. Объем помещения Vп = 10368 м3 Свободный объем помещения V = 0,8 · 10368 = 8294,4 м3 Площадь помещения F = 864 м2

Производительность насоса с диатермическим маслом (аллотерм-1) n1 = 170 м3 · ч-1 = 0,0472 м3 · с-1 = 71,5 кг · с-1. Всего в системе циркуляции диатермического масла находится m4 = 15 т масла. Максимальная длина подводящих и отводящих трубопроводов с диатермическим маслом между ручными задвижками и смесителями l1 = 19 м, Диаметр d1 = 150 мм. Производительность насоса, подающего смесь в пропиточную ванну, n2 = 10 м3 · ч-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 · ч-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 · ч-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 = 0,15м.

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 · ч-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 °С, аллотерма-1 tвсп = 214 °С. Плотность жидкости битума rж = 1000 кг · м-3, аллотерма-1 rж = 1514 кг · м-3. Теплота сгорания битума по формуле Басса Hт = = 50460 - 8,545 · rж = 41915 кДж · кг-1 = 41,92 МДж · кг-1, аллотерма-1 Нт = = 50460 - 8,545 · 1514 = 37523 кДж · кг-1 = 37,52 МДж · кг-1, полипропилена Hт = = 44000 кДж · кг-1 = 44,0 МДж · кг-1

2. Обоснование расчетного варианта аварии.

При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного принимается наиболее неблагоприятный по последствиям взрыва из двух вариантов аварии. 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 пп. 3.13 - 3.17 НПБ 105-95.

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 · ч-1.

2.1.2. Масса пыли M1, выделяющейся в объем помещения за время (30 дней = 720 ч) 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, выделяющейся в объем помещения за время (8 ч) между текущими пылеуборками (b2 = 0,8; a = 0), будет равна

М2 = 0,0495 · 8 · 0,8 = 0,317 кг.

2.1.4. Масса отложившейся в помещении к моменту аварии пыли mп (Кг = 1,0; Ку = 0,7) и масса взвихрившейся пыли твз(Квз =0,9) составят:

mп = (1/0,7) · (7,128 + 0,317) = 10,636 кг;

mвз = 10,636 · 0,9 = 9,572 кг.

2.1.5. Масса пыли m поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, будет равна

m = m3 = 0,12 кг.

2.1.6. Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли т, образовавшейся в результате аварийной ситуации, составит

т = 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. 3.2 НПБ 105-95 и исходными данными.

2.2.1. Масса вышедшей из смесителя (Va = 15 м3) и трубопровода смеси при работающем насосе mсм будет равна (q = n3; Та = 300 с)

кг.

2.2.2. Масса полипропилена тпр в массе mсм составит, исходя из соотношения битума, полипропилена и талька, как 8:1:1:

тпр = (1/10) · mсм = (1/10) · 15682 = 1568,2 кг.

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 DР для двух расчетных ва риантов аварии определяем по формулам (22) и (43) Пособия.

3.1. Избыточное давление взрыва DР при аварийной ситуации, связанной с разгерметизацией бункера при загрузке полипропилена в смеситель,составит

кПа

3.2. Избыточное давление взрыва DР при аварийной ситуации, связанной с разгерметизацией трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель, составит

кПа

4. Расчетное избыточное давление взрыва для каждого из вариантов аварии менее 5 кПа. Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров не относится к категории А или Б. Согласно п. 2.2 и табл. 1 НПБ 105-95 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 Va = 10 м3 каждый и в 2 смесителях объемом Va = 15 м3 каждый. 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 = 41,92 МДж · кг-1.

6. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 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 = 2808640 / 864 = 3251 МДж · м-2

7. Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж · м-2 Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров согласно табл. 4 НПБ 105-95 относится к категории В1.

 


Просмотров 1304

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!