Расчет избыточного давления взрыва при наличии взвешенной в воздухе горючей пыли

 Расчет массы взвешенной в воздухе горючей пыли

                                       (1.12)

где

m_ВЗ – расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;

m_АВ – расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг.

 

Расчетную массу взвихрившейся пыли m_В3 определяют по формуле:

                                        (1.13)

Где

К_В3  - доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в аварийной ситуации. При отсутствии экспериментальных сведений о величине К_В3=0,9;

m_П – масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии, кг.

Расчетную массу m_П отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяют по формуле:

                                        (1.14)

К_Г – доля горючей пыли в общей массе отложений пыли;

К_У – коэффициент эффективности пылеуборки.

Таблица 2 – Коэффициент эффективности пылеуборки

Тип уборки	КУ
Ручная сухая	0,6
Ручная влажная	0,7
Механизированная вакуумная для ровного пола	0,9
Механизированная вакуумная для пола с выбоинами до 5%	0,7

 

m₁ – масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между генеральными уборками, кг;

m₂ – масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период времени между текущими уборками, кг.

Под труднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности в производственных помещениях, очистка которых осуществляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (ежесменно, ежесуточно и пр.)

Масса пыли m_i, оседающей на различных поверхностях в помещении за межуборочный период, определяется по формуле

                                  (1.15)

где

 - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между генеральными пылеуборками, кг;

M_1j – масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за указанный период, кг;

 - масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период времени между текущими пылеуборками, кг;

M_2j – масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за указанный период, кг;

α – доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая удаляется вытяжными вентиляционными системами. При отсутствии экспериментальных данных о величине α принимать равным 1.

β₁, β₂ – доля пыли в труднодоступных и в доступных для уборки местах соответственно (β₁ + β₂ = 1). При отсутствии экспериментальных данных о величине α принимать β₁ =1, β₂ = 0.

Расчетную массу пыли m_АВ, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, определяют по формуле

                                  (1.16)

Где

m_АП – масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата, кг;

q – скорость, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг×с^-1;

Т – время отключения трубопровода, с;

К_П – коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли к массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. При отсутствии экспериментальных данных о величине K_П допускается принимать:

К_П = 0,5 – для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм;

К_П =1,0 – для пылей с дисперсностью менее 350 мкм;

Пример 3. Определить категорию взрывопожарной или пожарной опасности помещения участка дробления резиновой крошки завода по переработке изношенных автомобильных шин. Площадь помещения S=2000 м², высота h=9 м, объем Y=18000 м³. Максимальное количество горючих материалов в помещении 24000 кг. Транспортировка крошки осуществляется конвейерами и шнеками закрытого типа. В местах пылевыделения устроены местные отсосы, удаляющие основное количество выделившейся пыли. Максимальное количество осевшей пыли на труднодоступных для уборки поверхностях составляет 12 кг, а на доступных - 8 кг. Крошка подается по транспортной линии в количестве 1000 кг/час. Крошка содержит до 12% взрывоопасной пыли. Теплота сгорания резиновой крошки Н_Т=27000 кДж.

Решение:

1. Расчетное избыточное давление взрыва в помещении

,

V_п – свободный объем помещений, принимаемый равным 0,8 от геометрического объема, - 0,8*18000 м³;

z=0,5 для газов и пылей;

H_T – теплота сгорания крошки с пылью, 27000 кДж/кг;

m - масса взвешенной в воздухе горючей пыли.

2. Определим массу пыли

2.1 Масса взвихрившейся пыли m_ВЗ

где

К_В3=0,9

 

2.2 Масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации

 

 

К_П =1,0 - коэффициент пыления

m_АП – масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата, m_АП =0 кг;

q – скорость, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аппарат по трубопроводам до момента их отключения. Учитывая, что крошка содержит 12% пыли, m_АП=0,12*1000 кг×час^-1=0,12*1000/3600 кг×с^-1;

Т – время отключения трубопровода, время аварийного поступления пыли в случае ручного отключения 5 минут, т.е. 5 мин*60 с=300 с;

Таким образом, масса пыли

Следовательно, расчетное избыточное давление взрыва в помещении

Поскольку расчетное избыточное давление взрыва в помещении составляет 2,63 кПа, что меньше 5 кПа, помещение относится не к категориям А или Б, а к категории В1-В4, что можно уточнить путем сравнения расчетной удельной пожарной нагрузки g на участке с величиной нормативной удельной пожарной нагрузки.

 

[1] 0,001 г/час = 1мг/час