Расчетное обоснование категории производственного помещения по взрывопожарной и пожарной опасности

 

В помещении сборников обращается пожароопасное вещество в большом количестве: бензин Б-70.

Исходные данные:

1. Характеристика производственного помещения:

Длина * ширина * высота - l * b * h - 28 * 10 * 8 м.

КСВ=80%

Кратность аварийной вентиляции А_в=7 1/ч

Температура воздуха t = 22⁰C

Наличие АУПТ - нет

2. Характеристика вещества:

Наименование - бензин Б-70

Температура вспышки t_всп= - 34 ⁰С

Нижний концентрационный предел распространения пламени 0,8 % об.

Константы уравнения Антуана: А_а=8,41944; В_а=2629,65; С_а=384,195

Молекулярная масса М=102,2

Плотность жидкости r_ж=745 кг/м³

Максимальное давление взрыва Р_max=900 кПа.

3. Характеристика технологического блока:

Объем аппарата V_ап=11,5 м³

Температура жидкости в аппарате t_р=68 ⁰С

Подводящий трубопровод l_п=5 м; d_п=75 мм

Продолжительность отключения задвижек t_з=120 с. (автом.).

Масса жидкости, которая может поступить в помещение из аппарата и трубопроводов при аварии:

 

 

Масса жидкости, которая может дополнительно поступить в помещение из соседних аппаратов до отключения задвижек:

 

 

Общая масса жидкости, которая может поступить в помещение:

 

 

Максимальная площадь разлива:

 

 

Площадь испарения F_и=lb=28 * 10 = 280 м²

Расчетная температура жидкости t_ж=0,5(t_в+t_р)= 0,5(22+68)=45 ⁰С

Давление насыщенных паров:

 

 

Подвижность воздуха: U=А_В * L/3600 = 7 * 28/3600 = 0,054 м/с^-1

Коэффициент h, учитывающий влияние скорости и температуры воздушного потока на интенсивность испарения:

при t=22 ⁰С

h = 2

Интенсивность испарения:

 

 

Время полного испарения разлившейся жидкости

 

 

Так как t_и > 3600, то расчетное время испарения t_р=3600 с

Масса жидкости, испарившейся с поверхности испарения, равной площади пола

 

m= Wy Fп τ р= 1,08*10* 280*3600 = 1088,64 кг

 

Масса паров, которая будет аккумулирована в объеме помещения:

 

m = mnf / (1+ Ав*τ / 3600) = 1088,64 / (1+7*3600/3600)= 136,08

 

Плотность паров бензина

 

Ρ= 12,15*М/(tв +273)= 12,15*102,2/(22+273)= 4,21 кг/м

 

Свободный объем помещения:

 

V_св=0,01К_св lbh=0,01 * 80 * 28 * 10 * 8 = 1792 м³

 

Средняя рабочая концентрация паров в помещении:

 

φ_р

 

Так как φ_р (1,8 %)> φ_н.п. (0,8%), то объем зоны взрывоопасной концентрации принимаем равной геометрическим размерам помещения.

Аккумулированная масса паров, участвующая в образовании реальных зон взрывоопасных концентраций:

 

м = м^* * Z = 136,08 * 0,3 = 40,824 кг

 

где Z = 0,3

Плотность воздуха до взрыва

 

ρ= 352/(22+273) = 1,193 кг*м

Избыточное давление взрыва:

 

Δ ρ = 1 * m*QТ * ρо / V * ρ * c (22+273)

  К Н

 

Δ ρ = 40,824*44094*101 / 1792*1,193*1,01*(22+273)*3 = 95 кПа

Заключение: помещение относится к категории «А», т.к. ЛВЖ с

t_всп= - 34⁰С<28⁰С и образуется развиваемое избыточное давление взрыва в помещении Р_изб=95 кПа >> 5 кПа.

 

Разработка карты пожарной опасности и защиты технологического процесса

 

Основные результаты анализа пожароопасности рассмотренных аппаратов к их противопожарной защите отражены на технологической карте пожарной опасности.

 

Выводы

 

Производство полипропилена методом низкого давления является взрывоопасным производством. В нем обращается большое количество ЛВЖ и газы. Все происходящие процессы в установке происходят под избыточным давлением при повышенных температурах.

В работе дан анализ пожаровзрывоопасности следующих аппаратов производства: полимеризатор, суспензионный насос, сборник суспензии (бензин Б-70). В работе разработаны меры защиты этих аппаратов, предотвращающие возможность повреждения, разрушения с последующим выходом горючих паров, жидкостей и газов.

Помещение сборников по взрывопожарной опасности относится к категории производства «А».

 

Литература

4. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Пожарная профилактика технологических процессов», ВИПТШ, - М.,1989 г.

5. Алексеев М.В., Волков М.О., Шатров Н.Ф. «Пожарная профилактика технологических процессов производств», ВИПТШ, - М., 1986 г.

6. Горячев С.А., Клубань В.С. Задачник по курсу «Пожарная профилактика технологических процессов», ВИПТШ, - М., 1996 г.

7. Сучков В.П. Методические указания к изучению темы «Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» курса «Пожарная профилактика технологических процессов производств», ВИПТШ, -М., 1988 г.

8. НПБ 105-03 Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, ГУГПС, - М., 2003 г.

9. Баратов А.Н. Справочник «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения».