Фрагмент документа "НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ. DETERMINATION OF CATEGORIES OF ROOMS, BUILDINGS AND EXTERNAL INSTALLATIONS ON EXCPLOSION AND FIRE HAZARD НПБ 105-03".
Расчет
избыточного давления взрыва для горючих газов,
паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
10. Избыточное давление взрыва ДЕЛЬТА Р для индивидуальных
горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F,
определяется по формуле:
m Z 100 1
ДЕЛЬТА Р = (Р - P ) --------- --- ---, (1)
max 0 V ро C К
св г,п ст н
где:
Р - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной
max
или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое
экспериментально или по справочным данным в соответствии с
требованиями п. 3. При отсутствии данных допускается принимать
Р равным 900 кПа;
max
Р - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101
0
кПа);
m - масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся
(ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии
в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ
по формуле (11), кг;
Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть
рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме
помещения согласно Приложению. Допускается принимать значение Z по
табл. 2;
V - свободный объем помещения, куб. м;
св
ро - плотность газа или пара при расчетной температуре t ,
г,п р
-3
кг x м , вычисляемая по формуле:
M
ро = ------------------, (2)
г,п V (1 + 0,00367t )
0 р
где:
-1
M - молярная масса, кг x кмоль ;
-1
V - мольный объем, равный 22,413 куб. м x кмоль ;
0
t - расчетная температура, ЬC. В качестве расчетной температуры
р
следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном
помещении в соответствующей климатической зоне или максимально
возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом
возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого
значения расчетной температуры t по каким-либо причинам определить не
р
удается, допускается принимать ее равной 61 град.C;
C - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %
ст
(об.), вычисляемая по формуле:
100
С = -------------, (3)
ст 1 + 4,84 бета
где:
n - n n
Н Х О
бета = n + ------- - -- - стехиометрический коэффициент
С 4 2
кислорода в реакции сгорания; n , n , n , n - число атомов С, Н, О и
С Н О Х
галоидов в молекуле горючего;
К - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и
н
неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К равным
н
3.
Таблица 2
-------------------------------------------------------------------
| Вид горючего вещества | Значение Z |
|-----------------------------------------------|-----------------|
| Водород | 1,0 |
|-----------------------------------------------|-----------------|
| Горючие газы (кроме водорода) | 0,5 |
|-----------------------------------------------|-----------------|
| Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, | 0,3 |
| нагретые до температуры вспышки и выше | |
|-----------------------------------------------|-----------------|
| Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, | 0,3 |
| нагретые ниже температуры вспышки, при | |
| наличии возможности образования аэрозоля | |
|-----------------------------------------------|-----------------|
| Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, | 0 |
| нагретые ниже температуры вспышки, при | |
| отсутствии возможности образования аэрозоля | |
-------------------------------------------------------------------
11. Расчет ДЕЛЬТА Р для индивидуальных веществ, кроме упомянутых
в п. 10, а также для смесей может быть выполнен по формуле:
m H P Z
т 0 1
ДЕЛЬТА P = ------------- --, (4)
V ро C T K
св в р 0 н
где:
-1
H - теплота сгорания, Дж x кг ;
т
ро - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре
в
-3
T , кг x м ;
0
-1 -1
Cр - теплоемкость воздуха, Дж x кг x K (допускается
3 -1 -1
принимать равной 1,01 x 10 Дж x кг x K );
T - начальная температура воздуха, K.
0
12. В случае обращения в помещении горючих газов,
легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения
массы m, входящей в формулы (1) и (4), допускается учитывать работу
аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами,
автоматическим пуском при превышении предельно допустимой
взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории
надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления
воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной
аварии.
При этом массу m горючих газов или паров легковоспламеняющихся
или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше,
поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К,
определяемый по формуле:
К = А Т + 1, (5)
где:
А - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией,
-1
с ;
Т - продолжительность поступления горючих газов и паров
легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с
(принимается по п. 7).
13. Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии
газа определяется по формуле:
m = (V + V ) ро , (6)
a т г
где:
V - объем газа, вышедшего из аппарата, куб. м;
а
V - объем газа, вышедшего из трубопроводов, куб. м.
т
При этом:
V = 0,01Р V, (7)
а 1
где:
P - давление в аппарате, кПа;
1
V - объем аппарата, куб. м;
V = V + V , (8)
т 1т 2т
где:
V - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, куб.
1т
м;
V - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения,
2т
куб. м;
V = q T, (9)
1т
где:
q - расход газа, определяемый в соответствии с технологическим
регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра,
-1
температуры газовой среды и т.д., куб. м x с ;
Т - время, определяемое по п. 7, с;
2 2 2
V = 0,01 пи Р (r L + r L + ... + r L ), (10)
2т 2 1 1 2 2 n n
где:
P - максимальное давление в трубопроводе по технологическому
2
регламенту, кПа;
r - внутренний радиус трубопроводов, м;
L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
14. Масса паров жидкости m, поступивших в помещение при наличии
нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости,
поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.),
определяется из выражения:
m = m + m + m , (11)
р емк св.окр
где:
m - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;
р
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых
емк
емкостей, кг;
m - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на
св.окр
которые нанесен применяемый состав, кг.
При этом каждое из слагаемых в формуле (11) определяется по
формуле:
m = W F T, (12)
и
где:
-1 -2
W - интенсивность испарения, кг x с x м ;
F - площадь испарения, кв. м, определяемая в соответствии с
и
п. 7 в зависимости от массы жидкости m , вышедшей в помещение.
п
Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости
в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (11)
введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу
поступившей жидкости от распыляющих устройств исходя из
продолжительности их работы.
15. Масса m , кг, вышедшей в помещение жидкости определяется в
п
соответствии с п. 7.
16. Интенсивность испарения W определяется по справочным и
экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей
среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W no формуле:
-6 -
W = 10 эта \/М P , (13)
н
где:
эта - коэффициент, принимаемый по табл. 3 в зависимости от
скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;
Р - давление насыщенного пара при расчетной температуре
н
жидкости t , определяемое по справочным данным в соответствии с
р
требованиями п. 3, кПа.
Таблица 3
------------------------------------------------------------------
| Скорость воздушного |Значение коэффициента эта при температуре |
| потока в помещении, | t, ЬC, воздуха в помещении |
| -1 |------------------------------------------|
| м x с | 10 | 15 | 20 | 30 | 35 |
|---------------------|--------|--------|--------|-------|-------|
| 0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
|---------------------|--------|--------|--------|-------|-------|
| 0,1 | 3,0 | 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 |
|---------------------|--------|--------|--------|-------|-------|
| 1,0 | 10,0 | 8,7 | 7,7 | 5,6 | 4,6 |
------------------------------------------------------------------
|
Фрагмент документа "НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ. DETERMINATION OF CATEGORIES OF ROOMS, BUILDINGS AND EXTERNAL INSTALLATIONS ON EXCPLOSION AND FIRE HAZARD НПБ 105-03".