расчет категории склада муки

Расчет категории склада муки

6.3. Помещения с горючими пылями

Критический размер частиц взрывоопасной взвеси сахарной пыли d* = 200 мкм.

2. Обоснование расчетного варианта аварии.

Аварийная ситуация, которая сопровождается наибольшим выбросом горючего материала в объем помещения, связана с разгерметизацией смесителя, как емкости, содержащей наибольшее количество горючего материала. Процесс разгерметизации может быть связан со взрывом взвеси в смесителе: в процессе перемешивания в объеме смесителя создается взрывоопасная смесь горючего порошка с воздухом, зажигание которой возможно разрядом статического электричества или посторонним металлическим предметом, попавшим в аппарат при загрузке исходных компонентов; затирание примесного материала между шнеком и корпусом смесителя приводит к его разогреву до температур, достаточных для зажигания пылевоздушной смеси.

3. Расчет избыточного давления взрыва DР производится по формуле (4) НПБ 105-95, где коэффициент участия пыли во взрыве Z рассчитывается по формуле (14) НПБ 105-95 (для d£200 мкм F = 10 % = 0,1) и составляет

Z = 0,5 · F = 0,5 · 0,1 = 0,05.

По формуле (43) Пособия получаем

кПа

4. Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, помещение фасовки пакетов с сухим растворимым напитком относится к категории Б.

1.1. Складское помещение мукомольного комбината для хранения муки в бумажной таре по 5 кг. Свободный объем помещения V_св = 500 м 3 Значительное количество мелкодисперсной муки в таре по отношению к объему помещения и ежесменная пылеуборка в помещении позволяют пренебречь пылеотложениями на полу, стенах и других поверхностях.

2. Обоснование расчетного варианта аварии.

Аварийная ситуация с образованием пылевоздушного облака может быть связана с разрывом тары одного из пакетов с мукой, в результате которого его содержимое (5 кг) образует взрывоопасную взвесь.

3. Определение избыточного давления взрыва DР по номограмме (рис. 28 Пособия).

4. Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, складское помещение мукомольного комбината относится к категории Б.

6.4. Помещения с горючими жидкостями

При определении категории помещений в нижеприведенных примерах учитываются следующие положения НПБ 105-95:

— в качестве расчетного выбирался наиболее неблагоприятный вариант аварии, при котором участвует аппарат, имеющий наибольшую пожарную нагрузку (п. 3.1);

— в процессе аварии все содержимое аппарата поступает в помещение и образует пожарную нагрузку (п. 3.2);

— площадь пожарной нагрузки определяется с учетом особенностей технологии, под площадью пожарной нагрузки понимается площадь разлива ГЖ из агрегата, ограниченная бортиками, поддонами, сливными емкостями и др.

Цех разделения, компрессии воздуха и компрессии продуктов разделения воздуха. Машинное отделение. В помещении находятся горючие вещества (турбинные, индустриальные и другие масла с температурой вспышки выше 61 °С), которые обращаются в центробежных и поршневых компрессорах. Количество масла в компрессоре составляет 15 кг. Количество компрессоров 5.

Определим категорию помещения для наименее опасного случая, когда количество масла в каждом из компрессоров составляет 15 кг, а другая пожарная нагрузка отсутствует.

В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 пожарная нагрузка определяется из соотношения

,

Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ и ГЖ, расстояния между участками разлива пожарной нагрузки должны быть больше предельных.

Поскольку данное условие для машинных отделений не выполнимо (расстояния между агрегатами не более 6 м), эти помещения следует отнести к категории В3. В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 проведем проверку соответствия этого помещения категории В3 по примечанию 2. Определим, выполняется ли условие

После подстановки численных значений получим

0,64 · g · Н 2 = 0,64 · 62,8 · 9 2 = 3255,6 МДж.

Так как Q = 628 МДж и условие Q ³ 3255,6 МДж не выполняется, помещение следует отнести к категории В3.

Определим категорию помещения с помощью номограмм. Согласно процедуре определения категории помещения, схематически представленной на номограмме рис. 29 Пособия, воспользуемся номограммой на рис. 30 Пособия для данного конкретного случая. Значение предельной площади размещения пожарной нагрузки вычисляем из соотношения

Определим категорию помещения для другого случая, когда количество масла в одном из компрессоров (имеющем наибольшее количество масла) составляет 1200 кг.

В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 пожарная нагрузка будет равна

Q = 1200 · 41,87 = 50244 МДж.

В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 помещения с данной удельной пожарной нагрузкой могут быть отнесены к категории В2 при условии, что способ ее размещения удовлетворяет необходимым требованиям, изложенным в примечании 2.

В данном помещении минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до покрытия Н составляет около 6,5 м.

Определим, выполняется ли условие

После подстановки численных значений получим

0,64 · g · Н 2 = 0,64 · 1674,8 · 6,5 2 = 45286,6 МДж.

Так как Q = 50244 МДж и условие Q ³ 45286,6 МДж выполняется, помещение следует отнести к категории В1.

Определим категорию помещения, приведенного в примере 9, для другого случая, когда количество масла в одном из компрессоров (имеющем наибольшее количество масла) составляет 1200 кг.

В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 пожарная нагрузка будет равна

Q = 1200 · 41,87 = 50244 МДж.

В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 помещения с данной удельной пожарной нагрузкой могут быть отнесены к категории В2 при условии, что способ ее размещения удовлетворяет необходимым требованиям, изложенным в примечании 2.

В данном помещении минимальное расстояние Н от поверхности пожарной нагрузки до покрытия составляет около 6,5 м.

Определим, выполняется ли условие

После подстановки численных значений получим

0,64 · g · Н 2 = 0,64 · 1932,5 · 9 2 = 100181 МДж.

Так как Q = 50244 МДж и условие Q ³ 100181 МДж не выполняется, помещение следует отнести к категории В2.

Определим категорию того же помещения (пример 11) для случая, когда количество масла в одном из компрессоров (имеющем наибольшее количество масла) составляет 7000 кг.

В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 пожарная нагрузка будет равна

Q = 7000 · 41,87 = 293090 МДж.

В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует отнести к категории В1. Этот же результат определяется с помощью номограммы рис. 30 Пособия.

6.5. Помещения с твердыми горючими веществами и материалами

Определим полное количество горючего материала (картон) в каждом ряду стеллажей:

10 ярусов · 16 отсеков · 3 коробки · 1 кг = 480 кг.

Q = 480 · 13,4 = 6432 МДж.

Удельная пожарная нагрузка составит

g = Q / S = 6432 / 57,6 = 111,7 МДж · м 2

В данном помещении минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до покрытия Н составляет около 2,2 м.

Определим, выполняется ли условие

После подстановки численных значений получим

0,64 · g · Н 2 = 0,64 · 111,7 · 2,2 2 = 346 МДж.

Так как Q = 6432 МДж и условие Q ³ 346 МДж выполняется, помещение следует отнести к категории В2.

Пользуясь номограммой рис. 38 Пособия, определим, что точка пересечения значений массы горючего материала и S = 57,6 м 2 лежит в области, соответствующей категории В3, правее прямой S = 0,64 · H 2 = 0,64 · 2,2 2 = 3,1 м 2 (предельная площадь размещения пожарной нагрузки). Значит, это помещение относится к категории В2.

Q = 13,8 · 47 = 648,6 МДж.

В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 помещения с данной удельной пожарной нагрузкой следует отнести к категории В4.

Поскольку в помещении лаборатории нет других участков с пожарной нагрузкой, помещение относится к категории В4.

Q = 18 · 41,87 + 118,4 · 33,52 + 120 · 43,59 + 4 · 24,3 + 1,8 · 47,14 + 2,5 · 13,4 + 9 · 17,76 +

+ 2,6 · 14,31 = 10365,8 МДж.

В соответствии с табл. 4 НПБ 105-95 помещения с данной удельной пожарной нагрузкой следует отнести к категории В3.

Определим, выполняется ли условие

После подстановки численных значений получим

0,64 · g · H 2 = 0,64 · 1036,6 · 6 2 = 23883,3 МДж.

Так как Q = 10365,8 МДж и условие Q ³ 23883,3 МДж не выполняется, помещение следует отнести к категории В3.

Так как номограммы для смеси горючих материалов нет, для оценки категории данного помещения воспользуемся номограммой рис. 30 Пособия, как номограммой для веществ с наиболее близкой теплотворной способностью к рассматриваемым.

Предельное значение площади размещения пожарной нагрузки составит

0,64 · Н 2 = 0,64 · 6 2 = 23 м 2

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

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:

— 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]:

— сольвент =113,2.

Расчетная температура t_p, °C:

— в сушильной камере t_к = 80.

— сольвента = 850.

Плотность газов и паров, кг · м 3 :

— метана ;

— сольвента ; .

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

— сольвента

=3,0

1.4. Пожароопасные свойства [5]:

Температура вспышки, °С:

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

— сольвент = 1,0.

Стехиометрическая концентрация, % (об.):

— 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 V_ï = 264,7 · 30,54 · 15,75 = 127322,0 м 3

1.5.2. Площадь окрасочного пролета со встроенными помещениями на отметке 0,00:

F_общ = 264,7 · 30,54 = 8083,94 м 2

1.5.3. Площади встроенных помещений:

— тамбур (ось В/1) F_1,встр = 1,75 · 3,49 = 6,11 м 2 ;

— ПСУ (оси К-К/1) F_2,встр = 1,97 · 6,61 = 13,02 м 2 ;

— помещения (оси Л/З-Р/1) F_3,встр = 82,76 · 6,55 = 542,08 м 2 ;

— помещения (оси У-Х1) F_4,встр = 50,04 · 6,55 = 327,76 м 2 ;

— суммарная площадь встроенных помещений:

1.5.4. Площадь окрасочного пролета без встроенных помещений:

1.5.5. Объем окрасочного пролета с площадью F_оп, и высотой Н:

V_бвп = 7194,97 · 15,75 = 113320,78 м 3

1.5.6. Объемы встроенных помещений на отм. 6,500:

— венткамера (отм. 6,500, ось В/1, консоль):

V_1,встр = 1,95 · 27,05 · 9,25 = 487,91 м 3 ;

— венткамера (отм. 6,500, оси Х/Х1, консоль):

V_2,встр = 5,47 · 23,99 · 9,25 = 1213,83 м 3 ;

— венткамера (отм. 6,500, оси И/2-К/2):

— венткамера (отм. 6,500, оси Р/1-У):

V_1,встр = 5,43 · 6,55 · 9,25 = 328,99 м 3 ;

— венткамера (отм. 6,500, оси П/2-У, консоль):

V_5,встр = 0,72 · 27,0 · 9,25 = 179,82 м 3 ;

— суммарный объем встроенных помещений:

1.5.7. Объем окрасочного пролета без объема V_1-5,встр:

1.5.8. Объемы над встроенными помещениями на отм. 12,030:

— венткамеры (отм. 12,030, оси Л/3-М/1):

V_1,пер = 10,5 · 6,55 · 3,72= 255,84 м 3 ;

— помещения (отм. 6,500, оси М/1-М/3):

V_2,пep = 6,5 · 6,55 · 9,25 = 393,82 м 3 ;

— венткамеры (отм. 12,030, оси М/3-Н/1):

V_3,пер = 5,08 · 6,55 · 3,72 = 123,78 м 3 ;

— помещения (отм. 7,800, оси Ф-Х):

— тамбур (отм. 3,74, ось В/1):

V_5,ïep = 1,75 ·3,49 · 2,26 = 13,80 м 3 ;

— ПСУ (отм. 3,040, оси К-К/1):

V_6,ïep = 1,97 · 6,61 · 2,96 = 38,54 м 3 ;

— общий объем над встроенными помещениями:

1.5.10. Объем помещения окрасочного участка малярно-сдаточного цеха:

1.5.11. Свободный объем помещения окрасочного участка малярно-сдаточного цеха:

1.5.12. Толщина слоя лакокрасочных материалов:

— эмаль МЛ-152 d_э = 20 мкм.

1.5.13. Расход лакокрасочных материалов:

1.5.14. Содержание горючих растворителей в лакокрасочных материалах:

— эмаль МЛ-152 j_э = 78 % (масс.).

1.5.15. Расход растворителя на единицу площади окрашиваемых поверхностей тракторов:

1.5.16. Производительность конвейера по площади нанесения лакокрасочных материалов:

— линия окрашивания тракторов в серийном исполнении

— линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении

1.5.17. Производительность конвейера по массе растворителя, содержащегося в нанесенных лакокрасочных материалах:

— нанесение грунта ФЛ-03К (сольвент), окрашивание тракторов в экспортном исполнении

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

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

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:

2.1.2. Масса газа , поступающего из трубопроводов диаметром d_г = 0,219 м и общей длиной участков трубопроводов L_г = 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 Т_а = 3600 с = 1 ч [2] с учетом коэффициента избытка лакокрасочных материалов К_и = 2 составит:

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

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

— линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении, окрашивание эмалью МЛ-152

2.1.4. Масса растворителя т_рб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции F_бк = 226,84 м 2 за время аварийной ситуации Т_а = 3600 с [2], составит

2.2. Разгерметизация красконагнетательного бака при работающем конвейере.

2.2.1. Масса растворителя, поступающего в помещение при аварийной ситуации из красконагнетательного бака V_бк = 60 л = 0,06 м 3 и трубопроводов диаметром d_бко = d_бкп = 0,04 м и длиной (L_бко + L_бкп) = 312 м, составит

m_бк = К_и · n_рэ · t_а + [V_бк + 0,785 · ( · L_бко + · L_бкп)] · j_э · =

= 2 · 0,007413 · 300 + [ 0,06 + 0,785 · (0,04 2 · 156 + 0,04 2 · 156)] · 0,78 · 850 = 304,04 кг.

2.2.2. Площадь испарения F_и,бк (м 2 ) с поверхности разлившейся из бака и трубопровода эмали МЛ-152 будет равна

м 2

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

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

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

2.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера.

2.3.1. Масса растворителя т_рбб (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

— участок сушки грунта ФЛ-03К, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении

— участок нанесения эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении

— участок сушки эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении

— участок нанесения эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в серийном исполнении

— участок сушки эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в серийном исполнении

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.

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.

2. Обоснование расчетного варианта аварии.

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

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

5. Интенсивность испарения W уайт-спирита составит

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

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

кПа

9. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g:

Q = 538 · 42,744 +24 · 13,272 + 1650 · 20,583 = 57277 МДж;

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 V_п = 10368 м 3 Свободный объем помещения V_câ = 0,8 · 10368 = 8294,4 м 3 Площадь помещения F = 864 м 2

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.

2.1.1. Интенсивность пылеотложений n₆ в помещении при загрузке в бункера смесителей полипропилена из тары по исходным данным составит

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 m_п (К_г = 1,0; К_у = 0,7) и масса взвихрившейся пыли т_вз (К_вз =0,9) составят:

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

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 (V_a = 15 м 3 ) и трубопровода смеси при работающем насосе m_см будет равна (q = n₃; Т_а = 300 с)

кг.

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

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 · m_пр = 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

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;

Источник