Определение категории здания по пожароопасности и взрывоопасноти

Б – здание не относится к категории А; суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5% площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

В – здание не относится к категориям А или Б; суммарная площадь помещений категорий А, Б, В превышает 5% (10%, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

Г – здание не относится к категориям А, Б, В; суммарная площадь помещений категорий А, Б, В, Г превышает 5% площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В, Г в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

Д – здание не относится к категориям А, Б, В, Г.

2 Расчет избыточного давления, развиваемого при сгорании газо-паровоздушных смесей в помещении

Избыточное давление взрыва ΔР (кПа) для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле

(1)

где Рmax – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме,(кПа) (допускается принимать равным 900 кПа);

р0 – атмосферное давление, (кПа) (дрпускается принимать равным 101 кПа);

m – масса горючих паров легковоспламеняющихся жидкостей, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, (кг), вычисляется по формуле (8);

Z – коэффициент участия горючего во взрыве, 0,3;

Vсв – свободный объем помещения,(м3), допускается принимать равным 80% геометрического объема помещения, 67,2 м3;

ρ – плотность пара при расчетной температуре tp, (кг/м3), вычисляется по формуле (2);

Сст – стехиометрическая концентрация паров легковоспламеняющихся жидкостей (%), вычисляется по формуле (6);

Кн – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения, 3.

Температура вспышки Твсп – самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для возникновения устойчивого горения.

Плотность насыщенного пара при расчетной температуре:

(2)

где R = 8314 Дж/(кмоль*К) – универсальная газовая постоянная;

Тр – расчетная температура, К;

Рн – давление насыщенных паров, (Па), определяется по формуле 3

(3)

где А, В, СА – константы уравнения Антуана (см. исходные данные).

Парциальное давление пара:

(4)

Определив давление, находим реальную концентрацию пара в смеси с воздухом

(5)

Сравниваем эту концентрацию с заданными значениями нижнего и верхнего концентрационных пределов распространения пламени (см. исходные данные). Если концентрация выше или ниже концентрационных пределов, то смесь не взрывоопасна, если между нижним и верхним концентрационными пределами, то взрывоопасна.

Стехиометрическая концентрация паров легковоспламеняющихся жидкостей:

(6)

где β – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания, равный

(7)

где nС, nH, nO, nX – число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего.

Масса газа, поступившего в помещение (кг):

(8)

где Vа – объем газа, вышедшего из аппарата, м3;

V1Т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;

V2Т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3.

(9)

где Р1 – давление в аппарате, кПа;

V – объем аппарата, м3.

(10)

где q – расход газа, л/с;

Т – расчетное время отключения трубопровода, 300с.

(11)

где Р2 – максимальное давление в трубопроводе по техническому регламенту, кПа;

r – внутренний радиус трубопроводов, м;

l – длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

3 Решение задач

Задача 1

Определить избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушной смеси н-бутилового спирта, возникающей при аварийной разгерметизации аппарата в производственном помещении.

Расчет:

Определяем стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания:

Стехиометрическая концентрация паров легковоспламеняющихся жидкостей:

Давление насыщенных паров:

Плотность насыщенного пара при расчетной температуре:

Объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения:

Объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения:

Масса жидкости, поступившей в помещение:

Избыточное давление взрыва:

Ответ: ΔР = 19,637 кПа.

Задача 2

Определить категорию помещения промежуточного топливного бака дизельной электростанции

Расчет:

Объем и площадь разлива F поступившего при расчетной аварии дизельного топлива равны:

Поскольку площадь помещения F = 30 м2 меньше рассчитанной площади разлива F = 545.03 м2, то окончательно принимаем F = 30 м2.

Давление насыщенных паров:

 Скачать реферат