Пожаровзрывозащита мукомольного производств

Избыточное давление Dp, кПа, развиваемое при сгорании, рассчитывают по формуле:

, (1.7)

где р0 — атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r — расстояние от геометрического центра облака, м;

mпp — приведенная масса горючей пыли, кг, рассчитанная по формуле:

mпр = (Qсг / Q0)mг,п Z, (1.8)

где Qсг — удельная теплота сгорания газа или пара, Дж/кг;

Z— коэффициент участия, который допускается принимать равным 0,05;

Q0— константа, равная 4,52 · 106 Дж/кг;

mг,п — масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

Импульс волны давления i, Па · с, рассчитывают по формуле:

. (1.9)

Находим приведенную массу mпр по формуле (1.8):

mпр = (93,37 · 106 / 4,52 · 106) ·(136 000) · 0,05 = 140 488 = 1,4 · 105 кг.

Находим избыточное давление Dp по формуле (1.7):

Dp = 101 [0,8 (1,4 · 105)0,33 / 100 + 3 (1,4 · 105) 0,66 / 1002 + 5 (1,4 · 105) / 1003] = 186,987 кПа.

Находим импульс волны давления i по формуле (1.10):

i = 123 (1,40488 · 105)0,66 / 100 = 3071,5 Па · с.

1.3.4. Расчет размеров возможного пожара и его потенциальной энергии

Размер пожара и его потенциальную энергию определяют на основе учета особенностей муки, технологического оборудования и конструктивного исполнения мельницы.

Площадь возможного пожара Fпож определяют по формуле:

, (1.10)

где Vл – линейная скорость распространения пламени, м/с, (принимаем 0,12 м/с);

τр – расчетное время развития пожара, с.

Тогда Fпож = 3,14*(0,12*120) = 651,1 м2. Тогда диаметр пожара

Высота пламени h, м, рассчитывается по формуле:

, (1.11)

где d – диаметр пожара, м (равен 28,79 м);

m – удельная массовая скорость выгорания, кг/(м2*с);

ρв – плотность воздуха, кг/м3 (равна 1,2);

g – ускорение свободного падения, м/с2.

Тогда h = 9,2 м.

Продолжительность пожара τ рассчитывают исходя из условия, что горючая пыль (мука) горит размещенная на 100 м2 без условия тушения.

τ = N/n, (1.12)

где N – количество горючего вещества, кг;

n – скорость выгорания муки, кг/(м2*ч) (равна 100).

Тогда при условии, что 136 т муки размещены на 45*120=5 400 м2, откуда следует, что на 100 м2 приходится N=2518,5 кг,

τ = 2518,5 / 100 = 25,2 часа.

Потенциальная энергия пожара Епож вычисляется по формуле:

Епож = Gн · Q · К, (1.13)

Где Gн – масса сгораемого вещества, кг;

Q - теплота сгорания горючей пыли, кДж/кг (равна для муки – 93 370 кДж/кг);

К – коэффициент недожога (равен для муки – 0,95).

Епож = 136 000 · 93370 · 0,95 = 12,06 · 109 кДж.

Итак, в данном разделе рассчитаны критерии пожаровзрывоопасности при сгорании горючей пыли, значения которых представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2. Критерии пожаровзрывоопасности

По полученным критериям пожаровзрывоопасности определяют величины индивидуального и социального рисков.

1.4. Оценка индивидуального и социального рисков

Оценим индивидуальный и социальный риск для людей, работающих на мельнице. В процессе расчетов необходимы следующие данные:

В помещении мельницы (зальное) размерами 45 м * 120 м * 7 м произошла аварийная разгерметизация оборудования и загорание пылевоздушной смеси на площади 600 м2. На мельнице работают 15 человек в две смены Рпр = 0,67. Здание имеет два эвакуационных выхода посередине. Ширина центрального прохода между оборудованием равна 7 м, а ширина проходов между оборудованием и стенами равна 4 м. Характеристики горения муки, взятые из литературных источников, следующие: низшая теплота сгорания Q = 93,37 МДж/кг; дымообразующая способность (согласно ГОСТ 12.1.044 – 89 [9] показатель дымообразующей способности – коэффициент дымообразования – для пылей не применим).

 Скачать реферат