Оценка взрывопожарной и пожарной опасности. Пожарная профилактика.
В табл. 6.8.1 приведены показатели взрывопожароопасности веществ и материалов.
Таблица 6.8.1
Показатели взрывопожароопасности веществ и материалов[26]
| Название вещества | Агрегатное состояние, степень горючести | Температура, 0С | Концентрационные пределы распространения пламени | Категория взрывопожароопасности смеси с воздухом | Температурный класс | ||||
| вспышки | воспламенения | самовос пламенения | Для газов и паров | Для пылей | |||||
| нижнийjН, об.% | верхний jВ, об.% | нижний j Н, г/м3 | |||||||
| Аммиак | ГЖ | - | - | - | II A | Т1 | |||
| Карбамид | аэровзвесь | - | - | Т1 | |||||
| Метан | ГГ | - | - | 5,28 | 14,1 | - | II A | Т1 | |
| КФС | ГЖ | - | - | - | - | - |
Для обеспечения взрывопожаробезопасности проектируемого производства назначаем категорию помещения и здания по взрывопожарной и пожарной опасности.
Так как часть проектируемого производства располагается на открытой площадке, и в технологическом процессе обращаются взрывопожароопасные вещества, то категорию производства назначаем – взрывопожароопасная для наружных установок.
В помещении обращаются горючие газы, предположим что оно относится к категории взрывопожароопасной А. Рассчитаем избыточное давление взрыва начиная с наиболее опасного с точки зрения взрывопожароопасности вещества по формуле (6.22). Наиболее опасное вещество – метан. Определим группу горючести метана по коэффициенту уравнения Элея:
(6.20)
Так как К > 2, то вещество относится к горючим III группы.
(6.21)
где m – количество горючего вещества, поступившее в помещение в результате аварии, кг, приближенно может быть рассчитано по формуле:
где VАП – объем аппарата, м3
r - плотность горючего газа или пара при расчетной температуре (tР »610С), кг/м3; рассчитывается по формуле: [18]
где М - молекулярная масса, кг/кмоль.
z – коэффициент участия во взрыве, который рассчитывается на основе характеристик распределения газа в помещении, принимаем z = 0,5[20]
DPМАХ – максимальное давление взрыва стехиометрической газо- или воздушной смеси в замкнутом объеме, принимаем для органических веществ DРМАХ = 800 кПа [18, 26];
Р0 – начальное давление, 101 кПа[18];
VСВ – свободный объем помещения, м3;
где L,B,H – длина, ширина и высота производственного помещения, м
ССТ – стехиометрическая концентрация горючего газа или паров ЛВЖ и ГЖ, % вычисляется по формуле:
где b - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания, рассчитывается по формуле:
b = пС + пS + 0,25×( пН – пХ) – 0,5 пО + 2,5 пР=1+ 0,25×4=2
%
где nC, nS, nH, nX, nO, nP – число атомов соответственно углерода, серы, водорода, галогена, кислорода и фосфора в молекуле горючего вещества;
KН – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения, принимаем равным 3.
Так как DР < 5 кПа, то вновь рассчитываем DР, с учётом газообразного аммиака:
b = пС + пS + 0,25×( пН – пХ) – 0,5 пО + 2,5 пР= 0,25×3 + 2,5×1= 3,25
%
Так как DР < 5 кПа, то данное помещение не будет относится к взрывоопасной категории А. Взрывопожароопасной будет считаться зона в радиусе 5 м вокруг оборудования источника выделения взрывопожароопасных веществ, по которым производился расчет DР. Данное помещение будет относится к пожароопасным категориям В1-В4.
Для определения пожароопасной категории рассчитаем пожарную нагрузку:
МДж (6.22)
– низшая теплота сгорания горючего материала, МДж/кг
МДж
Рассчитываем удельную пожарную нагрузку q, МДж/м2
(6.23)
S – площадь размещения пожарной нагрузки, м2
Так как q < 181, то пожароопасная категория В4.
Проектируемое отделение располагается в одном производственном помещении, назначаем пожароопасную категорию здания В4.