Категории по взрывопожарной опасности

    Задача 3 

    В производственном помещении предусматривается  обезжиривание деталей, которое производится в ваннах с растворителем, емкостью по 10 л в каждой. Открытое зеркало одной ванны составляет 0,1 м².

    За  расчетную аварийную ситуацию принимается  разлив содержимого одной ванны. Кроме этого, происходит испарение растворителя с открытого зеркала остальных ванн и поверхностей обезжиренных деталей.

    Выбрав  соответствующее варианту условие задания (табл. 4), требуется определить, к какой категории по взрывопожарной и пожарной опасности необходимо отнести производственное помещение и предложить мероприятия по предупреждению аварийной ситуации. 

    Примечание: при решении задачи пользоваться приложениями 6,7,8,4. 
 

Приложение 6

Общие положения 

    1. Категории взрывопожарной и пожарной  опасности помещений и зданий  определяются для наиболее неблагоприятного  в отношении пожара или взрыва  периода, исходя из вида находящихся  в аппаратах и помещениях горючих  веществ и материалов, их количества  и пожароопасных свойств, особенностей  технологических процессов.

    2. Происходит испарение:

• с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей — на 1 м² пола помещения;
• из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей.

    3. Длительность испарения жидкости  принимается равной времени ее  полного испарения, но не более  3600 с.

    4. Для определения пожароопасных  свойств веществ и материалов  допускается использование справочных  данных.

    5. Свободный объем помещения определяется  как разность между объемом  помещения и объемом, занимаемым  технологическим оборудованием.  Если свободный объем помещения  определить невозможно, то его  допускается принимать условно  равным 80 % геометрического объема помещения. 

Расчет  избыточного давления взрыва для паров  легковоспламеняющихся  и горючих жидкостей 

      Избыточное давление взрыва DР для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вr, I, F, определяется по формуле

           (6.1)

    где Р_max — максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Р_max равным 900 кПа;

    Р₀ — начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

    т — масса паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая по формуле (6.4), кг;

    Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения паров в объеме помещения. Допускается принимать значение Z по табл. П. 6.1;

    V_св — свободный объем помещения, м^3,;

    r_г.п — плотность пара при расчетной температуре t_p, кг×м^-3, вычисляемая по формуле 

            ( 6.2)

    где М— молярная масса, кг×кмоль^-1;

    v₀ — мольный объем, равный 22,413 м³×кмоль^-1;

    t_p — расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении;

    С_ст — стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле

            ( 6.3)

    где — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

      ¾ число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

    К_н — коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К_н равным 3. 
 
 
 
 
 
 
 

   Таблица П. 6.1 

 

    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 

     т = т_р + т_емк + т_св.окр.,     ( 6.4)  

    где  m_р — масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

       т_емк — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

         т_св.окр — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

    При этом каждое из слагаемых в формуле (4) определяется по формуле  

     m = W F_и T,       ( 6.5) 

    где W — интенсивность испарения, кг×с^-1×м^-2;

         F_и — площадь испарения, м², определяемая в соответствии с п. 2 в зависимости от массы жидкости т_п, вышедшей в помещение;

        Т- время испарения, с.

    

                                                   ( 6.6)

    где m_р  - масса разлившейся жидкости, кг, определяемая по формуле: 

    m=V_ж·ρ_ж                                                                                ( 6.7) 

    где V_ж –объем разлившейся жидкости, м³;

           ρ_ж - плотность жидкости, кг/м³.

    Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для  ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W no формуле: 

     W = 10^-6 h P_н,     ( 6.8) 

    где h — коэффициент, принимаемый по табл. П. 6.2 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

    Р_н — давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р, кПа.  
 

   Таблица П. 6.2

 

Приложение 7

Характеристики  растворителей, используемых для обезжиривания  деталей  

Таблица П. 7.1 

    Физико-химические свойства растворителей