2.2. Расчет массы горючих газов, паров легковоспламеняющихся жидкостей и горючих пылей, поступающих в помещение.

В случае неисправности или разрушения оборудования в результате аварии, массу (m) выброшенного в атмосферу помещения горючего газообразного вещества следует определять, учитывая объем разрушенного или неисправного аппарата из которого произошла утечка (V_a), объем питающих трубопроводов (V_T), а также время, необходимое для отключенря трубопроводов.

m=(V_г.a+V_г.т)*r_г

где V_г.а- объем газа, вышедшего из аварийного аппарата, м³;

V_г.т - объем газа, вышедшего из аварийного трубопровода до его отключения, м³;

r_г - плотность горючего газа, кг/м³

V_г.а=0,01*р_а*V_а

V_г.т= V1_г.т+V2_г.т , где

р_а - давление в аппарате, кПа,

V_a - объем аппарата, м³.

V1_г.т - объем газа, вышедший из трубопровода до его отключения, м³

V2_г.т - объем газа, вышедший из трубопровода после его отключения, м³

V1_г.т=Q*t ; Q=S*W, где

t- время до отключения оборудования, с

Q - расход газа , м³/с

S - площадь сечения трубопровода, м²

W - скорость истечения газа, м/с

V2_г.т=0.01*P_т*(р²₁*L₁+r ²₂*L₂+ . . . r ² _n*L_n), где

р_т - давление в трубопроводе, кПа

r₁,L₁ - радиус и длина участков трубопровода от аппарата до задвижек, м.

В случае поступления в помещение паров ЛВЖ и ГЖ , что имеет место при работах с лакокрасочными материалами, величина m рассчитывается по формуле:

m=m_и+m_v+m_к , где

m_и - масса испарившейся жидкости с поверхности разлива, кг

m_v - то же, из открытой емкости, кг

m_к - то же, со свежеокрашенных поверхностей, кг

m_и=W_и*F_п*t; W_и=10^-6*h*М*Р_нас , где

W_и - скорость испарения, кг/(м²*с)

F_п - площадь испарения ,м²,(1л лакокрасочных материалов разливается на горизонтальной поверхности на 1м)

t - время полного испарения жидкости, с

h - коэффициент, учитывающий скорость и температуру воздушного потока над поверхностью жидкости, табл. 1;

М - молярная масса испаряющегося вещества

Р_нас - давление насыщенных паров при заданной температуре жидкости, кПа, определяется по справочным данным[4].

Таблица 1.

Значения коэффициента h.

Скорость воздушного потока, м/с	Значения h при температуре воздуха в помещении, °С
	10	15	20	30	35
0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
0.1	3.0	2.6	2.4	1.8	1.6
0.2	4.6	3.8	3.5	2.4	2.3
0.5	6.6	5.7	5.4	3.6	3.2
1.0	10.0	8.7	7.7	5.6	4.6

Массу взвешенной в объеме пыли m_пл , поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, определяют по формуле

m_пл=m_ав+m_вз , где

m_ав - масса пыли, поступившей в помещение из аппарата в результате аварийной ситуации, кг

m_вз - масса взвихрившейся пыли, кг

Массу пыли, поступившей из аппарата, определяют по формуле:

m_ав=(m_ап+q_ап*t)*k_п , где

m_ап - максимальная масса горючей пыли , выбрасываемой при аварии из аппарата в помещение, кг

q_ап - расход пыли, поступающей в аварийный аппарат по трубоповодам до момента их отключения, кг/с

t - время отключения, с

k_п - коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей пыли, поступившей в помещение из аппарата. Значения k_п принимаются: для гранулированных веществ - 0.1; для сыпучих с объемной массой до 500 кг/м³ -и выше - 0.2; для тонкодистперстной пыли с дисперстностью до 350 мкм - 0.1.

Массу взвихрившейся пыли m_вз определяют по формуле:

m _с.п= m_x/(1+b₂b₃)[n*b₂*b₃+(1-(1-Ky)ⁿ)/Kg]*К_г , где

m_х - масса пыли, осевшая на поверхностях в помещении за междууборочный период времени, кг

b₂- коэффициент, определяемый как отношение интенсивностей пылеоседания на труднодоступных и легкодоступных для уборки пыли местах помещения, (при невозможности определения принимается равным 1)

b₃ - коэффициент, определяемый как отношение площадей труднодоступных для уборки к легкодоступным; n - количество циклов поступления пыли в помещение;

Kg - коэффициент эффективности уборки пыли в помещении, принимается при сухой уборке - 0.6, при влажной - 0.7, при уборке с пылесосом - 0.9;

К_г - доля горючей пыли в общей массе отложенной пыли.

Общую массу пыли m_х вычисляют по формуле:

m_х=m_в*(1-a), где

m_в - масса пыли, выделившейся в помещение за между уборочный период, кг

a - коэффициент эффективности вытяжных вентиляционных систем, при отсутствии экспериментальных данных принимается равным 0;

Для производств, связанных с механической обработкой поверхности твердых горючих веществ, массу выделившейся в помещение пыли за смену m_в, кг, определяют по формуле:

m_в=F₀*b*r_м*K_д*K_об*n_р*t, где

F₀ - средняя площадь обрабатываемой поверхности за 1ч на одном рабочем месте, м²/ч;

b- средняя толщина слоя материала снимаемого с обрабатываемой поверхности, м²;

r_м - плотность материала, кг/м³

К_д - коэффициент, учитывающий долю пылевидного продукта с размерами частиц менее 800 мкм от общего количества отходов, при отсутствии данных допустимо принимать К_д= 1

К_об - коэффициент использования оборудования

n_p - число рабочих мест

t - среднее время работы станков за смену, ч