4. Розрахунок надлишкового тиску вибуху для індивідуальних

речовин, до складу яких не входять атоми C, H, O, Cl, N, Br, I, F:

M × H_т × P_о × Z

V_в × r_в × С_в × Т

де: m – маса речовини (кг);

Н_т – теплота згоряння речовини (Дж/кг^-1) – довідник;

Р₀ – початковий тиск (кПа) – 101 кПа;

Z – коефіцієнт участі речовини у вибуху ( табл. 2);

V_в – вільний об’єм приміщення (м³);

P – густина повітря до вибуху (кг/м );

С_р – теплоємність повітря до вибуху (1,01 х 10³ ДЖ х кг х К^-1);

Т₀ – початкова температура повітря (К);

К_н – коефіцієнт негерметичності приміщення (К_н = 3).

ІІ. Методика розрахунку

надлишкового тиску вибуху

для приміщень в яких

обертається горючий пил.

1. Визначаємо надлишковий тиск можливого вибуху.

m × H ×P_о×Z

V_вільн × r_п × C_р ×T_о

де: m – маса речовини (кг);

Н_т – теплота згоряння речовини (Дж/кг^-1) – довідник;

Р₀ – початковий тиск (кПа) – 101 кПа;

Z – коефіцієнт участі речовини у вибуху ( табл. 2);

V_в – вільний об’єм приміщення (м³);

P – густина повітря до вибуху (кг/м );

С_р – теплоємність повітря до вибуху (1,01 х 10³ ДЖ х кг х К^-1);

Т₀ – початкова температура повітря (К);

К_н – коефіцієнт негерметичності приміщення (К_н = 3).

Z = 0,5× F ,

де: F — масова частка частинок пилу розміром менше критичного. З

перевищенням критичного розміру частинок пилу аерозоль стає

вибухобезпечною, а саме такою, що нездатна поширювати полум'я. У разі

відсутності можливості отримання даних щодо масової частки пилу

розміром частинок менше критичного допускається приймати Z = 0,5.

Розрахункову масу пилу, що знаходиться у стані аерозолю в об’ємі

приміщення в результаті аварійної ситуації, m, кг, визначають за формулою:

т = т_зв + т_ав,

де: т_зв — розрахункова маса частини відкладеного у приміщенні пилу, що

перейшла у стан аерозолю, кг;

т_ав - розрахункова маса пилу, що надійшла до приміщення в результаті

аварійної ситуації з апаратів та технологічного обладнання, кг.

Розрахункову масу пилу, що перейшов у стан аерозолю, т_зв, визначають

за формулою:

m_зв = К_зв × m_п,

де: К_зв — частка пилу, що відклався у приміщенні, яка здатна перейти у

стан аерозолю результаті аварійної ситуації. У разі відсутності

експериментальних даних щодо значення К_зв, допускається приймати К_зв = 0,9;

т_п — маса пилу, що відклалась у приміщенні до моменту аварії, кг.

Розрахункову масу пилу, що потрапила до приміщення з апарата або

технологічного обладнання в результаті аварійної ситуації, т_ав, визначають за

формулою:

т_ав = (т_ап + q·τ)∙К_п,

де: т_ап - маса горючого пилу, що викидається до приміщення з апарата,

кг;

q - витрата, з якою продовжують надходити пилоподібні речовини до

аварійного апарата по трубопроводах до моменту їх перекривання, кг×с^-1;

τ - час перекривання, який визначається за пунктом 7.1.2 в), с;

К_п — коефіцієнт пилення, що представляє собою відношення маси пилу у

стані аерозолю до усієї маси пилу, який надійшов з апарата до приміщення. У

разі відсутності експериментальних даних щодо значення К_п, допускається

приймати:

для пилу з дисперсністю не менше ніж 350 мкм К_п = 0,5;

для пилу з дисперсністю менше ніж 350 мкм К_п = 1,0.

Значення т_ап приймають відповідно до пунктів 7.1.1 та 7.1.3.

Масу пилу, що відклався у приміщенні до моменту аварії, визначають за

формулою:

m_п = K ×(1- K_пр)×(m₁ +m₂),

де: К_г — частка горючого пилу в загальній масі відкладень пилу;

т₁ - маса пилу, що осідає на важкодоступних для прибирання поверхнях у

приміщенні за період часу між генеральними прибираннями, кг; т₂ - маса пилу,

що осідає на доступних для прибирання поверхнях у приміщенні за період часу

між поточними прибираннями, кг;

К_пр - коефіцієнт ефективності прибирання пилу, який приймається у разі

прибирання пилу вручну:

у разі сухого прибирання - 0,6;

у разі вологого прибирання - 0,7.

У разі застосування автоматичних засобів прибирання пилу коефіцієнт

ефективності прибирання пилу складає:

для рівної підлоги - 0,9;

для підлоги з вибоїнами (до 5 % площі) - 0,7.

Під важкодоступними для прибирання площами розуміють поверхні у

приміщеннях, очищення яких здійснюють тільки під час

доступними для прибирання площами

приміщеннях, пил з яких видаляють у

процесі поточних прибирань (кожної зміни, щодоби тощо).

7.3.6. Масу пилу m_i (i = 1 (важкодоступні місця); і= 2 (доступні місця), що

осідає на різних поверхнях у приміщенні за період між прибираннями,

визначають за формулою:

m_i = М_i∙(1 - a)b_i, (i = 1,2)

(20)

де М = — маса пилу, що потрапляє до об’єму приміщення за

j

період часу між генеральними прибираннями пилу, кг;

М_1j — маса пилу, що виділяється одиницею обладнання, яке пилить, за

період часу між генеральними прибираннями пилу, кг;

М₂ = — маса пилу, що потрапляє до об’єму приміщення за період

часу між поточними прибираннями пилу, кг;

М_2j — маса пилу, що виділяється одиницею обладнання, за період часу

між поточними прибираннями пилу, кг;

a — частка пилу, що потрапляє до об’єму приміщення і який

видаляється витяжними вентиляційними системами. У разі відсутності

експериментальних даних щодо значення a, приймають a = 0;

b₁, b₂ ¾ частки пилу, який потрапляє до об’єму приміщення та осідає

відповідно на важкодоступних і доступних для прибирання поверхнях

приміщення (b₁+ b₂ = 1).

У разі відсутності даних щодо значень коефіцієнтів b₁ та b₂, допускається

приймати b₁ = 1, b₂ = 0.

7.3.7. Значення М_i (i = 1,2) може бути також визначено експериментально

(або за аналогією з діючими зразками виробництв) у період максимального

завантаження обладнання за формулою:

å (G_ij ×F_ij ) ×t

j i

де G_1j, G_2j - інтенсивність відкладення пилу відповідно на

важкодоступних F_1j (м²) і доступних F_2j (м²) площах, кг×м^-2с^-1;

t₁, t₂ - проміжки часу відповідно між генеральними і поточними

прибираннями пилу, с.

За умови відсутності даних про масу горючого пилу і волокон, що

виділяється в об’ємі приміщення між прибираннями, про масу пилу, що осідає

на важкодоступних для прибирання місцях, і, як наслідок, неможливість

виконання розрахунків, необхідно приймати категорію приміщення – Б.

Висновок по лекції: Таким чином, ви ознайомились із заходами по

виключенню горючого середовища в апаратах та поза ними, заходами по

виключенню джерел запалювання та шляхів розповсюдження пожежі. Знання

цих напрямків допоможе вивчити основні принципи розробки протипожежного

захисту технологічних установок, поліпшити загальний протипожежний стан

промислових підприємств. Також вивчили методику розрахунку надлишкового

тиску вибуху для приміщень в яких обертаються горючі гази, легкозаймисті

рідини та пил. В практичній діяльності працівникам державного пожежного

нагляду набуті знання суттєво допоможуть при проведенні експертиз

пожежної безпеки як проектної документації так і діючих об’єктів.

Академія пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля

Факультет пожежно-профілактичної діяльності

Кафедра пожежно-профілактичної роботи

ЗАТВЕРДЖУЮ

Начальник кафедри ППР

к.т.н., доцент майор с.ц.з.

Цвіркун С.В.

“____”_______ 2012 р.

ППТП, 3 курс

ЛЕКЦІЯ

по темі №1 : “Аналіз пожежної небезпеки технологічних процесів та розробка

заходів протипожежного захисту”

Час: 20 годин, із них 10 годин – лекцій, 10годин – ПЗ.

Заняття 1/7: Категорії зовнішніх установок за вибухопожежною та

пожежною небезпекою

Навчальна мета: вивчити з курсантами методику розрахунку надлишкового

тиску вибуху для приміщень в яких обертаються горючі гази, легкозаймисті та

горючі рідини.

Виховна мета: виховувати у курсантів професійне, відповідальне відношення

до виконання функційних обов’язків інспектора ДПН.

Метод проведення: словесно-інформаційний, проблемний та наочно-

інформаційний

Час проведення: 2 години

Матеріальне забезпечення: нормативні документи, плакати, слайди в Power

Point

Місце проведення: лекційний зал №4

Послідовність проведення заняття: