Метод розрахунку значень критеріїв пожежної небезпеки для горючого пилу

Як розрахунковий варіант аварії для визначення критеріїв пожежної небезпеки для горючого пилу слід вибирати найбільш несприятливий варіант аварії або період нормальної роботи апаратів, при якому в горінні пилоповітряної суміші бере участь найбільша кількість речовин або матеріалів, які є найбільш небезпечні щодо наслідків такого горіння.

Кількість речовин, які потрапили до приміщення з установки і можуть утворювати горючі пилоповітряні суміші, визначають, виходячи з того, що в момент розрахункової аварії відбулася планова (ремонтні роботи) або раптова розгерметизація одного з технологічних апаратів, за якої відбулося аварійне викидання до навколишнього середовища пилу, який обертався в апараті.

Розрахункову масу пилу, що надійшов до навколишнього простору у разі розрахункової аварії, визначають за формулою:

m_р =m_зв +m_ав, (3.46)

де:

• m_р – розрахункова маса горючого пилу, який надійшов до навколишнього простору, кг;

• m_зв – розрахункова маса пилу, який перейшов у стан аерозолю, кг;

• m_ав – розрахункова маса пилу, який надійшов в результаті аварійної ситуації, кг.

Величина m_зв визначається за формулою:

m_зв=К_г К_впm_п, (3.47)

де:

• К_г – частка горючого пилу в загальній масі відкладень пилу;

• К_вп – частка відкладеного поблизу апарата пилу, який здатен перейти у стан аерозолю в результаті аварійної ситуації. У разі відсутності експериментальних даних про величину К_вп допускається приймати К_вп = 0,9;

• m_п – маса пилу, який відклався поблизу апарата до моменту аварії, кг.

Величина m_ав визначається за формулою:

m_ав=(m_ап +qτ)К_п, (3.48)

де:

• m_ап – маса горючого пилу, що викидається до навколишнього простору у разі розгерметизації технологічного апарата, кг, у разі відсутності обмежуючих викид пилу інженерних пристроїв слід вважати, що у момент розрахункової аварії відбувається аварійне викидання у навколишній простір усього пилу, який знаходився в апараті;

• q – витрата, з якою продовжується надходження пилоподібних речовин до аварійного апарата по трубопроводах до моменту їх перекривання, кгс^-1;

• τ – розрахунковий час перекривання, с, який визначається у кожному конкретному випадку, виходячи з реальної обстановки, слід приймати таким, що дорівнює часу спрацьовування системи автоматики, якщо ймовірність її відмовлення не перевищує 0,000001 на рік або забезпечується резервування її елементів (але не більше 120 с); 120 с, у разі якщо ймовірність відмовлення системи автоматики перевищує 0,000001 на рік і не забезпечується резервування її елементів; 300 с у разі ручного перекривання;

• К_п – коефіцієнт пилення, який представляє собою відношення маси пилу у стані аерозолю до всієї маси пилу, який вийшов з апарата. У разі відсутності експериментальних даних щодо значення К_п допускається приймати його: 0,5 – для пилу з дисперсністю не менше 350 мкм; 1,0 – для пилу з дисперсністю менше 350 мкм.

Надлишковий тиск Р для горючого пилу розраховується у такий спосіб:

• визначають приведену масу горючого пилу m_пр, кг, за формулою:

m_пр=mZH_т/H_то, (3.49)

де:

• m – маса горючого пилу, який надійшов в результаті аварії до навколишнього простору, кг;

• Z – коефіцієнт участі пилу в горінні, значення якого допускається приймати рівним 0,1. В окремих обґрунтованих випадках величина Z може бути знижена, але не менше ніж до 0,02;

• H_т – теплота згоряння пилу, Джкг^-1;

• H_то – константа, яка приймається рівною 4,610⁶ Джкг^-1;

  • обчислюють розрахунковий надлишковий тиск Р, кПа, за формулою:

Р=Р_о (0,8m_пр^0,33/r+3m_пр^0,66/r²+5m_пр/r³), (3.50)

де:

• r – відстань від центру пилоповітряної хмари, м. Допускається вимірювати величину r від геометричного центру технологічної установки;

• Р_о – атмосферний тиск, кПа.

Значення імпульсу хвилі тиску i, Пас, обчислюють за формулою:

i=123m_пр^0,66/r. (3.51)

де:

• m_пр – приведена маса горючого пилу, кг;

• r – відстань від центру пилоповітряної хмари, м.