Маркировка взрывоопасных смесей по тушащему зазору (по гост 12.1.011-88)

Категория и наименование взрывоопасных смесей	Величина безопасного экспериментального зазора, мм
Рудничный метан I	Свыше 1,0
Промышленные газы и пары II	09,-1,0
II А	0,5-0,9
II В	До 0,5
II С

Примечание. Безопасный экспериментальный зазор (БЭМЗ) - максимальный зазор между фланцами оболочки, через который взрыв не передается из оболочки в окружающую среду при любой концентрации горючего в воздухе.

В зависимости от способа передачи взрыва (выхода пламени) через зазоры в оболочке устанавливают категории взрывоопасных смесей по тушащему зазору (табл. 6.16).

В зависимости от температуры самовоспламенения оп­ределяют группу взрывоопасной смеси (табл. 6.17). Для каждого вида взрывозащищенного электрооборудования устанавливают предельную температуру - наибольшую бе­зопасную температуру поверхности электрооборудования. В зависимости от значения предельной температуры выбира­ют температурные классы по ГОСТ 12.1.011-78 (табл. 6.18).

Таблица 6.17

Маркировка взрывоопасных смесей по температуре самовоспламенения

Группа взрывоопасной смеси	Температура самовоспламенения, °С
Т1	Свыше 450
Т2	300-450 включительно
Т3	200-300 включительно
Т4	135-200 включительно
Т5	100-135 включительно

Таблица 6.18

Маркировка оборудования по допустимой температуре нагрева поверхности

Температурный класс	Т1	Т2	Т3	Т4	Т5	Т6
Предельная температура, °С	450	300	200	135	100	80

Маркировка взрывозащищенного электрооборудования включает:

уровень взрывозащиты - 2, 1, 0;

соответствие электрооборудования стандарту (знак Е_х);

вид исполнения - d, i, p, о, q, e, s;

характеристику взрывоопасной среды (наивысшую кате­горию смеси) - I, IIА, IIB, IIС;

наивысшую группу смеси по температуре самовоспла­менения Т1-Т6 или температурный класс.

Таблица 6.19

Примеры маркировки электрооборудования

Уровень взрыво­защиты	Вид исполнения	Наивысшая категория и группа взрывоопасной смеси	Маркировка по ГОСТ
Взрывобезопасный	Взрывонепроницаемая оболочка	1-я категория, группа Т1	1ExdIIAT1
Повышенной надежности	Маслонаполненное, с элементами повы­шенной надежности против взрыва	Все категории, группы Т1, Т2	2ExOIIT2

Пример маркировки приведен в табл. 6.19.

6.6. Воздействие взрывов на здания, сооружения и незащищенных людей.

К поражающим факторам взрыва относятся ударная волна, давление во фронте которой превышает допустимое значение, пламя и пожары, обрушение оборудования, ком­муникаций, конструкций зданий и сооружений и их оскол­ки, выход из поврежденных аппаратов содержащихся в них вредных веществ и присутствие их в воздухе в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации.

Ударная волна - это область резкого сжатия среды, ко­торая в виде сферического слоя распространяется от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. Основными парамет­рами ударной волны, характеризующими ее разрушающее и поражающее действие, являются продолжительность дейст­вия волны, избыточное давление во фронте ударной волны Рs - разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением Р₀ (зависит от мощности, вида взрыва и расстояния), давление скоростного напора Р_ск, кПа;

к где Р₀ - атмосферное давление.

Ударная волна при воздействии на объект может сдвинуть, опрокинуть или разрушить объект, а также вызвать ударные инерционные перегрузки малых по размеру предметов.

Сведения о вероятных разрушениях зданий при различ­ных значениях давления в ударной волне даны в табл. 6.20.

Таблица 6.20

Предельные значения давления в ударной волне для различных степеней разрушения

Степень разрушения	Избыточное давление, кПа
Полное разрушение зданий	100
50 %-ное разрушение зданий	53
Среднее повреждение зданий (без разрушения)	28
Умеренные повреждения (внутренних перегородок, рам, дверей)	12
Порог разрушения конструктивных элементов зданий	5
Разбито более 10 % остекления	3

При воздействии ударной волны на незащищенного че­ловека наблюдается прямое (непосредственное) и косвенное воздействие. Прямое действие оказывает избыточное давле­ние во фронте ударной волны. В результате мгновенного повышения давления и сжатия человека со всех сторон, ор­ганизм человека испытывает резкий удар. Прямым действи­ем обладает также и давление скоростного напора, способный отбросить человека и причинить травмы. Косвенное поражающее действие вызывают обломки разрушенных зданий, сооружений, осколки стекол и т. п. Характер повреждения людей в зависимости от избыточного давления и ударной волне приведен в табл. 6.21.

Таблица 6.21

Характер поражения людей в зависимости от избыточного давления в ударной волне

Характер поражения	Избыточное давление, кПа
Ушибы, вывихи, общая контузия	20-30
Контузия, повреждения органов слуха, кровотечения	30-50
Переломы, сильные кровотечения	50-80
Крайне тяжелые травмы	80 и более

Для защиты оборудования и уменьшения последствий взрывов используют повышенной прочности аппараты и тех­нологические блоки, взрывоподавление и взрыворазгрузку.

Повышенной прочности аппараты и технологические блоки применяют для того, чтобы они выдерживали макси­мальное избыточное давление взрыва. Этот метод очень до­рог, поэтому его используют в исключительных случаях, в основном для аппаратов и блоков незначительного объема.

Взрывоподавление включает в себя быстродействующий датчик раннего обнаружения взрыва и быстрое введение в защищаемый аппарат ингибитора (взрывоподавляющего состава), приостанавливающего дальнейший процесс разви­тия взрыва.

Рис. 6.1. Схема устройства шва в ковре кровли:

1 - плиты ПНСЛ; 2 - асбестоцементные волнистые листы;

3 - теплоизоляция; 4 - асбестоцементные угловые детали;

5 - цементно-песчаная стяжка; 6 - водоизоляционный ковер;

7 - защитный слой; 8 - нащельник из оцинкованной стали.

Взрыворазгрузку осуществляют путем устройства взрывных клапанов, мембран, легкосбрасываемых конструкций, которые вскрываются при повышении определеного давления и сбрасывают избыточные газы в атмосферу. В качестве легкосбрасываемых конструкций используют

остекление окон и фонарей, конструкции покрытия. Площадь легкосбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,05 м² на 1 м³ объема помещения категории А и не менее 0,03 м² помещения категории Б. Оконное стекло относится к легкосбрасываемым конструкциям при толщи­не 3, 4, 5 мм и площади не менее (соответственно) 0,9; 1; 1,5 м . Армированное стекло к легкосбрасываемым конст­рукциям не относится. Рулонный ковер на участках легко­сбрасываемых конструкций покрытия следует разрезать на карты не более 189 м каждая с устройством швов (рис. 6.1).

Задача

В помещении приготовления окрасочных составов разбита 20-лит­ровая бутыль с ацетоном. Плотность ацетона _а = 792 кг/м³. Свободным объем помещения V_св = 450 м³. Определить категорию помещения по взрывопожарной опасности, категорию взрывоопасности технологиче­ского блока, необходимую площадь легкосбрасываемых конструкций.

Решение

1. Количество ацетона в бутыли, кг,

G = _а • V = 792 * 0,02 = 15,84.

2. Давление взрыва, кПа,

где Р_max = 572 кПа; Р₀ = 101 кПа - атмосферное давление; Z = 0,3 -коэффициент участия горючего во взрыве; _ст = 2,408 кг/м³ - плотность пара, газа; Кн = 3 - коэффициент не плотности помещения; m - масса испарившегося ацетона за время испарения, но не более 3600 с, кг,

m = W • F • ,

где W - скорость испарения ацетона, кг/с,

W = 10^-6 *  * * Р_н,

W = 10^-6 * 3,5 * =649,5*10^-6,

где  = 3,5 - коэффициент испарения; М = 58,08 - молекулярная масса ацетона; Рн = 24,35 кПа - давление насыщенных паров ацетона; F = 20 м², т. к. 1 л жидкости разливается на 1 м² площади пола;  - время испаре­ния всего ацетона, с,

 = G/(W*F) = 15,84/(649,5 • 10^-6 • 20) = 1219,4.

3. Из формулы ацетона С₃Н₆О находим число атомов n_с = 3; n_н = 6; n₀ = 1; n_x = 0.

4. Стехиометрическая концентрация паров в воздухе, %,

С_ст = 100/(1 + 4,84 • ) = 100/(1 + 4,84 • 4) = 4,91,

где

Тогда

Поскольку Р > 5 кПа, а температура вспышки паров ацетона < 28 °С, помещение должно быть отнесено к категории А - взрывопожароопасной.

5. Тротиловый эквивалент, кг,

m_тр = Е/4,6 • 10⁴ = G • Нт/4,6 – 10⁴ = 15,84 • 31360/4,6 • 10⁴ = 10,8,

где Н_т - теплота сгорания ацетона, кДж/кг.

6. Энергетический потенциал блока

Qб = 3/1/16,534

7. Необходимая площадь ЛСК, м²,

S = (V_ст/100) • 5 = (450/100) • 5 = 22,5.

В соответствии с НПБ 105-95 при т,р < 2000 и Qб < 27 блок отно­сится к III категории взрывоопасности.