Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей excel

Избыточное давление взрыва ΔР для горючих пылей определяется по формуле:

Здесь:

---

Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей

17.
Расчет избыточного давления взрыва DР,
кПа,
производится по формуле (4),
где коэффициент Z
участия взвешенной пыли во взрыве
рассчитывается по формуле

Z
= 0,5F, (14)

где
F
— массовая
доля частиц пыли размером менее
критического, с превышением которого
аэровзвесь становится взрывобезопасной,
т.е. неспособной распространять пламя.
В отсутствие возможности получения
сведений для оценки величины Z
допускается принимать Z
= 0,5.

18.
Расчетная масса взвешенной в объеме
помещения пыли т,
кг,
образовавшейся в результате аварийной
ситуации, определяется по формуле

т
= m_вз
+ т_ав, (15)

где
т_вз
— расчетная
масса взвихрившейся пыли, кг; т_ав
— расчетная
масса пыли, поступившей в помещение в
результате аварийной ситуации, кг.

19.
Расчетная масса взвихрившейся пыли т_вз
определяется
по формуле

т_вз
= К_вз
т_n, (16)

где
К_вз
— доля
отложившейся в помещении пыли, способной
перейти во взвешенное состояние в
результате аварийной ситуации. При
отсутствии экспериментальных сведений
о величине К_вз
допускается
полагать К_вз
= 0,9; m_n
— масса
отложившейся в помещении пыли к моменту
аварии, кг.

20.
Расчетная масса пыли, поступившей в
помещение в результате аварийной
ситуации, т_ав,
определяется по формуле

т_ав
= (т_ап
+ qТ)К_п, (17)

где
т_ап
— масса
горючей пыли, выбрасываемой в помещение
из аппарата, кг; q
— производительность,
с которой продолжается поступление
пылевидных веществ в аварийный аппарат
по трубопроводам до момента их отключения,
кг×с^-1;
Т — время
отключения, определяемое по п. 7в,
с; К_п
— коэффициент
пыления, представляющий отношение массы
взвешенной в воздухе пыли ко всей массе
пыли, поступившей из аппарата в помещение.
При отсутствии экспериментальных
сведений о величине К_п
допускается
полагать:

для
пылей с дисперсностью не менее 350 мкм —
К_п
= 0,5;

для
пылей с дисперсностью менее 350 мкм — К_п
= 1,0.

Величина
т_ап
принимается
в соответствии с пп. 6
и 8.

21. Масса отложившейся
в помещении пыли к моменту аварии
определяется по формуле

, (18)

где
К_r
— доля горючей
пыли в общей массе отложений пыли; т₁
— масса пыли,
оседающей на труднодоступных для уборки
поверхностях в помещении за период
времени между генеральными уборками,
кг; т₂
— масса пыли,
оседающей на доступных для уборки
поверхностях в помещении за период
времени между текущими уборками, кг; К_у
— коэффициент
эффективности пылеуборки. Принимается
при ручной пылеуборке:

сухой — 0,6;

влажной — 0,7.

При механизированной
вакуумной уборке:

пол ровный — 0,9;

пол с выбоинами
(до 5 % площади) — 0,7.

Под труднодоступными
для уборки площадями подразумевают
такие поверхности в производственных
помещениях, очистка которых осуществляется
только при генеральных пылеуборках.
Доступными для уборки местами являются
поверхности, пыль с которых удаляется
в процессе текущих пылеуборок (ежесменно,
ежесуточно и т.п.).

22.
Масса пыли m_i
(i
= 1,2), оседающей на различных поверхностях
в помещении за межуборочный период,
определяется по формуле

, (i
= 1,2) (19)

где
М_i
=

— масса пыли,
выделяющаяся в объем помещения за период
времени между генеральными пылеуборками,
кг; M_1j
—
масса пыли,
выделяемая единицей пылящего оборудования
за указанный период, кг; M₂
=

— масса пыли,
выделяющаяся в объем помещения за период
времени между текущими пылеуборками,
кг; M_2j
— масса пыли,
выделяемая единицей пылящего оборудования
за указанный период, кг; а
— доля
выделяющейся в объем помещения пыли,
которая удаляется вытяжными вентиляционными
системами. При отсутствии экспериментальных
сведений о величине a
полагают a
= 0; b₁,
b₂
— доли
выделяющейся в объем помещения пыли,
оседающей соответственно на труднодоступных
и доступных для уборки поверхностях
помещения (b₁
+ b₂
= 1).

При
отсутствии сведений о величине
коэффициентов b₁
и b₂
допускается
полагать b₁
= 1,
b₂
= 0.

23.
Величина M_i
(i
= 1,2) может
быть также определена экспериментально
(или по аналогии с действующими образцами
производств) в период максимальной
загрузки оборудования по формуле

(i
= 1,2) (20)

где
G_1j,
G_2j
—
интенсивность пылеотложений соответственно
на труднодоступных F_1j
(м²)
и доступных F_2j
(м²)
площадях, кг×м^-2с^-1;
t₁,
t₂
— промежуток
времени соответственно между генеральными
и текущими пылеуборками, с.

Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей

3.13. Расчет избыточного давления взрыва P (кПа) производится по формуле (2), где коэффициент Z участия взвешенной пыли во взрыве рассчитывается по формуле:

Z = 0,5 · F, (15)

где F — массовая доля частиц пыли размером менее критического, с превышением которого аэровзвесь становится взрывобезопасной, т.е. неспособной распространять пламя, принимаемого не менее 50 мкм для металлов и 100 мкм для других веществ.

В отсутствие возможности получения сведений для расчета величины Z допускается принимать Z = 0,5.

3.14. Количество поступившей в помещение пыли, которая может образовывать взрывоопасную смесь, определяется из следующих предпосылок:

а) расчетной аварии предшествовало пыленакопление в производственном помещении, происходящее в условиях нормального режима работы (например, вследствие пылевыделения из негерметичного производственного оборудования);

б) в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в помещение всей находившейся в аппарате пыли.

3.15. Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m, кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле:

m = m_вз + m_ав, (16)

где m_вз — расчетная масса взвихрившейся пыли, кг

m_ав — расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг,

при этом:

m_вз = К_вз · m_п, (17)

где К_вз — доля отложившейся в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации. В отсутствие экспериментальных данных допускается полагать К_вз = 0,9

m_п — масса отложившейся к моменту аварии пыли в помещении, кг

m_ав = (m_ап
+ q · T) · К_п, (18)

где q — производительность, с которой продолжается поступление пылевидных веществ в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг·с^-1

m_ап — масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата, кг

T — время отключения, с, определяемое по п.3.2

К_п — коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли, поступившей из аппарата в помещение. В отсутствии экспериментальных данных о величине К_п допускается полагать:

для пылей с дисперсностью не менее 350 мкм К_п = 0,5;

для пылей с дисперсностью менее 350 мкм К_п = 1,0.

3.16. Масса отложившейся в помещении пыли к моменту аварии определяется по формуле:

, (19)

где К_г — доля горючей пыли в общей массе отложений пыли

m₁ — масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях в помещении за период между генеральными уборками, кг

m₂ — масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях в помещении, за период времени между текущими уборками, кг

К_у — коэффициент эффективности пылеуборки. Принимается при ручной пылеуборке: сухой — 0,6, влажной — 0,7; при механизированной вакуумной уборке: пол ровный — 0,9, с выбоинами (до 0,5% площади) — 0,7.

Под труднодоступными для уборки площадями подразумевают такие поверхности в производственных помещениях, очистка которых осуществляется только при генеральных пылеуборках. Доступными для уборки местами являются поверхности, пыль с которых удаляется в процессе текущих пылеуборок (ежемесячно, ежесуточно и т.п.).

3.17. Масса пыли m_i (i
= 1, 2), оседающей соответственно на различных поверхностях в помещении за межуборочный период, определяется по формуле:

m_i = M_i ·
(1 — a) · b_i (i = 1, 2), (20)

где — масса пыли, выделившаяся в объем помещения за период времени между генеральными пылеуборками, кг

M_1J — масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за укачанный период, кг

— масса пыли, выделяющаяся в объем помещения за период между текущими пылеуборками, кг

M_2J — масса пыли, выделяемая единицей пылящего оборудования за указанный период, кг

a — доля выделяющейся в объем помещения пыли, которая удаляется вытяжными вентиляционными системами. В отсутствии экспериментальных сведений о величине a полагают a = 0

b₁, b₂ — доли выделяющейся в объем помещения пыли, оседающей на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях помещения (b₁
+ b₂ = 1).

При отсутствии сведений о величине коэффициентов b₁ и b₂ допускается полагать b₁ = 1, b₂=0.

3.18. Величина
M_i (i
= 1, 2) может быть также определена экспериментально (или по аналогии с действующими производствами) в период максимальной загрузки оборудования по формуле:

(i =1, 2), (21)

где G₁J, G_2J — интенсивность пылеотложений соответственно на труднодоступных F_1J (м²) и доступных F_2J (м²) площадях, кг·м^-2·с^-1

t₁, t₂ — промежуток времени соответственно между генеральными и текущими пылеуборками, с.

3.19. Если расчетная величина избыточного давления взрыва в помещении превышает 5 кПа, то помещение относится к категории А или Б в зависимости от вида, агрегатного состояния и взрывопожароопасных свойств применяемых веществ и материалов в соответствии с табл.1. Если же расчетная величина избыточного давления взрыва в помещении не превышает 5 кПа, то помещение не относится к категории А или Б. В этом случае категория помещения определяется в зависимости от величины удельной пожарной нагрузки, создаваемой находящимися в помещении (обращающимися в технологии) горючими веществами и материалами и способа ее размещения на участках.

Определение категорий B1-B4 помещений

3.20. Количество пожарной нагрузки Q, МДж, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка определяется по формуле:

, (22)

где G_i — количество i-го материала пожарной нагрузки, кг

— низшая теплота сгорания i-гo материала пожарной нагрузки, МДж·кг^-1.

Удельная пожарная нагрузка g, МДж·кг^-2, определяется из соотношения:

, (23)

где S — площадь размещения пожарной нагрузки, м², но не менее 10 м².

3.21. Определение пожароопасной категории В1-В4 осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в табл.4.

Таблица 4

Категория помещения	Удельная пожарная нагрузка (g) на участке ее размещения,МДж·м-2	Способ размещения пожарной нагрузки
В1	более 2200	Не нормируется
В2	1401-2200	См. примечание 2
В3	181-1400	См. примечание 2
В4	1-180	На любом участке пола помещения площадью 10 м2; способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно примечанию 1

Примечание: 1. В помещениях категорий В1-В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в табл.4. В помещениях категории В4 расстояния между указанными участками должны быть более предельных, определяемых по п.3.22.

2. Если при определении категорий В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q, определенное в п.3.20, превышает или равно значению, определяемому из выражения Q ³ 0,64 · g ·
H² (24), то помещение будет относиться к категориям В1 или В2 соответственно.

3.22. Рекомендуемые значения предельных расстояний (l_пр) в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков q_кр (кВт·м^-2) для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и трудногорючих материалов, приведены в табл.5.

Таблица 5

qкр, кВт·м-2	5	10	15	20	25	30	40	50
lпр, м	12	8	6	5	4	3,8	3,2	2,8

Величины l_пр, приведенные в табл.5, рекомендуются при условии, если H > 11 м,

где H — минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.

Если H < 11 м, то предельные расстояния определяются, как:

l = l_пр + (11 — H), (25)

где l_пр — определяется из табл.5.

Значения q_кр для некоторых материалов пожарной нагрузки приведены в табл.6.

Таблица 6

Материалы	qкр, кВт·м-2
Древесина (сосна влажностью 12%)	13,9
Древесностружечные плиты с плотностью 417 кг·м-3	8,3
Хлопок-волокно	7,5
Слоистый пластик	15,4
Стеклопластик	15,3
Пергамин	17,4
Резина	14,8
Рулонная кровля	17,4
Торф брикетный	13,2
Торф кусковой	9,8
Сено, солома (при минимальной влажности до 8%)	7,0
Уголь	35,0
Картон серый	10,8
Декоративный бумажно-слоистый пластик	19,0
Металлопласт	24,0
Плитка древесноволокнистая	13,0
Плитка древесностружечная	12,0
Плитка древесностружечная с отделкой «Полиплен»	12,0
Плитка древесноволокнистая с лакокрасочным покрытием под ценные породы дерева	12,0
Винилискожа обивочная пониженной горючести	30,0
Кожа искусственная «Теза»	17,9
Кожа искусственная «ВИК-ТР»	20,0
Стеклопластик на полиэфирной основе	14,0
Лакокрасочные покрытия	25,0
Легковоспламеняющиеся, горючие и трудногорючие жидкости при температуре самовоспламенения, °С:
300	12,1
350	15,5
400	19,9
500 и выше	28,0

Если пожарная нагрузка состоит из различных материалов, то значение q_кр определяется по материалу с минимальным значением q_кр.

Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями q_кр значения предельных расстояний принимаются l_пр
³ 12 м.

Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ и ГЖ, рекомендуемое расстояние (l_пр) между соседними участками размещения (разлива) пожарной нагрузки рассчитывается по формулам:

l_пр ³ 15 при H ³ 11 м (26)

l_пр ³ 26 — H при H < 11 м (27)

3.23. Предельно допустимое количество пожарной нагрузки на одном участке и наибольшая площадь участка ее размещения (локального пожара) в помещениях категории В4 не должны превышать значений, приведенных в табл.7.