Категории по взрывопожарной опасности (стр. 1 из 2)

Задача 3

В производственном помещении предусматривается обезжиривание деталей, которое производится в ваннах с растворителем, емкостью по 10 л в каждой. Открытое зеркало одной ванны составляет 0,1 м².

За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив содержимого одной ванны. Кроме этого, происходит испарение растворителя с открытого зеркала остальных ванн и поверхностей обезжиренных деталей.

Выбрав соответствующее варианту условие задания (табл. 4), требуется определить, к какой категории по взрывопожарной и пожарной опасности необходимо отнести производственное помещение и предложить мероприятия по предупреждению аварийной ситуации.

№ варианта	Наименование растворителя	Скорость воздушного потока в помещении, м/с	Температура растворителя, 0С	Давление насыщенного пара растворителя, кПа	Количество ванн, шт	Площадь поверхностей обезжиренных деталей, м2	Объем помещения, Vп, м3
1.	Бутиловый спирт	0,1	19	0,63	6	0,5	250

Примечание: при решении задачи пользоваться приложениями 6,7,8,4.

Приложение 6

Общие положения

1. Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

2. Происходит испарение:

· с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей — на 1 м² пола помещения;

· из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей.

3. Длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.

4. Для определения пожароопасных свойств веществ и материалов допускается использование справочных данных.

5. Свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения.

Расчет избыточного давления взрыва для паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей

Избыточное давление взрыва DР для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вr, I, F, определяется по формуле

(6.1)

где Р_max — максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Р_maxравным 900 кПа;

Р₀ — начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т — масса паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая по формуле (6.4), кг;

Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения паров в объеме помещения. Допускается принимать значение Z по табл. П. 6.1;

V_св — свободный объем помещения, м^3,;

r_г.п — плотность пара при расчетной температуре t_p, кг×м^-3, вычисляемая по формуле

( 6.2)

где М— молярная масса, кг×кмоль^-1;

v₀ —мольный объем, равный 22,413 м³×кмоль^-1;

t_p — расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении;

С_ст — стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле

( 6.3)

где

— стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

¾ число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

К_н — коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К_н равным 3.

Таблица П. 6.1

Вид горючего вещества	Значение Z
Водород	1,0
Горючие газы (кроме водорода)	0,5
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до температуры вспышки и выше	0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля	0,3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, при отсутствии возможности образования аэрозоля	0

Масса паров жидкости m, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения

т = т_р + т_емк + т_св.окр., ( 6.4)

где m_р — масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

т_емк — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

т_св.окр — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

При этом каждое из слагаемых в формуле (4) определяется по формуле

m = W F_и T, ( 6.5)

где W — интенсивность испарения, кг×с^-1×м^-2;

F_и— площадь испарения, м², определяемая в соответствии с п. 2 в зависимости от массы жидкости т_п, вышедшей в помещение;

Т- время испарения, с.

( 6.6)

где m_р - масса разлившейся жидкости, кг, определяемая по формуле:

m=V_ж·ρ_ж ( 6.7)

где V_ж –объем разлившейся жидкости, м³;

ρ_ж - плотность жидкости, кг/м³.

Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W no формуле:

W = 10^-6h

P_н, ( 6.8)

где h — коэффициент, принимаемый по табл. П. 6.2 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

Р_н — давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р, кПа.

Таблица П. 6.2

Скорость воздушного потока в помещении,	Значение коэффициента h при температуре t, °С, воздуха в помещении
м×с-1	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

Приложение 7

Характеристики растворителей, используемых для обезжиривания деталей

Таблица П. 7.1

Физико-химические свойства растворителей

№ п/п	Наименование растворителя	Формула	Молекулярная масса	Плотность, кг/м3	Температура вспышки, 0С
1.	Амилацетат	СН3СООС5Н11	130,19	877,4	25
2.	Ацетон	СН3СОСН3	58,08	790,8	-18
3.	Бензол	С6Н6	78,11	879	-11
4.	Бутилацетат	СН3СООС4Н9	116,16	870	29
5.	Бутиловый спирт	СН3(СН2)2СН2ОН	74,12	809,8	34
6.	Гексан	СН3(СН2)4СН3	86,18	659,35	-20
7.	Ксилол	С6Н4(СН3)2	106,16	855	29
8.	Толуол	С6Н5СН3	92,14	866,92	4
9.	Циклогексанол	С6Н11ОН	100,16	960	61
10.	Этилацетат	СН3СООС2Н5	88,10	881	2
11.	Этилцеллозольв	С2Н5ОСН2СН2ОН	90,12	931,1	52
12.	Нонан	СН3(СН2)7СН3	128,26	717,6	31
13.	Декан	СН3(СН2)8СН3	142,29	730,03	47

Приложение 8