А.4 Определение избыточного давления для смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли

Расчетное избыточное давление Р для гибридных смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли, определяется по формуле

(А.24)

где Р1 — избыточное давление, вычисленное для горючего газа (пара) в соответствии с А.2.1 и А.2.2;

Р2 — избыточное давление, вычисленное для горючей пыли в соответствии с А.3.1.

А.5 Определение избыточного давления для веществ и материалов,
способных сгорать при взаимодействии с водой, кислородом воздуха
или друг с другом с образованием волн давления


Расчетное избыточное давление Р для веществ и материалов, способных сгорать при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, определяют по А.2.2, полагая Z = 1 и принимая в качестве Нт энергию, выделяющуюся при взаимодействии (с учетом сгорания продуктов взаимодействия до конечных соединений), или экспериментально в натурных испытаниях. В случае, когда определить величину Р не пред­ставляется возможным, следует принимать ее превышающей 5 кПа.

Приложение Б

(обязательное)

Методы определения категорий помещений В1—В4

Б.1 Определение категорий помещений В1—В4 осуществляют путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее — пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице Б.1.

Таблица Б.1 — Удельная пожарная нагрузка и способы размещения для категорий В1—В4

Категория
помещения

Удельная пожарная
нагрузка g на участке,
МДж  м–2

Способ размещения

В1

Более 2200

Не нормируется

В2

1401–2200

В соответствии с Б.2

В3

181–1400

В соответствии с Б.2

В4

1–180

На любом участке пола помещения площадь каждого из участков пожарной нагрузки не более 10 м2. Способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно Б.2

Б.2 При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) легковоспламеняющихся, горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле

, (Б.1)

где Gi количество i-того материала пожарной нагрузки, кг;

 — низшая теплота сгорания i-того материала пожарной нагрузки, МДж  кг–1.

Удельная пожарная нагрузка g, МДж  м–2, определяется из соотношения

, (Б.2)

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

В помещениях категорий В1—В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в таблице Б.1. В помещениях категории В4 расстояния между этими участками должны быть более предельных. В таблице Б.2 приведены рекомендуемые значения предельных расстояний lпр в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков qкр, кВт  м–2, для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и трудногорючих материалов. Значения lпр, приведенные в таблице Б.2, рекомендуются при условии, если Н > 11 м; если Н < 11 м, то предельное расстояние определяется как l = lпр + (11 – Н), где lпр — определяется из таблицы Б.2; Н — минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м.

Таблица Б.2 — Значения предельных расстояний lпр в зависимости от критической плотности падающих лучистых потоков qкр

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

Значения qкр для некоторых материалов пожарной нагрузки приведены в таблице Б.3.

Таблица Б.3 — Значения qкр для некоторых материалов пожарной нагрузки

Материал

qкр, кВт  м–2

Древесина (сосна влажностью 12 %)

13,9

Древесно-стружечные плиты (плотностью 417 кг  м–3)

8,3

Торф брикетный

13,2

Торф кусковой

9,8

Хлопок-волокно

7,5

Слоистый пластик

15,4

Стеклопластик

15,3

Пергамин

17,4

Резина

14,8

Уголь

35,0

Рулонная кровля

17,4

Сено, солома (при минимальной влажности до 8 %)

7,0

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

Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями qкр предельные расстояния принимаются lпр  12 м.

Для пожарной нагрузки, состоящей из ЛВЖ или ГЖ, расстояние lпр между соседними участками размещения (разлива) пожарной нагрузки допускается рассчитывать по формулам:

lпр  15 м при Н  11 м, (Б.3)

lпр  26 – H при Н < 11 м. (Б.4)

Если при определении категорий В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q, определенное по формуле (Б.2), отвечает неравенству

(Б.5)

то помещение будет относиться к категориям В1 или В2 соответственно.

Здесь gт = 2200 МДж  м–2 при 1401 МДж  м–2  g  2200 МДж  м–2, gт = 1400 МДж  м–2 при 181 МДж  м–2   g  1400 МДж  м–2 и gт = 180 МДж  м–2 при 0 < g  180 МДж  м–2.
Приложение В

(обязательное)

Методы расчета критериев пожарной опасности наружных установок

В.1 Методы расчета критериев пожарной опасности для горючих газов и паров

В.1.1 При невозможности расчета пожарного риска выбор расчетного варианта следует осуществлять с учетом годовой частоты реализации и последствий тех или иных аварий. В качестве расчетного для вычисления критериев пожарной опасности наружных установок, в которых находятся (обращаются) горючие газы, пары, следует принимать вариант аварии, для которого произведение годовой частоты реализации этого варианта Qw и расчетного избыточного давления Р при сгорании газо-, паровоздушных смесей в случае реализации указанного варианта максимально, то есть:

G = Qw P = max. (В.1)

Расчет величины G производится в следующей последовательности:

а) рассматриваются различные варианты аварий и из статистических данных или на основе годовой частоты аварий со сгоранием газо-, паровоздушных смесей определяются Qwi для этих вариантов;

б) для каждого из рассматриваемых вариантов определяются по изложенной ниже методике значения расчетного избыточного давления Pi;

в) вычисляются величины Gi = Qwi Pi для каждого из рассматриваемых вариантов аварии, среди которых выбирается вариант с наибольшим значением Gi;

г) в качестве расчетного для определения критериев пожарной опасности принимается вариант, в котором величина Gi максимальна. При этом количество горючих газов, паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается, исходя из рассматриваемого сценария аварии с учетом В.1.3—В.1.9.

В.1.2 При невозможности реализации метода по В.1.1 в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образовании горючих газо-, паровоздушных смесей участвует наибольшее количество газов, паров, наиболее опасных в отношении последствий сгорания этих смесей. В этом случае количество газов, паров, вышедших в атмосферу, рассчитывается в соответствии с В.1.3—В.1.9.

В случае, если использование расчетных методов не представляется возможным, допускается определение значений критериев пожарной опасности на основании результатов соответствующих научно-исследо­вательских работ, согласованных и утвержденных в установленном порядке.

В.1.3 Количество поступивших веществ, которые могут образовывать горючие газовоздушные, паровоздушные смеси определяется, исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно В.1.1 или В.1.2 (в зависимости от того, какой из подходов к определению расчетного варианта аварии принят за основу);

б) все содержимое аппарата поступает в окружающее пространство;

в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и об­ратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Расчетное время отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.

Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:

- времени срабатывания систем автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с);

- 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

- 300 с при ручном отключении;

г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на горизонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных или иных экспериментальных данных), исходя из расчета, что 1 литр смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,10 м2, а остальных жидкостей — на 0,15 м2;

д) происходит также испарение жидкостей из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;

е) длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.

В.1.4 Масса газа m, кг, поступившего в окружающее пространство при расчетной аварии, определяется по формуле

(В.2)

где Va — объем газа, вышедшего из аппарата, м3;

Vт — объем газа вышедшего из трубопровода, м3;

г — плотность газа, кг  м–3.

При этом

(В.3)

где Р1 — давление в аппарате, кПа;

V — объем аппарата, м3;

, (В.4)

где V — объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;

V — объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;

, (В.5)

где q — расход газа, определяемый по технологическому регламенту в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т. д., м3  с–1;

Т — время, определяемое по В.1.3, с;

, (В.6)

где Р2 — максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

r — внутренний радиус трубопроводов, м;

L — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

В.1.5 Масса паров жидкости m, кг, поступивших в окружающее пространство при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т. п.), определяется из выражения

, (В.7)

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

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

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

mпер — масса жидкости, испарившейся в окружающее пространство в случае ее перегрева, кг.

При этом каждое из слагаемых (mр, mемк, mсв.окp) в формуле (В.7) определяют из выражения

, (В.8)

где W —

интенсивность испарения, кг  с–1  м–2;

Fи —

площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с В.1.3 в зависимости от массы жидкости mп, вышедшей в окружающее пространство;

Т —

продолжительность поступления паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в окружающее пространство согласно В.1.3, с.

Величину mпер определяют по формуле (при Та  Ткип)

, (В.9)

где mп —

масса вышедшей перегретой жидкости, кг;

Ср —

удельная теплоемкость жидкости при температуре перегрева жидкости Та, Дж  кг–1  К–1;

Та —

температура перегретой жидкости в соответствии с технологическим регламентом в технологическом аппарате или оборудовании, К;

Ткип —

нормальная температура кипения жидкости, К;

Lисп —

удельная теплота испарения жидкости при температуре перегрева жидкости Та, Дж  кг–1.

Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (В.7) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работы.

В.1.6 Масса mп вышедшей жидкости, кг, определяют в соответствии с В.1.3.

В.1.7 Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше расчетной температуры (окружающей среды) ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле

, (В.10)

где М — молярная масса, кг  кмоль–1;

Рн — давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, определяемое по справочным данным, кПа.

В.1.8 Масса паров жидкости, нагретой выше расчетной температуры, но не выше температуры кипения жидкости, определяется в соответствии с А.2.8 (приложение А).

В.1.9 Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных допускается рассчитывать удельную массу испарившегося СУГ mСУГ из пролива, кг  м–2, по формуле

, (В.11)

где М

молярная масса СУГ, кг  моль–1;

Lисп

мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре СУГ Тж, Дж  моль–1;

Т0

начальная температура материала, на поверхность которого разливается СУГ, К;

Тж

начальная температура СУГ, К;

тв

коэффициент теплопроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, Вт  м–1  К–1;

 

коэффициент температуропроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, м2  с–1;

Ств

теплоемкость материала, на поверхность которого разливается СУГ, Дж  кг–1  К–1;

тв

плотность материала, на поверхность которого разливается СУГ, кг  м–3;

t

текущее время, с, принимаемое равным времени полного испарения СУГ, но не более 3600 с;

 

число Рейнольдса;

U —

скорость воздушного потока, м  с–1;

 

характерный размер пролива СУГ, м;

в —

кинематическая вязкость воздуха, м2  с–1;

в —

коэффициент теплопроводности воздуха, Вт  м–1  К–1.

Формула (В.11) справедлива для СУГ с температурой Тж  Ткип. При температуре СУГ Тж  Ткип дополнительно рассчитывается масса перегретых СУГ mпер по формуле (В.9).

страница 1страница 2страница 3страница 4


скачать

Другие похожие работы: