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.
9. 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 горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
10. Избыточное давление взрыва Дельта Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Вг, I, F, определяется по формуле
mZ 100 1
Дельта P = (P - P ) ──────── ─── ───, (1)
max 0 V ро С К
св г,п ст н
где Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями п.3. При отсутствии данных допускается принимать Р_max равным 900 кПа; P_0 - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); m - масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (6), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (11), кг; Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл.2; V_св - свободный объем помещения, м3; ро_г,п - плотность газа или пара при расчетной температуре t_р, кг х м(-3), вычисляемая по формуле
M
ро = ────────────────, (2)
г,п V (1+0,00367t )
0 р
где М - молярная масса, кг х кмоль(-1); V_0 - мольный объем, равный 22,413 м3 х кмоль(-1); t_p - расчетная температура,°С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t_p по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61°С; С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле
100
C = ──────────────, (3)
ст 1 + 4,84 бета
n - n n
Н X О
где бета = n + ──────── - ─── - стехиометрический коэффициент кислорода
C 4 2
в реакции сгорания; n_С, n_Н, n_О, п_Х - 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 2
┌────────────────────────────────────────────────────────┬──────────────┐
│ Вид горючего вещества │ Значение Z │
├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤
│Водород │ 1,0 │
├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤
│Горючие газы (кроме водорода) │ 0,5 │
├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤
│Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до│ 0,3 │
│температуры вспышки и выше │ │
├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤
│Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже│ 0,3 │
│температуры вспышки, при наличии возможности образования│ │
│аэрозоля │ │
├────────────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤
│Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже│ 0 │
│температуры вспышки, при отсутствии возможности│ │
│образования аэрозоля │ │
└────────────────────────────────────────────────────────┴──────────────┘
11. Расчет Дельта_Р для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в п.10, а также для смесей может быть выполнен по формуле
mH Р Z
т 0 1
Дельта Р = ───────────── ────, (4)
V ро С Т К
св в р 0 н
где Н_т - теплота сгорания, Дж х кг(-1); ро_в - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т_0, кг х м(-3); С_р - теплоемкость воздуха, Дж х кг(-1) х К(-1) (допускается принимать равной 1,01 х 10(3) Дж х кг(-1) х К(-1)); Т_0 - начальная температура воздуха, К.
12. В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы m, входящей в формулы (1) и (4), допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.
При этом массу m горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле
К = АТ + 1, (5)
где А - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с(-1); Т - продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с (принимается по п.7).
13. Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле
m = (V + V ) ро , (6)
a т r
где V_a - объем газа, вышедшего из аппарата, м3; V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3.
При этом
V = 0,01 P V, (7)
a 1
где Р_1 - давление в аппарате, кПа; V - объем аппарата, м3;
V = V + V , (8)
т 1т 2т
где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3; V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;