Определить категорию взрывопожарной опасности помещения в соответствии с исходными данными, приведёнными ниже Методика расчета приведена в соответствии с СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с изменением № 1)».
Исходные данные:
Горючее вещество-водород;
Химическая формула-Н2;
Молярная масса-M=2 кг/кмоль;
Объем газа, вышедшего из аппарата-Va=15 м3;
Объем газа, вышедшего из трубопроводов-Vт=30 м3;
Температура воздуха-Т=293 К;
Кратность воздухообмена аварийной вентиляции-20 ч-1;
Объем помещения-V=2500 м3;
Максимальное давление взрыва стехиометрической газо – или паровоздушной смеси Pmaх=900 кПа;
Начальное давление Po=101 кПа;
Коэффициент участия горючего во взрыве z=1;
Коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатический процесс горения Kн=3;
Время τ (для газов и пылей)=300 с.
Решение
1.Определяем плотность пара или газа при расчетной температуре tр, кг/м3 , вычисляемая по формуле
ρГ.П.=М/V0*(1+0,00367*tp)=2/22,413*(1+0,00367*61)=0,07 кг/м3
где М – молярная масса, кг/кмоль (по варианту);
V0 - мольный объем, равный 22,413 м3,кмоль-1 ;
tp – расчетная температура, 0С.
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 значение расчетной температуры tp определить не удается, допускается принимать ее равной 61 0С.
2. Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания водорода равен
β=nc+((nн-nх)/4)-n0/2=0+((2-0)/4)-0/2=0,5
где nс, nн, nо, nх – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего.
3. Стехиометрическая концентрация объемных долей ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %, вычисляется по формуле
Сст=100/1+4,84* =100/1+4,84*0,5=29,24 % (об)
4.Массу (кг) поступившего при расчетной аварии газа определяют по формуле
m = (Vа + VТ) ρг=(15+30)*0,07=3,15 кг
где Vа – объем газа, вышедшего из аппарата;
VТ – объем газа, вышедшего из трубопровода до и после его отключения, м3;
ρг – плотность газа при температуре tр
.
5. Определяем свободный объем помещения, м3 , свободный объем помещения находят как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Допускается принимать условно равным 80% геометрического объема помещения.
Vсв=0,8*V=0,8*2500=2000 м3
6. Определяем избыточное давление взрыва Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, H, О, N, Сl, Вr, I, F, определяем по формуле
∆P=(Pмах-Ро)*m∗ZVcв∗ρг.п*100Сст*1Кn=(900-101)*( 3.15∗12000∗0.07*10029.24*13=20,49 кПа
где РMAX – максимальное давление взрыва стехиометрической газо – или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, принять РMAX равным 900 кПа;
Ро – начальное давление; Ро – 101 кПа;
m – масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), попавших в результате аварии в помещении, кг;
Z – коэффициент участия горючего во взрыве (см.табл.3);
VСВ – свободный объем помещения, м3 , свободный объем помещения находят как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Допускается принимать условно равным 80% геометрического объема помещения;
ρГ.П
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
