12. Приложение к категориям зданий: расчет взрывопожароопасных категорий объектов ГУП «ТЭК СПб»

Расчет взрывопожароопасных категорий объектов ГУП «ТЭК СПб»

Согласно принятой методике расчета первоначально необходимо провести проверку на причастность помещений, в которых обращаются ГГ или ЛВЖ, к взрывопожароопасной категории «А» или «Б». К числу таких помещений относятся материальные склады, котельные и ЦТП:

Характеристика объектов категорирования.

№ ПП	Наименование здания и наименование каждого помещения, за исключением офисных и бытовых	Площадь помещения, общая поэтажная площадь здания м3	Высота помещения (высота складирования) м	Максимально возможное количество легковоспламеняющихся жидкостей, горючих газов, находящихся в помещении			Максимально-возможное количество горючих жидкостей, твердых и сыпучих горючих материалов		Краткая характеристика технологического процесса в помещении
				Тип вещества	Общее количество, л	Количество в наибольших емк., л	Тип вещества	Количество кг
1. Материальный склад, ул. Опочинина, 33
1.1	Материальный склад	249	4	ПФ краски	500	3			Хранение мат. ценностей
							Ткань х/б	700	Спецодежда
							Древесина	500	Деревянные изделия
							Пластик	200	Корпуса приборов и оборудования
2. Материальный склад, ул.Наличная, 11
2.1	Материальный склад	87,8	6				древесина	200	Хранение мат. ценностей
							Ткань, войлок	50
3. Материальный склад, ул.Дрезденская, 23
3.1.	Материальный склад	161	6	олифа	400	200			Хранение мат. ценностей
							ДСП	500	Хранение в штабелях
							ДВП	300	Хранение в штабелях
							Резина	400	Хранение мат. ценностей
4. Материальный склад, ул.Гаванская , 71
4.1	Склад баллонов под навесом	25	2,5	ацетилен	8	40			Хранение на полу в вертикальном состоянии
				пропан	5	50
4.2	Склад баллонов под навесом	5	2,5	ацетилен	2				Хранение на полу в вертикальном состоянии
				пропан	2
4.3	Материальный склад	860	8	ПФ краски, масляные краски, олифа	300	3			Хранение лакокрасочных материалов
							древесина	1000	Хранение в штабелях
4.4	Материальный склад	60	3				Ткань х/б	1000	Хранение спецодежды на стеллажах из металла
							древесина	200	Деревянные ящики
							резина	300	Брезентовые накидки, обувь
КОТЕЛЬНЫЕ
1. Квартальная котельная, наб. р. Карповки , 7
1.1	Водяная насосная	30	6						Перекачка воды, пожарная нагрузка отсутствует
1.2	Котельный зал								Сжигание газа
1.3	ГРЩ-0,4 кв	42	4				ПХВ изоляция	15	Маслонаполненное оборудование отсутствует
2. Квартальная котельная, ул. Авиационная, 17
2.1	Котельный зал	320	5	Природный газ			мазут		Сжигание газа или мазута в качестве топлива
2.2	Мазутонасосная	82	2,5				мазут		Перекачка мазута из емкости в котельную
2.3	ГРЩ-0,4 кв	49	4				ПХВ изоляция	15	Распределение электроэнергии
2.4	Слесарная мастерская	15	2,5				древесина	25	Холодная обработка металла, деревянная мебель
3. Районная котельная, ул. Торжковская, 15
3.1	Котельный зал	420	6	Природный газ			мазут		Сжигание газа или мазута в качестве топлива
3.2	Мазутонасосная	171	3,5				мазут		Перекачка мазута из емкости в котельную
3.3	ГРЩ-0,4 кв	72	4				ПХВ изоляция	15	Распределение электроэнергии
3.4	Слесарная мастерская	15	2,5				Масло в станке	10	Холодная обработка металла
4. Районная котельная, ул.Смирнова, 13
4.1	ГРП	24	3,5	Природный газ					Редукция, распределение газа
4.2	Мазутонасосная	254	3,5				мазут		Перекачка мазута из емкости в котельную 16 т в час
4.3	Котельный зал	600	6	Природный газ			мазут		Сжигание газа или мазута в качестве топлива
4.4	Камера трансформатора	60	3,5				масло	200	Маслонаполненное оборудование
4.5	РУ-10 кв, РУ-6 кв	80	4				масло	25	Маслонаполненное оборудование
4.6	ГРЩ-0,4 кв	90	4				ПХВ изоляция	15	Распределение электроэнергии
4.7	Слесарная мастерская	15	2,5				масло	10	Холодная обработка металла
4.8	Хим. лаборатория	12	3,5						Пожарная нагрузка отсутствует
4.9	кладовая	20	3,5				ветошь	30	Хранение на полу
							древесина	50	Хранение на полу
							ПХВ изоляция	50	Хранение на полу
5. Ремонтный цех, ул. Марата, 7
5.1	Ремонтный цех	250	3,5				древесина	500	Деревообработка, местная вытяжка над станками
6. Центральные тепловые пункты
6.1	Здание ЦТП
6.2	Бойлерная								Пожарная нагрузка отсутствует
6.3	Насосная								Пожарная нагрузка отсутствует
6.4	ГРЩ-0,4 кв	45	3,2				ПХВ изоляция	15	Распределение электроэнергии

Материальный склад , ул. Опочинина,33

Площадь помещения составляет 249 м² , высота 4 м. В помещении хранятся лакокрасочные материалы, преимущественно краска ПФ. Горючей основой краски является растворитель – Уайт-спирит ( t_всп. = 33^оС)

За расчетный вариант аварии принимаем разгерметизацию емкости с краской, расчет будет проводится по уайт-спириту (3 л), выход и разлив жидкости по поверхности пола.

Определение массы жидкости, которая поступит в помещение из разрушенной емкости m_ж.

m_ж = 3 х 790 х 10^-3 = 2,37 кг.

Площадь испарения составит (растворителя менее 70%):

S_испар = 0,5F_разл = 1,5 м².

Давление насыщенного пара для уайт-спирита определяем по уравнению Антуана:

P_s = 10*7,14 - (2218,3 / 273,2 + 38) = 1,02 кПа

Тогда интенсивность испарения:

W_исп = 10^-6*n*V 147,3*1*1,02 = 1,24x10^-5 кг/м²*с

Определение расчетного времени испарения t_исп:

t_исп = М_ж / W_исп*Sисп = 2,37 / 1,24 х 10^-5*1,5 = 127490 с

Поскольку расчетное время испарения более 3600 с, необходим расчет массы паров принимать при испарении за 1 час:

M_паров = t_исп*W_исп*S_исп = 3600*1,24*10^-5*3 = 0,13 кг

Определение свободного объема помещения:

V_св = 0,8 V_помещ = 0,8*(249*4) = 797 м³

Если принять, что давление в помещении равно нормальному атмосферному давлению (101,3 кПа), то плотность воздуха Р_в можно рассчитать по следующей формуле:

Рс = 29 / V_м*(1 + 0.0037 х t_н) = 29 / 25,5* (1 + 0,0037*38) = 1,00 кг/м³,

Молярный объем воздуха при заданных условиях:

V_м = P_o*V_o*T_н / T_o*P_n = 101,3*22,4*311/ 273 = 25,5 м³

Низшая теплота сгорания уайт-спирита берется из таблицы 5.

Избыточное давление взрыва составит:

Р = m_исп*H_т*P_о*Z 1 / V_св*P_с*C_р*T_н*K_н = 0,23 кПа

Где: Z– коэффициент участия горючего во взрыве. Для ЛВЖ, нагретых выше температуры вспышки, неспособных образовывать аэрозоль = 0.3; Т_н - начальная температура воздуха Т_н = 311 К (38^оС); К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Принимаем К_н = 3.

Избыточное давление взрыва менее 5 кПа, то следует произвести проверку на причастность данного помещения к пожароопасному.

Материальный склад , ул. Гаванская.

Площадь помещения составляет 860 м², высота 8 м. В помещении хранятся лакокрасочные материалы, преимущественно краска ПФ. Горючей основой краски является растворитель Уайт-спирит ( t_всп. = 33^оС).

За расчетный вариант аварии принимаем разгерметизацию емкости с краской, расчет производится по Уайт-спириту (3 л), выход и разлив жидкости по поверхности пола.

Определение массы жидкости, которая поступит в помещение из разрушенной емкости m_ж.

m_ж = 3*790*10^-3 = 2,37 кг.

Площадь испарения составит:

S_испар = F_разл = 3,0 м².

Давление насыщенного пара для уайт-спирита определяем по уравнению Антуана:

P_s = 10*7,14 - (2218,3/273,2=38) = 1,02 кПа

Тогда интенсивность испарения:

W_исп = 10^-6*n*V*М*Р_s = 10^-6*V*147,3*1*1,02 = 1,24*10 ^-5кг/м²*с

Определение расчетного времени испарения tисп:

t_исп = М_ж / W_исп*Sисп = 2,37 / 1,24*10^-5*1,5 = 127490 с

Поскольку расчетное время испарения более 3600 с, необходим расчет массы паров, принимать при испарении за 1 час:

M_паров = t_исп*W_исп*S_исп = 3600*1,24*10^-5*3 = 0,13 кг

Определение свободного объема помещения:

V_св = 0,8 V_помещ = 0,8*(860*8) = 5504 м³

Если принять, что давление в помещении равно нормальному атмосферному давлению (101,3 кПа), то плотность воздуха Р_в можно рассчитать по следующей формуле:

Рс = 29 / V_м*(1 + 0.0037 х t_н) = 29 / 25,5*(1 + 0,0037*38) = 1,00 кг/м³,

Молярный объем воздуха при заданных условиях:

V_м = P_o*V_o*T_н / T_o*P_n = 101,3*22,4*311/ 273 = 25,5 м³

Низшая теплота сгорания уайт-спирита берется из таблицы 5.

Избыточное давление взрыва составит:

Р = m_исп х H_т х P_о х Z 1/ V_св х P_с х C_р х T_н х Kн = 0,13*43966*101*0,3 / 5504*1*1,01*311*3 = 0,03 кПа

где: Z -коэффициент участия горючего во взрыве. Для ЛВЖ, нагретых выше температуры вспышки, не способных образовывать аэрозоль Z = 0,3; Т_н - начальная температура воздуха Т_н = 311 К (38^оС); К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Принимаем К_н = 3.

Избыточное давление взрыва менее 5 кПа, следует произвести проверку на причастность данного помещения к пожароопасному.

ГРП, ГРУ в котельных.

ГРП и ГРУ, как правило, является зданием и состоит из одного помещения. В помещениях установлены трубопроводы и запорная арматура для подачи и дозирования природного газа – метана. Диаметр газовых труб составляет от 25 до 400 мм. Давление в газовом трубопроводе достигает 12 атм. В случае аварийной разгерметизации практически моментально в помещении ГРП и ГРУ может образоваться взрывоопасная концентрация. Ввиду этого, а так же учитывая требования, изложенные в документах, проводить расчет для помещений и зданий вышеупомянутого типа не целесообразно. Помещение и здания ГРП и ГРУ постоянно будут относится к взрывопожароопасной категории «А».

Склад баллонов с ГГ.

Баллоны с ГГ, а именно, с ацетиленом, пропан-бутаном и др. целесообразно располагать снаружи зданий под навесом, в этом случае категория помещения таких складов не определяется. В случае расположения склада баллонов с ГГ в помещениях, помещение будет относиться к взрывопожароопасной категории «А».

<< Приложение к категориям зданий: справочные данные для расчётов

Приложение к категориям зданий: расчет пожароопасных категорий >>

17.01.2012 [09:06 ]

Эта статья еще не комментировалась. Инф-Ремонт будет признателен первому комментарию о статье