НПБ 105-95 Пособие по применению, часть 3
Температура вспышки, °С:
- сольвент t всп = 21.
Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), % (об.):
-
метан
= 5,28;
-
сольвент
= 1,0.
Стехиометрическая концентрация, % (об.):
- метан
= 9,36;
-
сольвент
= 1,80 (
).
1.5. Размеры помещений и параметры технологического процесса.
1.5.1. Общие размеры цеха: L = 264,7 м, S = 30,54 м, Н = 15,75 м.
Объем помещения V п = 264,7 · 30,54 · 15,75 = 127322,0 м3
1.5.2. Площадь окрасочного пролета со встроенными помещениями на отметке 0,00:
F общ = 264,7 · 30,54 = 8083,94 м2
1.5.3. Площади встроенных помещений:
- тамбур (ось В/1) F1, встр = 1,75 · 3,49 = 6,11 м2 ;
- ПСУ (оси К-К/1) F2, встр = 1,97 · 6,61 = 13,02 м2 ;
- помещения (оси Л/З-Р/1) F 3, встр = 82,76 · 6,55 = 542,08 м2 ;
- помещения (оси У-Х1) F4, встр = 50,04 · 6,55 = 327,76 м2 ;
- суммарная площадь встроенных помещений:
F встр = F1, встр + F2, встр + F3, встр + F4, встр = 6,11 + 13,02 + 542,08 + 327,76 = 888,97 м2
1.5.4. Площадь окрасочного пролета без встроенных помещений:
F оп = F общ - F встр = 8083,94 - 888,97 = 7194,97 м2 .
1.5.5. Объем окрасочного пролета с площадью F оп , и высотой Н:
V бвп = 7 194,97 · 15,75 = 113320,78 м3
1.5.6. Объемы встроенных помещений на отм. 6,500:
- венткамера (отм. 6,500, ось В/1, консоль):
V1, встр = 1,95 · 27,05 · 9,25 = 487,91 м3 ;
- венткамера (отм. 6,500, оси Х/Х1, консоль):
V 2, встр = 5,47 · 23,99 · 9,25 = 1213,83 м3 ;
- венткамера (отм. 6,500, оси И/2-К/2):
V1, встр = 23,92 · 7,27 · 9,25 - 13,02 · 9,25 = 1488,12 м3 ;
- венткамера (отм. 6,500, оси Р/1-У):
V1, встр = 5,43 · 6,55 · 9,25 = 328,99 м3 ;
- венткамера (отм. 6,500, оси П/2-У, консоль):
V5, встр = 0,72 · 27,0 · 9,25 = 179,82 м3 ;
- суммарный объем встроенных помещений:
V1 -5, встр = V 1, встр + V 2, встр + V 3, встр + V 4, встр + V 5, встр = 3698,67 м3 .
1.5.7. Объем окрасочного пролета без объема V1 -5, встр :
V1 = V бвп - V1 -5, встр = 113320,78 - 3698,67 = 109622,11 м3 .
1.5.8. Объемы над встроенными помещениями на отм. 12,030:
- венткамеры (отм. 12,030, оси Л/3-М/1):
V 1, пер = 10,5 · 6,55 · 3,72= 255,84 м3 ;
- помещения (отм. 6,500, оси М/1-М/3):
V 2, пep = 6,5 · 6,55 · 9,25 = 393,82 м3 ;
- венткамеры (отм. 12,030, оси М/3-Н/1):
V 3 ,пер = 5,08 · 6,55 · 3,72 = 123,78 м3 ;
- помещения (отм. 7,800, оси Ф-Х):
V 4 ,пep = 23,1 · 6,55 · 7,95 - 5,82 · 2,72 · 2,82 = 1158,23 м3 ;
- тамбур (отм. 3,74, ось В/1):
V 5,пep = 1,75 ·3,49 · 2,26 = 13,80 м3 ;
- ПСУ (отм. 3,040, оси К-К/1):
V 6,пep = 1,97 · 6,61 · 2,96 = 38,54 м3 ;
- общий объем над встроенными помещениями:
V 1-6,пep = V 1 ,пep + V 2 ,пep + V 3 ,пep + V 4 ,пep + V 5пep + V 6,пep = 1984,01 м3
1.5.9. Объем бассейна коагуляции на отм. -2,500 и 0,00 (L = 80,5 м, S = 3,60 ¸ 6,40 м, Н = 2,10 ¸ 2,20 м):
V б = (1,90 · 6,40 + 2,40 · 5,00 + 1,40 · 4,00 + 6,40 · 3,10 + 66,4 · 2,60 + 2,0 · 2,50) · 2,20 + 76,20 · 1,00 · 2,10 = 659,95 м3 .
1.5.10. Объем помещения окрасочного участка малярно-сдаточного цеха:
V п = V 1 + V 1-6,пep + V б = 109622,11 + 1984,01 + 659,95 = 112266,07 м3 .
1.5.11. Свободный объем помещения окрасочного участка малярно-сдаточного цеха:
V св = 0,8 · V п = 0,8 · 112266,07 = 89812,86 м3 » 89813 м3 .
1.5.12. Толщина слоя лакокрасочных материалов:
- грунт ФЛ-03 d г = 15 мкм;
- эмаль МЛ-152 d э = 20 мкм.
1.5.13. Расход лакокрасочных материалов:
- грунт ФЛ-03К G г,фп = 3,97 г · м -2 · мкм -1 ;
- эмаль МП-152 G э = 4,2 г · м -2 · мкм -1 .
1.5.14. Содержание горючих растворителей в лакокрасочных материалах:
- грунт ФЛ- 03 К j г,фп = 67 % (масс.);
- эмаль МЛ-152 j э = 78 % (масс.).
1.5.15. Расход растворителя на единицу площади окрашиваемых поверхностей тракторов:
- сольвент (грунт ФЛ-03К) G рфп = 2,66 г · м-2 · мкм-1 ;
- сольвент (эмаль МЛ-152) G p э = 3,276 г · м-2 · мкм-1
1.5.16. Производительность конвейера по площади нанесения лакокрасочных материалов:
- линия окрашивания тракторов в серийном исполнении
n к,с = 407,3 м2 · ч-1 = 6,79 м2 · мин-1 = 0,1131 м2 · с-1 ;
- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении
n к,э = 101,8 м2 · ч-1 = 1,70 м2 · мин-1 = 0,0283 м2 · с-1 .
1.5.17. Производительность конвейера по массе растворителя, содержащегося в нанесенных лакокрасочных материалах:
- нанесение грунта ФЛ-03К (сольвент), окрашивание тракторов в экспортном исполнении
n р,фп = 101,8 · 15 · 2,66 · 10-3 = 4,0618 кг · ч-1 = 0,001128 кг · с-1 ;
- нанесение эмали МЛ-152 (сольвент), окрашивание тракторов в экспортном исполнении
n р,э = 101,8 · 20 · 3,276 · l 0-3 · 6,6699 кг · ч-1 = 0,001853 кг · с-1 ;
- нанесение эмали МЛ-152 (сольвент), окрашивание тракторов в серийном исполнении
n р,эс = 407,3 · 20 · 3,276 · 10-3 = 26,6863 кг · ч-1 = 0,007413 кг · с-1 .
2. Обоснование расчетных вариантов аварии.
2.1. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, при работающем конвейере.
2.1.1. Расход
газа метана в подводящем трубопроводе при давлении
=
178,4кПа:
= 714 кг ·
ч-1
= 0,19844 кг · с-1
.
2.1.2. Масса
газа
,
поступающего из трубопроводов диаметром
d
г
= 0,219 м и общей длиной участков трубопроводов
L
г
= 1152 м согласно п. 3.2 в) и 3.8 НПБ 105-95 составит
=
0,19844 ·
300 + 0,01 · 3,14 · 178,4 ·
· 1152 · 0,626 = 107,97 кг.
2.1.3. Масса растворителя, испаряющегося с окрашенных изделий, при работающем конвейере за время аварийной ситуации Т а = 3600 с = 1 ч [2] с учетом коэффициента избытка лакокрасочных материалов К и = 2 составит:
- линия окрашивания тракторов в серийном исполнении, окрашивание эмалью МЛ-152
m эс = 2 · n р,э c · T a = 2 · 26,6863 · 1 = 53,3726 кг;
- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении, грунтование грунтом ФЛ-03К
т гэ = 2 · n р,фп · Т а = 2 · 4,0678 · 1 = 8,1236 кг;
- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении, окрашивание эмалью МЛ-152
m ээ = 2 · n р,э · Т а = 2 · 6,6699 · 1 = 13,3398 кг.
2.1.4. Масса растворителя т рб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции F бк = 226,84 м2 за время аварийной ситуации Т а = 3600 с [2], составит
m рб = W с · F бк · Т а = 3,1919 · 10-5 · 226,84 · 3600 = 26,0658 кг.
2.2. Разгерметизация красконагнетательного бака при работающем конвейере.
2.2.1. Масса растворителя, поступающего в помещение при аварийной ситуации из красконагнетательного бака V бк = 60 л = 0,06 м3 и трубопроводов диаметром d бко = d бкп = 0,04 м и длиной (L бко + L бкп ) = 312 м, составит
m
бк
= К
и
·
n
рэ
·
t
а
+
[V
бк
+ 0,785 · (
·
L
бко
+
·
L
бкп
)
]
·
j
э
·
=
= 2 · 0,007413 · 300 + [ 0,06 + 0,785 · ( 0,042 · 156 + 0,042 · 156 )] · 0,78 · 850 = 304,04 кг.
2.2.2. Площадь испарения F и,бк (м2 ) с поверхности разлившейся из бака и трубопровода эмали МЛ-152 будет равна
м2
2.2.3. Масса растворителя трбб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции и с поверхности разлившейся эмали МЛ-152 из красконагнетательного бака, будет равна
трбб = трб + W с · F и , бк · Т а = 26,0658 + 3,1919 · 10 -5 · 458,6 · 3600= 78 , 7628 м.
2.2.4. Масса растворителя т рк (кг), испаряющегося с окрашенных изделий при работающем конвейере (п. 2.1.3), составит
т рк = m эс + m гэ + m ээ = 53,3726 + 8,1236 + 13,3398 = 74,836 кг.
2.2.5. Масса паров растворителя m п,р (кг), поступившего в объем помещения при аварийной ситуации, будет равна m п,р = т рбб + т рк = 78,7628 + 74,836 = 153,5988 кг.
2.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера.
2.3.1. Масса растворителя трбб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна и с поверхности разлившейся эмали МП-152 из красконагнетательного бака (п. 2.2.3).
2.3.2. Площадь окрашиваемых поверхностей, находящихся на технологических линиях окраски тракторов в экспортном и серийном исполнении, и масса растворителя, содержащегося в лакокрасочных материалах, нанесенных на эти поверхности, составят:
- участок нанесения грунта ФЛ-03К, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении
F го = 260 м2 ;
т гэо = К и · G рфп · F го · d г = 2 · 2,66 · 10-3 · 260 · 15 = 20,7480 кг;
- участок сушки грунта ФЛ-03К, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении
F гс = 227,5 м2 ;
т гэс = G рфп · F гс · d г = 2,66 · 10 -3 · 227,5 · 15 = 9,0772 кг;
- участок нанесения эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении
Fэо =305,5 м2 ;
m эоэ = К и · G рэ · F эо · d э = 2 · 3,276 · 10-3 · 305,5 · 20 = 40,0327 кг;
- участок сушки эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении
F эc э = 500,5 м2 ;
т эсэ = G p э · F эсэ · d э = 3,276 · 10 -3 · 500,5 · 20 = 32,7928 кг;
- участок нанесения эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в серийном исполнении
F эос = 533 м2 ;
т эос = К и · G рэ · F эос · d э = 2 · 3,276 · 10-3 · 533 · 20 = 69,8443 кг;
- участок сушки эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в серийном исполнении
F эсс = 1092 м2 ;
т эсс = G рэ · F эcс · d э = 3,276 · 10 -3 · 1092 · 20 = 71,5478 кг.
2.4. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, остановка конвейера.
24.1. Масса газа
,
поступающего из трубопровода (п. 2.1.2).
2.4.2. Масса растворителя, испаряющегося с окрашенных поверхностей и со свободной поверхности (пп. 2.3.2 и 2.1.4).
3. Расчет избыточного давления взрыва D Р для различных вариантов аварийных ситуаций проводится согласно формуле (1) НПБ 105-95.
3.1. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, при работающем конвейере:
Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А и Б.
3.2. Разгерметизация красконагнетательного бака при работающем конвейере:
Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А и Б.
3.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера:
Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа, следовательно при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А и Б.
3.4. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, остановка конвейера:
Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха относится к категории А.
Пример 17
1. Исходные данные.
1.1. Помещение отделения консервации и упаковки станков В помещении производится обезжиривание поверхностей станков в водном растворе тринатрийфосфата с синтанолом ДС-10, обезжиривание отдельных деталей станков уайт-спиритом и обработка поверхностей станков (промасливание) индустриальным маслом И-50. Размеры помещения L xS xH = 54,0х12,0х12,7 м.
Объем помещения V п = 8229,6 м3 . Свободный объем помещения Vсв = 0,8 · 8229,6 = 6583,7 м3 » 6584 м3 Площадь помещения F = 648 м2 . Обезжиривание станков раствором тринатрийфосфата (m 1 = 20,7 кг) с синтанолом ДС-10 ( m 2 = 2,36 кг) осуществляется в ванне размером L 1 xS 1 xH 1 = 1,5х1,0х1,0 м (F 1 = 1,5 м2 ). Отдельные детали станков обезжириваются в вытяжном шкафу размером L 2 xS 2 xH 2 = 1,2х0,8х2,85 м (F2 = 0,96 м2 ) уайт-спиритом который хранится в шкафу в емкости объемом V a = 3 л = 0,003 м 3 (суточная норма). Обработка поверхностей станков производится в ванне с индустриальным маслом И-50 размером L 3 xS 3 xH 3 = 1,15х0,9х0,72 м ( F3 = 1,035 м2 , V3 = 0,7452 м3 ) при температуре t = 140 °С. Масса индустриального масла И-50 в ванне m 3 = 538 кг. Рядом с ванной для промасливания станков расположено место для упаковки станков размером L 4 xS 4 = 6,0 х 4,0 м ( F 4 = 24,0 м2 ), на котором находится упаковочная бумага массой m 4 = 24 кг и обшивочные доски массой m 5 = 1650 кг.
1.2.
Тринатрийфосфат - негорючее вещество. Брутто
-
формула
уайт-спирита С10,5
Н
21,0
.
Молярная масса уайт-спирита М
= 147,3 кг · кмоль
-1
.
Константы уравнения Антуана для уайт-спирита: А =
7,13623; В =
2218,3; С
A
= 273,15.
Температура вспышки уайт-спирита t
всп
> 33 °С, индустриального масла И-50 t
всп
= 200 °С, синтанола ДС-10 t
всп
=
247 °С. Плотность жидкости при температуре
t
= 25 °С уайт-спирита
r
ж
= 790 кг · м-3
, индустриального масла И-50
r
ж
= 903 кг · м-3
,
сиктанола ДС-10
r
ж
= 980 кг · м-3
. Теплота сгорания уайт-спирита Н
т
=
= 43,966 МДж · кг-1
= 4,397 · 107
Дж · кг-1
, индустриального масла И-50 по формуле
Басса
= 50460 - 8,545 ·
r
ж
=50460 - 8,545 · 903 = 42744 кДж · кг-1
=
42,744 МДж · кг-1
, упаковочной бумаги
=
13,272 МДж · кг-1
,
древесины обшивочных досок
= 20,853 МДж · кг-1
.
2. Обоснование расчетного варианта аварии.
При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта аварии принимается разгерметизация емкости с уайт-спиритом. За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура воздуха в данном районе (г. Вологда) согласно СНиП 2.01.01-82 t p = 35 °С. Плотность паров уайт-спирита при t p = 35 °С r п = 147,3/(22,413 · (1 + 0,00367 · 35)) = 5,8240 кг · м-3 . Длительность испарения по п. 3.2 е) НПБ 105-95 Т = 3600 с.
3. Объем V ж и площадь разлива F и поступившего в помещение при расчетной аварии уайт-спирита согласно п.3.2 НПБ 105-95 составят:
V ж = V a = 0,003 м3 = 3 л;
F и =1,0 · 3 = 3 м2
4. Определяем давление Р н насыщенных паров уайт-спирита при расчетной температуре t p = 35 °С:
P н = 0,87 кПа.
5. Интенсивность испарения W уайт-спирита составит
W
= 10-6
· 1,0 ·
· 0,87 = 1,056 ·
10-5
кг · м
-2
· с-1
.
6. Масса паров уайт-спирита т, поступивших в помещение, будет равна
m = 1,056 · 10-5 · 3 · 3600 = 0 , 114 кг.
7. Избыточное давление взрыва D Р согласно формуле (22) Пособия составит
кПа
8. Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа. Помещение отделения консервации и упаковки станков не относится к категории Б. Согласно п. 2.2 и табл. 1 НПБ 105-95 проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1 - В4.
9. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g :
G 3 = m 3 = 538 кг; G 4 = m 4 = 24 кг; G 5 = m 5 = 1650 кг;
Q = 538 · 42,744 +24 · 1 3,272 + 1650 · 20,583 = 57277 МДж;
S = F 3 + F 4 = 1 ,035 + 24,0 = 25,035 м2 ;
g = Q / S = 57277/25 , 035 = 2288 МДж · м -2
10. Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж · м -2 . Помещение отделения консервации и упаковки станков согласно табл. 4 НПБ 105-95 относится к категории В1.
Пример 18
1. Исходные данные.
1.1. Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров. В этом помещении осуществляется приготовление смеси для пропитки гидроизоляционных материалов и производится ее подача насосами в пропиточные ванны производственных линий, находящиеся в другом помещении. В качестве компонентов смеси используются битум БНК 45/190, полипропилен и наполнитель (тальк). Всего в помещении находится 8 смесителей: 6 смесителей объемом V a = 10 м3 каждый, из которых каждые два заполнены битумом, а один пустой; 2 смесителя объемом V a = 15 м3 каждый. Все смесители обогреваются диатермическим маслом (алпотерм-1), подаваемым из помещения котельной и имеющем температуру t = 210 °С. Температура битума и смеси в смесителях t = 190°С. Смесь состоит из битума БНК 45/190 - 8 тонн, полипропилена -1 тонна, тальк -1 тонна. Полипропилен подается в единичной таре в виде гранул массой m1 = 250 кг. В 1 тонне гранулированного полипропилена содержится до 0,3 кг пыли. Полипропилен загружается из тары в бункер смесителя объемом V a = 1 м3 . Количество полипропилена в бункере т 2 = 400 кг, следовательно, пыли в этом бункере в грануляте содержится т 3 = 0,12 кг.
Полипропилен и его сополимеры в процессе переработки при его нагревании выше температуры t = 150 °С могут выделять в воздух летучие продукты термоокислительной деструкции, содержащие органические кислоты, карбонильные соединения, оксид углерода. При этом на 1 тонну сырья выделяется 1,7 кг газообразных продуктов (в пересчете на уксусную кислоту).
Размеры помещения L xS xH = 24х36х12 м. Объем помещения V п = 10368 м3 Свободный объем помещения Vcв = 0,8 · 10368 = 8294,4 м3 Площадь помещения F = 864 м2
Производительность насоса с диатермическим маслом (аллотерм-1) n1 = 170 м3 · ч -1 = 0,0472 м3 · с -1 = 71,5 кг · с -1 . Всего в системе циркуляции диатермического масла находится m4 = 15 т масла. Максимальная длина подводящих и отводящих трубопроводов с диатермическим маслом между ручными задвижками и смесителями l 1 = 19 м, Диаметр d 1 = 150 мм. Производительность насоса, подающего смесь в пропиточную ванну, n 2 = 10 м3 · ч -1 = 0,00278 м3 · с -1 = 2,78 кг · с -1 (по битуму с полипропиленом 2,5 кг · с -1 ), а отводящего смесь в смесители из ванн n 3 = 5 м3 · ч -1 = 0,00139 м3 · с-1 = 1,39 кг · с-1 (по битуму с полипропиленом 1,25 кг · с-1 ) Максимальная длина подводящих и отводящих трубопроводов со смесью между ручными задвижками и смесителями L2 = 15 м, диаметр d2 = 150 мм = 0,15 м. Производительность насоса, перекачивающего битум из резервуара, расположенного в другом помещении, в смесители, n 4 = 25 м3 · ч -1 = 0,007 м3 · с -1 = 7 кг · с -1 Максимальная длина подводящего трубопровода между ручной задвижкой и смесителем L 3 = 20 м, диаметр d 3 =150 мм = 0,15м.
По данным технологического регламента с 1 тонны гранулированного полипропилена при загрузке в смеситель в помещение поступает 30 г (0,03 кг) содержащейся в грануляте пыли. Текущая влажная пылеуборка производится не реже 1 раза в смену, генеральная влажная пылеуборка не реже 1 раза в месяц. Производительность по перерабатываемому полипропилену n 5 = 1,65 т · ч-1 Доли выделяющейся в объем помещения пыли, оседающей на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях, соответственно b 1 = 0,2 и b 2 = 0,8.
1.2.
Тальк - негорючее вещество. Температура вспышки битума БНК 45/190
t
всп
=
212 °С,
аллотерма-1 t
всп
=
214 °С. Плотность жидкости битума
r
ж
= 1000 кг · м-3
, аллотерма-1
r
ж
= 1514 кг · м-3
. Теплота сгорания битума по формуле
Басса H
т
=
= 50460 - 8,545 ·
r
ж
= 41915 кДж · кг-1
= 41,92 МДж · кг-1
,
аллотерма-1 Н
т
=
= 50460 - 8,545 · 1514 = 37523 кДж · кг-1
=
37,52 МДж · кг-1
, полипропилена
H
т
=
=
44000 кДж · кг-1
= 44,0 МДж · кг-1
2. Обоснование расчетного варианта аварии.
При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного принимается наиболее неблагоприятный по последствиям взрыва из двух вариантов аварии. За первый вариант аварии принимается разгерметизация бункера при загрузке полипропилена в смеситель. За второй вариант принимается разгерметизация трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель.
2.1. Разгерметизация бункера при загрузке полипропилена в смеситель. Расчет проводим в соответствии с пп. 3.13 - 3.17 НПБ 105-95.
2.1.1. Интенсивность пылеотложений n 6 в помещении при загрузке в бункера смесителей полипропилена из тары по исходным данным составит
n 6 = 0,03 · 1,65 = 0,0495 кг · ч -1 .
2.1.2. Масса пыли M 1 , выделяющейся в объем помещения за время (30 дней = 720 ч) между генеральными пылеуборками ( b 1 = 0,2; a = 0), будет равна
M 1 = 0,0495 · 720 · 0,2 = 7,128 кг.
2.1.3. Масса пыли М 2 , выделяющейся в объем помещения за время (8 ч) между текущими пылеуборками ( b 2 = 0,8; a = 0), будет равна
М 2 = 0,0495 · 8 · 0,8 = 0,317 кг.
2.1.4. Масса отложившейся в помещении к моменту аварии пыли m п ( Кг = 1,0; К у = 0,7) и масса взвихрившейся пыли т вз (К вз =0,9) составят:
m п = (1/0,7) · (7,128 + 0,317) = 10,636 кг;
m вз = 10,636 · 0,9 = 9,572 кг.
2.1.5. Масса пыли m aв поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, будет равна
m aв = m 3 = 0,12 кг.
2.1.6. Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли т, образовавшейся в результате аварийной ситуации, составит
т = 9,572 + 0,12 = 9,692 кг.
2.2. Разгерметизация трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель. Расчет проводим в соответствии с п. 3.2 НПБ 105-95 и исходными данными.
2.2.1. Масса вышедшей из смесителя (Va = 15 м 3 ) и трубопровода смеси при работающем насосе m см будет равна (q = n 3 ; Т а = 300 с)
кг.
2.2.2. Масса полипропилена т пр в массе m см составит, исходя из соотношения битума, полипропилена и талька, как 8:1:1:
т пр = (1/10) · m см = (1/10) · 15682 = 1568,2 кг.
2.2.3. Масса летучих углеводородов m , выделяющихся при термоокислительной деструкции из полипропилена, входящего в состав разлившейся смеси (из 1 тонны полипропилена выделяется 1,7 кг газообразных продуктов), будет равна
m = 0,0017 · m пр = 0,0017 · 1568,2 = 2,7 кг.
3. Избыточное давление взрыва D Р для двух расчетных ва риантов аварии определяем по формулам (22) и (43) Пособия.
3.1. Избыточное давление взрыва D Р при аварийной ситуации, связанной с разгерметизацией бункера при загрузке полипропилена в смеситель,составит
кПа
3.2. Избыточное давление взрыва D Р при аварийной ситуации, связанной с разгерметизацией трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель, составит
кПа
4. Расчетное избыточное давление взрыва для каждого из вариантов аварии менее 5 кПа. Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров не относится к категории А или Б. Согласно п. 2.2 и табл. 1 НПБ 105-95 проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1 - В4.
5. Учитывая, что
в помещении находится достаточно большое количество горючих веществ,
проведем для упрощения расчет только по битуму и смеси, находящихся в
4 смесителях объемом V
a
=
10 м3
каждый и в 2 смесителях объемом
V
a
= 15 м3
каждый. При этом
количество циркулирующего диатермического масла не принимается во
внимание. Также для упрощения расчет проведем с использованием единой
теплоты сгорания для всех компонентов и веществ по битуму, равной
= 41,92 МДж · кг-1
.
6. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g:
G = 4 · 10 · 1000 + 2 · 15 · 0,9 · 1000 = 67000 кг;
Q = 67000 · 4 1 ,92 = 2808640 МДж;
S = F = 864 м2 ;
g = 2808640 / 864 = 3251 МДж · м -2
7. Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж · м -2 Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров согласно табл. 4 НПБ 105-95 относится к категории В1.
6.7. Примеры расчетов категорий зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
6.7.1. Здания категории А
Пример 19
1. Исходные данные. Производственное шестиэтажное здание. Общая площадь помещений здания F = 9000 м2 . В здании находятся помещения категории А суммарной площадью F A = 400 м2 .
2. Определение категории здания.
Суммарная площадь помещений категории А составляет 4,44 % и не превышает 5 % площади всех помещений здания, но более 200 м 2 . Согласно п. 4.1 НПБ 105-95 здание относится к категории А.
Пример 20
1. Исходные данные. Производственное трехэтажное здание. Общая площадь помещений здания F = 20000 м2 . В здании находятся помещения категории А суммарной площадью F A =2000 м2 . Эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.
2. Определение категории здания.
Суммарная площадь помещений категории А, оборудованных установками автоматического пожаротушения, составляет 10 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания, но более 1000 м2 Согласно п. 4.1 НПБ 105-95 здание относится к категории А.
6.7.2. Здания категории Б
Пример 21
1. Исходные данные.
Производственное шестиэтажное здание. Общая площадь помещений здания F = 32000 м2 . Площадь помещений категории А составляет F A = 150 м2 , категории Б - F Б = 400 м2 , суммарная категорий А и Б - F А,Б = 550 м2
2. Определение категории здания.
Суммарная площадь помещений категории А составляет 0,47 % и не превышает 5 % площади всех помещений здания и 200 м2 . Согласно п. 4-1 НПБ 105-95 здание не относится к категории А. Суммарная площадь помещений категорий А и Б составляет 1,72 % и не превышает 5 % площади всех помещений здания, но более 200 м2 . Согласно п. 4.2 НПБ 105-95 здание относится к категории Б.
Пример 22
1. Исходные данные.
Производственное двухэтажное здание. Общая площадь помещений здания F = 15000 м2 . Площадь помещений категории А составляет F А = 800 м2 , категории Б - F Б = 600 м2 , суммарная категорий А и Б - F АБ = 1400 м2 . Помещения категорий А и Б оборудованы установками автоматического пожаротушения.
2. Определение категории здания.
Суммарная площадь помещений категории А, оборудованных установками автоматического пожаротушения, составляет 5,33 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания и 1000 м2 . Согласно п. 4.1 НПБ 105-95 здание не относится к категории А. Суммарная площадь помещений категорий А и Б, оборудованных установками автоматического пожаротушения, составляет 9,33 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания, но более 1000 м2 . Согласно п. 4.2 НПБ 105-95 здание относится к категории Б.
6.7.3. Здания категории В
Пример 23
1. Исходные данные.
Производственное восьмиэтажное здание. Общая площадь помещений здания F = 40000 м2 . В здании отсутствуют помещения категорий А и Б. Площадь помещений категорий В1 - В3 составляет F В = 8000 м2 .
2. Определение категории здания.
Суммарная площадь помещений категорий В1 - В3 составляет 20 % площади всех помещений здания, что более 10 %. Согласно п. 4.3 НПБ 105-95 и экспресс-информации Минстроя России и ГУГПС МВД России [ 6] здание относится к категории В.
Пример 24
1. Исходные данные.
Производственное трехэтажное здание. Общая площадь помещений здания F = 12000 м2 . Площадь помещений категорий А и Б составляет F А,Б = 180 м2 , категорий В1 - В3 - F В = 5000 м2 , суммарная категорий А, Б, В1 - В3 - F А,Б,В = 5180 м2 .
_________
* Совместное письмо Минстроя России от 25.12.95 г. № СП-601/13 и ГУГПС МВД России от 18,12.95 г. № 20/2.2/2449.
2. Определение категории здания.
Суммарная площадь помещений категорий А и Б составляет 1 5 % площади всех помещений здания и не превышает 200 м2 . Согласно пп. 4.1 и 4.2 НПБ 105-95 здание не относится к категории д или Б. Суммарная площадь помещений категорий А, Б, В1 - В3 составляет 43,17 % площади всех помещений здания, что более 5 %. Согласно п. 4.3 НПБ 105-95 и экспресс-информации Минстроя России и ГУГПС МВД России [6] здание относится к категории В.
Пример 25
1. Исходные данные.
Производственное двухэтажное здание. Общая площадь помещений здания F = 20000 м2 . Площадь помещений категорий А и Б составляет F А,Б = 900 м2 , категорий В1 - В3 - F В = 4000 м2 , суммарная категорий А, Б, В1 - В3 - F А,Б,В = 4900 м2 . Помещения категорий А, Б, В1 - В3 оборудованы установками автоматического пожаротушения.
2. Определение категории здания.
Суммарная площадь помещений категорий А и Б, оборудованных установками автоматического пожаротушения, составляет 4,5 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания и 1000 м2 . Согласно пп. 4.1 и 4.2 НПБ 105-95 здание не относится к категории А или Б. Суммарная площадь помещений категорий А, Б, В1 - В 3 составляет 24,5 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания, но более 3500 м2 . Согласно п. 4.3 НПБ 105-95 и экспресс-информации Минстроя России и ГУГПС МВД России [6] здание относится к категории В.
6.7.4. Здания категории Г
Пример 26
1. Исходные данные.
Производственное шестиэтажное здание. Общая площадь помещений здания F = 30000 м2 . Помещения категорий А и Б в здании отсутствуют. Площадь помещений категорий В1 - В3 составляет F В = 1800 м2 , категории Г - F Г = 2000 м2 , суммарная площадь помещений категорий В1 - В3, Г - F В,Г = 3800 м .
2. Определение категории здания.
Суммарная площадь помещений категорий В1 - В3 составляет 6 % и не превышает 10 % площади всех помещений здания. Согласно п. 4.3 НПБ 105-95 здание не относится к категории В. Суммарная площадь помещений категорий В1 - В3, Г составляет 12,67 % площади всех помещений здания, что более 5 %. Согласно пп. 4.3 и 4.4 НПБ 105-95 и экспресс-информации Минстроя России и ГУГПС МВД России [6] здание относится к категории Г.
Пример 27
1. Исходные данные.
Производственное четырехэтажное здание. Общая площадь помещений здания F = 16000 м2 . Площадь помещений категорий А и Б составляет F А,Б = 800 м2 , помещений категорий В1 - В 3 - F В = 1500 м2 , помещений категории Г - F Г = 3000 м2 , суммарная категорий А, Б, В1 - В3 - F А,Б,В = 2300 м2 , суммарная категорий А, Б, В1 - В3, Г - F А,Б,В,Г = 5300 м . Помещения категорий А, Б, В1 - В3 оборудованы установками автоматического пожаротушения.
2. Определение категории здания.
Суммарная площадь помещений категорий А и Б, оборудованных установками автоматического пожаротушения, составляет 5 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания и 1000 м2 . Согласно пп. 4.1 и 4.2 НПБ 105-95 здание не относится к категории А или Б. Суммарная площадь помещений категорий А, Б, В1 - В3, оборудованных установками автоматического пожаротушения, составляет 14,38 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания и 3500 м2 . Согласно п. 4.3 НПБ 105-95 и экспресс-информации Минстроя России и ГУГПС МВД России [6] здание не откосится к категории В. Суммарная площадь помещений категорий А, Б, В1 - В3, Г, где помещения категорий А, Б, В1 - В3 оборудованы установками автоматического пожаротушения, составляет 31,12 % площади всех помещений здания, что более 25 % и 5000 м2 . Согласно пп. 4.2 - 4.4 НПБ 105-95 и экспресс-информации Минстроя России и ГУГПС МВД России [6] здание относится к категории Г.
6.7.5. Здания категории Д
Пример 28
1. Исходные данные.
Производственное одноэтажное здание. Общая площадь помещений здания F = 8000 м2 . Площадь помещений категорий А и Б составляет F А,Б = 600 м2 , категорий В1 - В3 - F В = 1000 м2 категории Г - F Г = 200 м2 , категорий В4 и Д - F В4,Д = 6200 м2 , суммарная категорий А, Б, В1 - В3 - F А,Б,В = 1600 м2 , суммарная категорий А, Б, В1 - В3, Г - F А,Б,В,Г = 1800 м2 . Помещения категорий А, Б, В1 - В3 оборудованы установками автоматического пожаротушения.
2. Определение категории здания.
Суммарная площадь помещений категорий А и Б, оборудованных установками автоматического пожаротушения, составляет 7,5 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания и 1000 м2 . Согласно пп. 4.1 и 4.2 НПБ 105-95 здание не относится к категории А или Б. Суммарная площадь помещений категорий А, Б, В1 - В3, оборудованных установками автоматического пожаротушения, составляет 20 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания и 3500 м2 . Согласно п. 4.3 НПБ 105-95 и экспресс-информации Минстроя России и ГУГПС МВД России [6] здание не относится к категории В. Суммарная площадь помещений категорий А, Б, В1 - В3, Г, где помещения категорий А, Б, В1 - В3 оборудованы установками автоматического пожаротушения, составляет 22,5 % и не превышает 25 % площади всех помещений здания и 5000 м2 . Согласно пп. 4.4 и 4.5 НПБ 105-95 и экспресс-информации Минстроя России и ГУГПС МВД России [6] здание не относится к категориям А, Б, В и Г. Следовательно, оно относится к категории Д.