Теория горения и взрыва (стр. 4 из 5)

Согласно НПБ 105-2003 категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с таблицей 4.

Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям от высшей (А) к низшей (Д).

Таблица 4 - Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
А взрывопожаро-опасная	Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28° С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении., превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.
Б взрывопожаро-опасная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28° С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточ-ное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
В1-В4 пожароопасные	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы., способные при взаимодей-ствии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б.
Г	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии,-

Вывод: Помещение относится к категории А, так как в нем возможен выход горючего газа (сероводород) в таком количестве, что может образовать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

8. Определение значений энергетических показателей взрывоопасности технологического блока при взрыве

Энергетический потенциал взрывоопасности Е (кДж) блока определяется полной энергией сгорания парогазовой фазы, находящейся в блоке, с учетом величины работы ее адиабатического расширения, а также величины энергии полного сгорания испарившейся жидкости с максимально возможной площади ее пролива, при этом считается:

1) при аварийной разгерметизации аппарата происходит его полное раскрытие (разрушение);

2) площадь пролива жидкости определяется исходя из конструктивных решений зданий или площадки наружной установки;

3) время испарения принимается не более 1 ч:

Е =

+ + + + + .

— сумма энергий адиабатического расширения А (кДж) и сгорания ПГФ, находящейся в блоке, кДж:

q' =23380 кДж/кг - удельная теплота сгорания ПГФ (сероводорода);

=26,9 - масса горючего газа

.

Для практического определения энергии адиабатического расширения ПГФ можно воспользоваться формулой

A = b1PV;

где b1 — может быть принято по табл. 5. При показателе адиабаты k=1,2 и давлении 0,1 МПа, равно 1,40.

Таблица 5. Значение коэффициента b1 в зависимости от показателя адиабаты среды и давления в технологическом блоке

Показатель	Давление в системе, МПа
адиабаты	0,07-0,5	0,5-1,0	1,0-5,0	5,0-10,0	10,0-20,0	20,0-30,0	30,0-40,0	40,0-50,0	50,0-75,0	75,0-100,0
k = 1,1	1,60	1,95	2,95	3,38	3,08	4,02	4,16	4,28	4,46	4,63
k = 1,2	1,40	1,53	2,13	2,68	2,94	3,07	3,16	3,23	3,36	3,42
k = 1,3	1,21	1,42	1,97	2,18	2,36	2,44	2,50	2,54	2,62	2,65
k = 1,4	1,08	1,24	1,68	1,83	1,95	2,00	2,05	2,08	2,12	2,15

=0 кДж — энергия сгорания ПГФ, поступившей к разгерметизированному участку от смежных объектов (блоков), кДж. Смежные блоки отсутствуют, поэтому данная составляющая равна нулю.

=0 кДж— энергия сгорания ПГФ, образующейся за счет энергии перегретой ЖФ рассматриваемого блока и поступившей от смежных объектов за время ti.

=0 кДж — энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет тепла экзотермических реакций, не прекращающихся при разгерметизации.

=0 кДж - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплопритока от внешних теплоносителей.

=0 кДж — энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность (пол, поддон, грунт и т.п.) ЖФ за счет теплоотдачи от окружающей среды (от твердой поверхности и воздуха к жидкости по ее поверхности.

Энергетический потенциал взрывоопасности блока равен:

Е=628923,51 кДж.

По значениям общих энергетических потенциалов взрывоопасности Е определяются величины приведенной массы и относительного энергетического потенциала, характеризующих взрывоопасность технологических блоков.

Общая масса горючих паров (газов) взрывоопасного парогазового облака т, приведенная к единой удельной энергии сгорания, равной 46 000 кДж/кг:

Относительный энергетический потенциал взрывоопасности Qв технологического блока находится расчетным методом по формуле

По значениям относительных энергетических потенциалов Qв и приведенной массе парогазовой среды m осуществляется категорирование технологических блоков. Показатели категорий приведены в табл. 5.

Таблица 4. Показатели категорий взрывоопасности технологических блоков

Категория взрывоопасности	Qв	m, кг
I	> 37	> 5000
II	27 - 37	2000 - 5000
III	< 27	< 2000

Вывод: Помещение относится к III категории взрывоопасности, так как общая масса взрывоопасного парогазового облака сероводородаа приведенная к единой удельной энергии сгорания, равна 16,67 кг, относительный энергетический потенциал взрывоопасности равен 5,18.

9. Расчет взрывоопасной концентрации газовоздушной смеси в помещении. Определение класса помещения по взрывопожароопасности поПУЭ

Определим объем взрывоопасной концентрации сероводородаа в помещении:

где т - масса паровоздушной смеси в помещении, кг,

НКПВ - нижний концентрационный предел воспламенения, г/м3.

Концентрация паровоздушной смеси в помещении составит:

где VCM − объем взрывоопасной концентрации сероводорода в помещении, м3, VC6 − свободный объем помещения, м3.

Результаты расчета представлены в таблице 6.

Таблица 6. Результаты расчета концентрации газовоздушной смеси

Вещество	Значение см?%		Вывод
	Смрас	См по ПУЭ
Сероводород (горючий газ)	262%	5%	Согласно ПУЭ помещение относится к классу В-Iа

Согласно ПУЭ рассматриваемая помещение относится к классу В-Ia - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий и неисправностей.

10. Определение зон разрушения при взрыве. Классификация зон разрушений

Радиусы зон разрушений при взрыве газовоздушной смеси определялись согласно методике, изложенной в Приложении 2 ПБ 09-540-03.