Анализ пожарной опасности и разработка мер противопожарной защиты процесса окраски (стр. 2 из 3)

3.1 Характеристика пожарной опасности помещений

Параметры помещений приведены в таблице 2. Максимальная температура воздуха принята 35 ºС […]. Свободный объём помещения принимаем равным 80% от объёма помещения (…).

Таблица 2 – Характеристика пожарной опасности помещений

Площадь, м2	Высота, м	Свободный объем помещения, м3	Назначение	Объем ацетона, м3
Помещение 1	144	3,8	437,8	Приготовление краски	2,9301
Помещение 2	288	3,8	875,5	Фильтрация краски	5,1144
Помещение 3	432	3,8	1313,3	Подача краски	5,3438
Помещение 4	576	3,8	1751,0	Окраска и сушка деталей	0,1676

3.2 Пожароопасные характеристики обращающихся веществ

Основные пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся в помещениях и наружной установке, приведены в таблице 3. Свойства обращающихся вещесьв определены по справочным данным […].

Таблица 3 - Основные пожароопасные характеристики веществ.

Наименование вещества	Показатель пожарной опасности
	Тсам	Твсп	Qсг	Pmax
Легковоспламеняющаяся жидкость
Ацетон	535 ºС	18 ºС (з. т.)	1821,38 кДж	572 кПа

3.3

Расчёт категории первого помещения

При расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии. Для данного помещения принимаем наихудший вариант – полное разрушение мерника растворителя. В таком случае объём разлившегося вещества будет определяться по формуле:

V_А1 = V₁+V₂+V₃+V₄, (1)

где V₁ – объём разлившейся жидкости из аппарата, м³; V₂ – объём подводящего трубопровода, м³; V₃ – объём отводящего трубопровода, м³; V₄ – объём жидкости, поданной насосом до закрытия задвижки, м³.

(2)

где V_а – объём аппарата, м³; ε – степень заполнения аппарата; w_p – доля растворителя, %.

(3)

где d – диаметр трубопровода, м.

(4)

где S₂ – площадьсечения подводящего трубопровода, м²; l₂ – расстояние до запорной арматуры на подводящей линии, м.

(5)

где S₃ – площадьсечения отводящего трубопровода, м²; l₃ – расстояние до запорной арматуры на отводящей линии, м.

(6)

где q – расход подводящей линии, м³/с; Т – время срабатывания запорной арматуры, с.

По условию аварии в помещение выливается V_А1 = 11,0128 м³ жидкости, которая разливается на площади 11012,8 м², т. к. 1 л жидкости разливается на 1 м².

Масса разлившегося вещества будет определяться по формуле:

(7)

где r - плотность вещества, кг/м³.

Давление насыщенных паров определяем по следующей формуле:

(8)

где А, В, С_А – константы уравнения Антуана (…); t_p – температура среды, °С.

Определяем интенсивность испарения по формуле:

(9)

где h – коэффициент, зависящий от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения; М – молярная масса вещества, кг/кмоль.

Площадь обвалования найдём по формуле:

(10)

где S_пом – площадь помещения, м²; k – коэффициент ограничения розлива, %.

Т.к. площадь обвалования меньше площади помещения, то принимаем, что площадь испарения равна площади обвалования (F_исп=S_обв).

Масса испарившейся жидкости, поступившей в помещение:

(11)

где Т_исп – время испарения, с.

Определяем плотность паров вещества при расчётной температуре по формуле:

(12)

где

– молярный объем, м³/кмоль.

Определяем стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания по следующей формуле:

b = n_c +

(13)

где n_с, n_н, n_о, n_х – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле вещества.

Определяем стехиометрическую концентрацию паров вещества по формуле:

(14)

Избыточное давление взрыва определяем по формуле:

DР = (Р_max - Р_о)

(15)

где P_max– максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме, кПа; P₀ – атмосферное давление; Z – коэффициент участия горючего во взрыве; К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения; V_СВ – свободный объем помещения, м³.

Вывод: первое помещение относится к категории А, т.к. в нём хранится легковоспламеняющаяся жидкость с температурой вспышки менее 28 ^оС в таком количестве, что может образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

3.4

Расчёт категории второго помещения

Для данного помещения принимаем наихудший вариант – полное разрушение смесителя растворителя. В таком случае объём разлившегося вещества будет определяться:

V₁ = 9 ^. 0,72 ^. 0,735 = 4,7628 м³ ,

S₂= 0,00785 м²,

V₂ = 0,00785 ^. 2,9 ^. 1 = 0,02277 м³,

V₃ = 0,00785 ^. 2,9 ^. 0,21 = 0,00478 м³,

V₄ = 0,00785 ^. 2,9 ^. 0,735 = 0,01673 м³,

V₅ = 0,045 ^. 120 ^. 1 = 5,4 м³,

V₆ = 0,045 ^. 120 ^. 0,21 = 1,134 м³,

V_А2 = 4,7628 + 0,02277 + 0,00478 + 0,01673 + 5,4 + 1,134 = 11,3411 м³.

где V₁ – объём разлившейся жидкости из аппарата, м³; V₂ – объём подводящего трубопровода cацетоном, м³; V₃ – объём подводящего трубопровода cполуфабрикатом, м³; V₄ – объём отводящего трубопровода, м³; V₅ – объём жидкости, поданной насосом до закрытия задвижки cацетоном, м³; V₆ – объём жидкости, поданной насосом до закрытия задвижки cполуфабрикатом, м³.

По условию аварии в помещение выливается V_А2 = 11,3411 м³ жидкости, которая разливается на площади 11341,1 м², т. к. 1 л жидкости разливается на 1 м².

Масса разлившегося вещества будет определяться по формуле (7):

11,3411 ^. 790,8 =8968,5 кг.

Площадь обвалования найдём по формуле (10):

где S_пом – площадь помещения, м²; k – коэффициент ограничения розлива, %.

Т.к. площадь обвалования меньше площади помещения, то принимаем, что площадь испарения равна площади обвалования (F_исп=S_обв).

Определяем интенсивность испарения по формуле (9):

Масса испарившейся жидкости, поступившей в помещение определяется по формуле (11):