Дать расчет гравийного огнепреградителя, т.е. определить диаметр зерна гравия и высоту слоя огнегасящей насадки для защиты дыхательной или другой линии, которая требует защиты.
В каких помещениях, и для каких аппаратов следует иметь стационарные системы пожаротушения, есть ли они в действительности и в рабочем ли состоянии. При необходимости защиты аппаратов и помещений стационарными системами пожаротушения предложить их.
Определение категории взрывопожароопасности производств является одним из важных вопросов по обеспечению его пожарной безопасности.
Категория помещений и зданий устанавливается в технологической части проекта еще на стадии строительства объекта или во время его реконструкции в соответствии со СНиП 31-03-2001 «Производственные здания».
По взрывопожарной и пожарной опасности помещения и здания подразделяются на категории (А, Б, В1-В4, Г, Д) в зависимости от размещаемых в них технологических процессов и свойств находящихся (обращающихся) веществ и материалов.
Категории зданий и помещений устанавливаются в технологической части проекта в соответствии с НПБ 105-03, ведомственными (отраслевыми) нормами технологического проектирования или специальными перечнями, утвержденными в установленном порядке.
Пожаровзрывоопасность производств, зданий и сооружений, в которых размещаются производства, оцениваются с учетом пожаровзрывоопасных свойств и количеств обращающихся веществ и материалов.
Категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности должны быть определены для всех технологических установок, блоков, отдельных помещений, насосных, складов и т.д.
Основными нормативными документами по определению категории производств являются:
СНиП 31-03-2001 «Производственные здания».
ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования».
НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».
Пособие по применению НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий» при рассмотрении проектно-сметной документации.
ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.
Основное положение СНиП 31-03-2001 «Производственные здания» сводится к тому, чтобы при определении категории взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности производства в целом, установки, блока или отдельного помещения надо знать не только взрывоопасные свойства, но и уметь определить величину объема образующейся взрывоопасной концентрации и сравнить ее с объемом помещения.
Если относительный объем взрывоопасной концентрации будет больше 5% объема помещения, то помещение, в целом, следует относить к взрыво- или взрывоопасному производству. Если же относительный объем взрывоопасной концентрации будет меньше 5% объема помещения, то его нельзя относить к взрывоопасному.
Как известно, объем взрывоопасной концентрации определяют исходя из количества и концентрации горючего вещества в воздухе.
Количество поступивших в помещение веществ, которые образуют с воздухом взрывоопасную концентрацию на нижнем концентрационном пределе распространения (воспламенения) пламени, исходя из следующих условий:
Происходит авария одного из аппаратов, при которой в помещение может поступить наибольшее количество наиболее опасного вещества; при наличии нескольких аппаратов с различными веществами расчет следует производить по наиболее неблагоприятному варианту, при котором объем взрывоопасной смеси, будет наибольшим.
Кроме содержимого аварийного аппарата происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов. Время отключения задвижек следует принимать – при автоматическом отключении 2 мин, при ручном отключении – 15 мин.
Площадь испарения разлившейся жидкости (или сжиженного газа) принимают равной площади ограждения, препятствующей растеканию, или при свободном растекании исходя из расчета, что 1 литр, разлившейся жидкости, занимает площадь 1 м2, а смесей и растворов, содержащих до 70 % (по массе) растворителя, разливаясь, занимает объем 0,5 м2.
Происходит также испарение жидкости из емкостей с открытой поверхностью испарения или со свежеокрашенных поверхностей.
Длительность испарения жидкости принимают не более 1 часа.
Объем производственного помещения следует брать не геометрический, а свободный. Если свободный объем определить затруднительно, то его принимают равным 80% от геометрического объема помещения.
Работу вентиляции учитывают только в том случае, если она обеспечена автоматическим пуском и электроснабжением по первой категории надежности. В этом случае при расчете свободного объема помещения учитывают кратность воздухообмена, а именно, свободный объем помещения увеличивают на величину (n∙T +1), где n– кратность воздухообмена 1/ч; Т – продолжительность аварии, ч.
Коэффициент запаса к нижнему концентрационному пределу распространения (воспламенения) пламени принимают равным 1,5.
Устанавливаем для данного конкретного производства наиболее аварийную ситуацию;
Определяем количество газа, которое выйдет в производственное помещение при аварийной ситуации:
Е = Е1 + Е2 + Е3, где
Е - общее количество газа, выходящего в помещение, г или м3;
Е1- количество газа, находящегося в аварийном аппарате, г или м3;
Е2- количество газа, выходящего из трубопроводов до их отключения, г или м3;
Е3 - количество газа, выходящего из трубопроводов после их отключения, г или м3;
Определяем объем взрывоопасной концентрации, который образуется при смешении с воздухом поступившего в помещение газа при аварии
B=1,5·(E/φнкпв), где
B -объем взрывоопасной концентрации, м3
Определяем относительный объем взрывоопасной концентрации
N=[B/0,8 П (T+1)]·100, где
N- относительный объем взрывоопасной смеси, %
Делаем заключение о категории взрывоопасности:
Если N >5% - помещение относится к взрывоопасным категориям А или Б, а по ПУЭ зона относится к классу В-IA;
Если N≤5% - помещение не взрывоопасное.
Примечание. Весь расчет ведем по НПБ 105-03.
Устанавливаем для данного конкретного случая наиболее опасную аварийную ситуацию;
Определяем количество жидкости, которое выйдет в производственное помещение при аварийной ситуации (Е, г или m, м3)
Е = Е1 + Е2 + Е3 + Е4, где
Е1, Е2, Е3 – количество горючей жидкости, выходящей соответственно из аварийного аппарата, трубопроводов до их отключения и после их отключения, г или м3;
Е4 – количество испарившейся жидкости с открытой поверхности или с поверхности свежеокрашенных изделий, г или м3;
Определяем, какое количество жидкости должно испариться, чтобы в объеме 5% от объема помещения образовалась взрывоопасная концентрация (Е5%, г): Е5% = 0,05 Псв ·(n·T+1)(φнкпв/1,5)
Величины, входящие в состав этой формулы, и их размерность приведены выше;
Определяем, может ли количество жидкости, поступившей в помещение при аварии, образовать взрывоопасную смесь в объеме более 5% от помещения:
Если: Е > Е5%, то помещение может быть взрывоопасным, если Е ≤ Е5%, то помещение не взрывоопасное;
Чтобы окончательно решить вопрос о категории взрывоопасности (если Е > Е5%), определяем длительность испарения того количества жидкости, которое достаточно для образования взрывоопасной концентрации в объеме 5% от объема помещения:
Tn = 0,18 (Псв·φнкпв)/(И·Ps·F√M), где
Tn - длительность испарения, час;
И - коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха и температуры в помещении, и определяется по таблице;
F – площадь испарения жидкости, м2;
М - молекулярная масса жидкости;
Ps – давление насыщенного пара жидкости при средней температуре между температурой жидкости и температурой воздуха помещения, мм.рт.ст.
Ps определяется по таблице или расчетом по формуле: lg Ps = А – В/СА + t, где
А, В и СA – коэффициенты, определяемые по таблице;
Делаем окончательное заключение о категории взрывоопасности:
Если Т< 1 часа, то помещение относится к взрывоопасным категории А или Б, а по ПУЭ зона относится к классу В-IA, (В-IIA);
Если Т ≥ 1 часа, то помещение к взрывоопасным не относится.
Примечание. Весь расчет ведем по НПБ 105-03.