Анна-технолог
Участник форумов
 Сейчас отсутствует
|
Параметры помещения:
№ п/п Параметр Значение
1 климатическая зона Чебоксары
2 температура, °C 39,00
3 длина, м 18,00
4 ширина, м 18,00
5 высота (до перекрытия), м 2,50
6 площадь, м кв. 324,00
7 объем помещения, м куб. 810,00
8 свободный объем помещения, м куб. 648,00
Площадь размещения пожарной нагрузки, S = 324 м кв.
Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н, м. = 1 м.
Составим таблицу, базовых горючих веществ и материалов, входящих, как в слож-ные объекты, так и самостоятельно расположенных в помещении.
Материалы в помещении (пожарная нагрузка)
№ п/п Наиме-нование Тип Об-щее кол-во Аварий-ное кол-во Ед.изм. Низшая теплота сгорания, МДж Темпера-тура вспышки, °C Максималь-ное давление взрыва, кПа Моляр-ная мас-са, кг • кмоль–1 Плот-ность, кг • м–3
1 Уайт-спирит ЛВЖ 0,1 0,1 м куб. 43,9700 33,00 900,00 147,30 760,00
2 Сольвент ЛВЖ 2 2 м куб. 42,2500 30,00 900,00 113,20 867,00
3 Бумага ГВ 2 — кг 13,4000 — — — —
Параметры помещения при расчете
Кратность воздухообмена, А: 2 ч–1
Коэффициент воздухообмена, K: 3,00
Скорость движения воздуха, U: 0,01 м • с–1
Коэффициент зависимости скорости и температуры воздушного потока η: 1,6
Начальное давление взрыва, Po: 101,0 кПа.
Негерметичность помещения, Kн: 3
Табличное значение коэффициента, Z: 0,3
Плотность воздуха при начальной температуре, Т0: 1,1 кг • м–3
Теплоемкость воздуха, Сp: 1010,0 Дж • кг–1 • К–1
Начальная температура воздуха, Т0: 312,1 К
Расчетная статистика для материала «Уайт-спирит»
Плотность газа или пара (кг • м–3), при расчетной температуре tp, вычисляем по формуле А.2, СП.12.13130.2009*. Подставив исходные, данные получим следующее вы-ражение:
Рг,п = 147,30 / 22,413 • [1 + 0,00367 •39,00] = 5,75 кг • м–3.
Массу паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляем по формуле А.12, СП.12.13130.2009*:
m = W • Fи • T,
где Fи — площадь источников испарения, принимаем с учетом с поверхности раз-лива ЛВЖ и ГЖ, поверхностей открытых емкостей, и поверхностей, на которые нанесен указанный материал.
Расчетная площадь испарения вещества, Fи составит: 100,00 м кв.
Длительность испарения жидкости T, принимается равной времени ее полного ис-парения, но не более 3600 c.
Интенсивность испарения W определяется расчетным методом по формуле А.13, СП.12.13130.2009*:
W = 10–6 • η • √M • Pн.
Давление насыщенного пара Pн (кПа) при расчетной температуре жидкости tр, оп-ределяем по формуле Антуана:
Pн = 10[A – (B /(tр + Ca))] ,
где A, B, Ca — константы уравнения Антуана взятые из справочных данных.
Таким образом значение lgPн = 7,13623 – 2218,30000 / ( 39,00 + 273,14999) = 0,02971.
Следовательно значение Pн = 1,07080470 кПа.
Полученные данные подставим в формулу А.13:
W = 10–6 •1,60 • √147,30 • 1,07080 = 0,20794 кг • м–2 • с–1.
Получив значение интенсивности испарения можно вычислить массу паров ЛВЖ, ГЖ вышедших при аварии по формуле А.12, и подставив необходимые данные получим:
m = 0,207937 • 10–4 • 100,000 • 3600,000 = 7,485729 кг.
Масса разлившегося вещества mп составляет:
mп = Va • Pж = 0,100 • 760,000 = 76,000 кг.
Массу паров ЛВЖ, ГЖ с учетом коэффициент воздухообмена K принимаем равной, m = 2,495243 кг.
Поэтому принимаем, что при расчетной аварийной ситуации испаряется вся масса разлившегося вещества, т. е. m = 2,495243 кг.
Определение коэффициента участия паров во взрыве Z не производилось.
Определим значение стехиометрической концентрации ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), по формуле А.3, СП.12.13130.2009*:
Сст = 100 / 1 + 4,84 • β,
где β — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания,
вычисляемый по формуле:
β= nc + [(nh – nx / 4) – (no / 2)],
где nc, nh, nx и no — число атомов С, Н, О и галоидов соответственно в формуле горючего;
β — стехиометрический коэффициент для данного вещества = 15,75.
Соответственно значение стехиометрической концентрации ГГ и паров ЛВЖ, ГЖ будет равно:
Сст = 100 / (1 + 4,84 • 15,75) = 1,29% (об.).
Избыточное давление взрыва ΔР согласно формуле А.1 составит:
ΔP = (900 – 101) • [(2,49524 • 0,300 • 100 • 1) / (648,000 • 5,749 • 1,295 • 3,000)] = 4,13298270 кПа.
Расчетная статистика для материала «Сольвент»
Плотность газа или пара (кг • м–3), при расчетной температуре tp, вычисляем по формуле А.2, СП.12.13130.2009*. Подставив исходные, данные получим следующее вы-ражение:
Рг,п = 113,20 / 22,413 • [1 + 0,00367 •39,00] = 4,42 кг • м–3.
Массу паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляем по формуле А.12, СП.12.13130.2009*:
m = W • Fи • T,
где Fи — площадь источников испарения, принимаем с учетом с поверхности раз-лива ЛВЖ и ГЖ, поверхностей открытых емкостей, и поверхностей, на которые нанесен указанный материал.
Расчетная площадь испарения вещества, Fи составит: 324,00 м кв.
Длительность испарения жидкости T, принимается равной времени ее полного ис-парения, но не более 3600 c.
Интенсивность испарения W определяется расчетным методом по формуле А.13, СП.12.13130.2009*:
W = 10–6 • η • √M • Pн.
Давление насыщенного пара Pн (кПа) при расчетной температуре жидкости tр, оп-ределяем по формуле Антуана:
Pн = 10[A – (B /(tр + Ca))] ,
где A, B, Ca — константы уравнения Антуана взятые из справочных данных.
Таким образом значение lgPн = 6,12450 – 2240,00100 / ( 39,00 + 167,85001) = -4,70461.
Следовательно значение Pн = 0,00001974 кПа.
Полученные данные подставим в формулу А.13:
W = 10–6 •1,60 • √113,20 • 0,00002 = 0,00000 кг • м–2 • с–1.
Получив значение интенсивности испарения можно вычислить массу паров ЛВЖ, ГЖ вышедших при аварии по формуле А.12, и подставив необходимые данные получим:
m = 0,000003 • 10–4 • 324,000 • 3600,000 = 0,000392 кг.
Масса разлившегося вещества mп составляет:
mп = Va • Pж = 2,000 • 867,000 = 1734,000 кг.
Массу паров ЛВЖ, ГЖ с учетом коэффициент воздухообмена K принимаем равной, m = 0,000131 кг.
Поэтому принимаем, что при расчетной аварийной ситуации испаряется вся масса разлившегося вещества, т. е. m = 0,000131 кг.
Определение коэффициента участия паров во взрыве Z не производилось.
Определим значение стехиометрической концентрации ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), по формуле А.3, СП.12.13130.2009*:
Сст = 100 / 1 + 4,84 • β,
где β — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания,
вычисляемый по формуле:
β= nc + [(nh – nx / 4) – (no / 2)],
где nc, nh, nx и no — число атомов С, Н, О и галоидов соответственно в формуле горючего;
β — стехиометрический коэффициент для данного вещества = 30,52.
Соответственно значение стехиометрической концентрации ГГ и паров ЛВЖ, ГЖ будет равно:
Сст = 100 / (1 + 4,84 • 30,52) = 0,67% (об.).
Избыточное давление взрыва ΔР согласно формуле А.1 составит:
ΔP = (900 – 101) • [(0,00013 • 0,300 • 100 • 1) / (648,000 • 4,418 • 0,672 • 3,000)] = 0,00054230 кПа.
Расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа, следовательно бу-дет произведен расчет на принадлежность данного помещения к категории В1—В4.
Согласно требованиям п. 5.2 СП.12.13130.2009*, определение категорий помеще-ний следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помеще-ния к категориям, приведенным в таблице 1 СП.12.13130.2009*, от высшей (А) к низшей (Д).
В рассматриваемом помещении постоянно находятся твердые горючие и трудно-горючие вещества и материалы. Следовательно, возникает необходимость в проверке принадлежности рассматриваемого помещения к пожароопасным категориям В1—В4.
Для более точного определения категории помещения необходимо, сравнить мак-симальное значение удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с ве-личиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице Б1, Приложения Б, СП.12.13130.2009*, учитывая при этом п. Б2, Приложения Б, СП.12.13130.2009*.
Расчет удельной временной пожарной нагрузки
Для расчета удельной временной пожарной нагрузки g, согласно п. Б2, Приложе-нию Б, СП.12.13130.2009*, необходимо определить общую временную пожарную нагрузку Q на каждом из участков.
Q = ∑Gi • Qpнi,
где Gi — количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;
Qpнi — низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж/кг.
Определяем общую временную пожарную нагрузку(Q):
Q = 0,1 • 43,97 • 760 + 2 • 42,25 • 867 + 2 • 13,4 = 76630,02 МДж/кг.
Для определения удельной временной пожарной нагрузки g необходимо времен-ную пожарную нагрузку разделить на площадь ее размещения:
g = Q / S.
g = 76630,02 / 324 = 236,51 МДж / м кв.
Так как 181 <= g <= 1400, следовательно, по удельной временной пожарной нагрузке, рассматриваемое помещение может относиться к категории В2, при условии выполнения требований, предъявляемых Б.3, СП.12.13130.2009* к размещению пожарной нагрузки.
В данном случае, 0,64 • g • H2 = 0,64 • 1400 • 12 = 896.
Неравенство Q >= 0,64 • gт • H2, приобретает вид: 76630,02 >= 896, что является справедливым.
Следовательно категория участка В2.
Согласно представленным расчетам и таблице Б1, СП.12.13130.2009*, а также при условии соответствия требованиям, предъявляемым к размещению пожарной нагрузки в п. Б2, СП.12.13130.2009*, помещение относится к категории В2.
Вывод: Категория помещения В2.
|
