Приложение Б
(обязательное)
Метод расчета размеров зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР) газов и паров
Б.1 Метод расчета зон, ограниченных НКПР газов и паров, при аварийном поступлении горючих газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей в открытое пространство при неподвижной воздушной среде
Б.1.1 Расстояния ,
и
, м, для ГГ и ЛВЖ, ограничивающие область концентраций, превышающих НКПР, рассчитывают по формулам
для ГГ
, (Б.1)
, (Б.2)
для паров ЛВЖ
, (Б.3)
, (Б.4)
где - масса поступившего в открытое пространство ГГ при аварийной ситуации, кг;
- плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном давлении,
;
- масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время испарения, но не более 3600 с, кг;
- плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре и атмосферном давлении,
;
- давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа;
К - коэффициент ( для ЛВЖ);
Т - продолжительность поступления паров ЛВЖ в открытое пространство, с;
- нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров ЛВЖ, % (об.).
Б.1.2 Радиус , м, и высоту
, м, зоны, ограниченной НКПР газов и паров, вычисляют исходя из значений
,
и
.
При этом ,
и
для ГГ и
для ЛВЖ (h - высота источника поступления газа от уровня земли, м).
Для ГГ геометрически зона, ограниченная НКПР газов, будет представлять цилиндр с основанием радиусом и высотой
при
и
при
, внутри которого расположен источник возможного выделения ГГ.
Для ЛВЖ геометрически зона, ограниченная НКПР паров, будет представлять цилиндр с основанием радиусом и высотой
при высоте источника паров ЛВЖ
и
при
.
За начало отсчета зоны, ограниченной НКПР газов и паров, принимают внешние габаритные размеры аппаратов, установок, трубопроводов и т.п.
Б.1.3 Во всех случаях значения ,
и
должны быть не менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.
Примеры
1 Определить размеры зоны, ограниченной НКПР паров, при аварийной разгерметизации трубопровода, транспортирующего ацетон.
Данные для расчета
Трубопровод, транспортирующий ацетон, проложен на открытом пространстве на высоте h = 0,5 м от поверхности земли. Трубопровод оснащен ручными задвижками.
Масса паров ацетона, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, определена в соответствии с приложением И и составляет = 240 кг при времени испарения Т = 3600 с. Максимально возможная температура для данной климатической зоны
= 36°С. Плотность паров ацетона
при
равна 2,29
. Нижний концентрационный предел распространения пламени паров ацетона
= 2,7% (об.). Давление насыщенных паров ацетона
при
равно 48,09 кПа.
Расчет
Расстояния ,
и
для ацетона, ограничивающие область концентраций, превышающих НКПР, составят
м,
м.
Таким образом, граница зоны, ограниченной НКПР паров, по горизонтали будет проходить на расстоянии 41,43 м от обечайки трубопровода, а по вертикали - на высоте м от поверхности земли.
2 Определить размеры зоны, ограниченной НКПР газов, при аварийной разгерметизации емкости с метаном на открытом пространстве.
Данные для расчета
При разгерметизации емкости в атмосферу поступит 20 кг метана. Емкость представляет собой цилиндр с основанием радиусом 1 м и высотой = 10 м. Максимально возможная температура для данной климатической зоны
= 30°С. Плотность метана
при
равна 0,645
. Нижний концентрационный предел распространения пламени метана
= 5,28% (об.)
Расчет
Расстояния ,
и
для метана, ограничивающие область концентраций, превышающих НКПР, составят
м,
м.
Таким образом, для расчетной аварии емкости с метаном геометрически зона, ограниченная НКПР газов, будет представлять цилиндр с основанием радиусом = 26,18 м и высотой
м. За начало зоны, ограниченной НКПР газов, принимают внешние габаритные размеры емкости.
Б.2 Метод расчета размеров зон, ограниченных НКПР газов и паров, при аварийном поступлении горючих газов и паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей в помещение
Нижеприведенные расчетные формулы применяют для случая [
- нижний концентрационный предел распространения пламени горючего газа или пара, % (об.)] и помещений в форме прямоугольного параллелепипеда с отношением длины к ширине не более 5.
Б.2.1 Расстояния ,
и
рассчитывают по формулам
, (Б.5)
, (Б.6)
, (Б.7)
где - коэффициент, принимаемый равным 1,1314 для горючих газов и 1,1958 для легковоспламеняющихся жидкостей;
- коэффициент, равный 1 для горючих газов;
легковоспламеняющихся жидкостей;
- коэффициент, принимаемый равным 0,0253 для горючих газов при отсутствии подвижности воздушной среды; 0,02828 для горючих газов при подвижности воздушной среды; 0,04714 для легковоспламеняющихся жидкостей при отсутствии подвижности воздушной среды и 0,3536 для легковоспламеняющихся жидкостей при подвижности воздушной среды;
h - высота помещения, м.
, l, b и
приведены в А.2.3.
При отрицательных значениях логарифмов расстояния ,
и
принимают равными 0.
Б.2.2 Радиус и высоту
, м, зоны, ограниченной НКПР газов и паров, вычисляют исходя из значений
,
и
для заданного уровня значимости Q.
При этом ,
и
для ГГ и
для ЛВЖ (h - высота источника поступления газа от пола помещения для ГГ тяжелее воздуха и от потолка помещения для ГГ легче воздуха, м).
Для ГГ геометрически зона, ограниченная НКПР газов, будет представлять цилиндр с основанием радиусом и высотой
при
и
при
, внутри которого расположен источник возможного выделения ГГ. Для ЛВЖ геометрически зона, ограниченная НКПР паров, будет представлять цилиндр с основанием радиусом
и высотой
при высоте источника паров ЛВЖ
и
при
. За начало отсчета принимают внешние габаритные размеры аппаратов, установок, трубопроводов и т.п.
Б.2.3 Во всех случаях значения расстояний ,
и
должны быть не менее 0,3 м для ГГ и ЛВЖ.
Примеры
1 Определить размеры зоны, ограниченной НКПР паров, образующейся при аварийной разгерметизации аппарата с ацетоном, при работающей и неработающей общеобменной вентиляции.
Данные для расчета
В центре помещения размером 40 х 40 м и высотой м установлен аппарат с ацетоном. Аппарат представляет собой цилиндр с основанием диаметром
м и высотой
м, в котором содержится 25 кг ацетона. Расчетная температура в помещении
= 30°С. Плотность паров ацетона
при
равна 2,33
. Давление насыщенных паров ацетона
при
равно 37,73 кПа. Нижний концентрационный предел распространения пламени
= 2,7% (об.). В результате разгерметизации аппарата в помещение поступит 25 кг паров ацетона за время испарения Т = 208 с. При работающей общеобменной вентиляции подвижность воздушной среды в помещении
= 0,1 м/с.
Расчет
Допустимые значения отклонений концентраций при уровне значимости Q = 0,05 будут равны: 1,27 - при работающей вентиляции; 1,25 - при неработающей вентиляции (
= 0).
Предэкспоненциальный множитель будет равен:
при работающей вентиляции
% (об.),
% (об.),
;
при неработающей вентиляции
% (об.).
Расстояния ,
и
составят:
при работающей вентиляции
м,
м,
м;
при неработающей вентиляции
м,
м,
м.
Таким образом, для ацетона геометрически зона, ограниченная НКПР паров, будет представлять собой цилиндр с основанием радиусом и высотой
, так как
;
при работающей вентиляции
м,
м;
при неработающей вентиляции
м,
м.
За начало отсчета принимают внешние габаритные размеры аппарата.
2 Определить размеры зоны, ограниченной НКПР газов, образующейся при аварийной разгерметизации газового баллона с метаном, при работающей и неработающей вентиляции.
Данные для расчета
На полу помещения размером 13 х 13 м и высотой м находится баллон с 0,28 кг метана. Газовый баллон имеет высоту
м. Расчетная температура в помещении
= 30°С. Плотность метана
при
равна 0,645
. Нижний концентрационный предел распространения пламени метана
= 5,28% (об.). При работающей общеобменной вентиляции подвижность воздушной среды в помещении
= 0,1 м/с.
Расчет
Допустимые отклонения концентраций при уровне значимости Q = 0,05 будут равны: 1,37 при работающей вентиляции; 1,38 при неработающей вентиляции ( = 0).
Предэкспоненциальный множитель будет равен:
при работающей вентиляции
% (oб.);
при неработающей вентиляции
% (oб.);
Расстояния ,
и
составят:
при работающей вентиляции
,
,
,
следовательно ;
при неработающей вентиляции
м,
м,
м.
Таким образом, для метана при неработающей вентиляции геометрически зона, ограниченная НКПР газов, будет представлять собой цилиндр с основанием радиусом м и высотой
м. Ввиду того, что
расчетное больше высоты помещения
м, за высоту зоны, ограниченной НКПР газов, принимаем высоту помещения
м.
Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!
Открыть документ Получить бесплатный доступ
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
