Приложение В (справочное). Расчет взрывобезопасного расстояния d

Приложение В
(справочное)

Расчет
взрывобезопасного расстояния d

В.1 Общие положения

В непосредственной близости к источнику выделения аккумулятора или батареи не всегда обеспечивается снижение концентрации взрывоопасных газов. Поэтому безопасное расстояние d необходимо выдерживать в пределах, защищающих от пламени, искры, дуги или раскаленных устройств (максимальная температура поверхности 300°С). Рассеивание взрывоопасного газа зависит от скорости газовыделения и характеристик вентиляции вблизи источника выделения.

Минимальное безопасное расстояние d может быть определено посредством вычисления гипотетического объема потенциально взрывоопасного газа вокруг источника выделения, в котором концентрация водорода ниже безопасной концентрации нижнего предела взрыва (LEL).

В.2 Определение гипотетического объема

Теоретическая минимальная скорость вентиляционного потока для разбавления взрывоопасного газа (водорода) до концентрации ниже нижнего предела взрывоопасности (LEL) может быть вычислена посредством формулы

[см. МЭК 60079-10-1 (В.4 приложения В)],

(В.1)

где - необходимая минимальная объемная скорость потока для разбавления газа, ;

- максимальная скорость газовыделения, кг/с;

LEL - нижний предел взрывоопасности [4% (объемных) для водорода], ;

k - коэффициент безопасности, применимый к LEL; k = 0,25 для снижения концентрации газообразного водорода;

Т - температура окружающей среды (293 К = 20°С, К).

Объем означает объем, выше которого средняя концентрация взрывоопасного газа составляет 0,25 кратных LEL. Это означает, что в максимуме гипотетического объема концентрация газа существенно ниже LEL, т.е. гипотетический объем, в котором концентрация выше LEL, должен быть меньше, чем .

В.3 Поправочные коэффициенты

С учетом количества воздухообменов на единицу времени (с), связанных с общей вентиляцией, гипотетический объем потенциально взрывоопасной атмосферы вокруг источника выделения может быть определен следующим образом:

,

(В.2)

где с - количество свежих воздухообменов на единицу времени, .

Вышеуказанная формула применима для мгновенного и однородного смешивания у источника выделения, создающего идеальные условия потока свежего воздуха. На практике идеальные условия редки. Поэтому для обозначения эффективности вентиляции в формулу вводят поправочный коэффициент f:

,

(В.3)

где f - фактор эффективности вентиляции, отражающий эффективность вентиляции как эффективность снижения концентрации взрывоопасной атмосферы, f колеблется от 1 (идеального) до типичного 5 (препятствующий воздушный поток). Для аккумуляторных установок коэффициент эффективности вентиляции f = 1,25.

В.4 Расчет безопасного расстояния d

Выражение , включая все коэффициенты безопасности, соответствует ежечасному вентиляционному воздушному потоку Q, , для аккумуляторных батарей, вычисленному по 7.2:

.

.

(В.4)

Этот ежечасный вентиляционный воздушный поток Q может быть использован для определения гипотетического объема. Допуская полусферическое рассеивание газа, возможно определение объема полусферы

,

где d - безопасное расстояние от источника выделения.

Это формула расчета безопасного расстояния d, где с = 1 воздухообмен на h внутри полусферы:

, *.

(В.5)

На рисунке В.1 показано безопасное расстояние d при работе в зависимости от номинальной емкости при флотирующем режиме заряда по току.

Рисунок В.1 - Безопасное расстояние d при работе в зависимости от номинальной емкости во флотирующем режиме заряда по току I,