Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в закрытых помещениях

Расчет производится по нижеприведенной методике НПБ 105 ‑ 95

Если расчетное давление превышает Рmax, то берется Рmax. Свободный объем помещения допускается принимать равным 80% геометрического объема помещения, если нет более точных данных.

Избыточное давление взрыва DP для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов C,H,O,N,CI,Br,F, определяют по формуле:

DP= (P_max - P₀) (3.3)

где P_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями п.1.4 (при отсутствии данных допускается принимать p_max = 900 кПа);

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать P₀=101 кПа);

m - масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг;вычисляется для ГГ по приведенной ниже формуле (4);

z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан исходя из характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению; допускается принимать значения z, приведенные ниже;

V_св- свободный объем помещения, м³;

r_г,п - плотность пара или газа, кг×м^-3;

К_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения; допускается принимать К_н = 3;

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ,%(об.), вычисляемая по формуле:

С = (3.4)

Здесь (b= n_c + (n_н - n_x)/4 - n₀/2 - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания (n_c,n_н,n₀,n_x - число атомов C,H,O и галлоидов в молекуле горючего).

Если в воздухе помещений содержатся горючие газы, а также пары легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, то при определении значения массы m, входящей в формулу (1), допускается учитывать работу аварийной вентиляции при условии, что она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), а устройства для удаления воздуха из помещения расположены в непосредственной близости от места возможной расчетной аварии.

Таблица 3.4. Коэффициент z

ЛВЖ, нагретая выше т-ры вспышки	0,3
Горючие газы	0.5
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки:
если возможно образование аэрозоля	0.3
если образование аэрозоля невозможно

 

При этом массу m горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, необходимо разделить на коэффициент К.

К = А×Т + 1, (3)

где А - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с^-1; Т - продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей в объем помещения.

Масса m (кг) поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяют по формуле: m = (Vа +V_т)×r_г, (4)

где Vа,V_т - объем газа, вышедшего соответственно из аппарата и из трубопроводов, м³.

При этом Vа = 0.01× r₁×V, (5)

где r₁ - давление в аппарате,кПа;V - объем аппарата, м³

V_т = V_1т + V_2т, (6)

где V_1т,V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода соответственно до его отключения и после отключения, м³. V_1т = q×T, (7)

где q - расход газа, определяемый в зависимости отдавления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой cреды и т.д., м³×с^-1;

Т - время, с. V_2т = 0.01×p×p₂× (r²₁×L₁ + r²₂×L₂ +.. + r²_n×L_n), (8)

где p₂-максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту,кПа;

r-внутренний радиус трубопроводов,м;

L-длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

Оценка пожара

Пожарная характеристика предприятия, цеха сводится в таблицу 3.5.

Таблица 3.5. Пожарная характеристика предприятия, цеха

Наименование элемента объекта	Категория здания	Краткая характеристика	Степень огнестойкости здания	Сгораемые материалы	Класс пожара

 

Таблица 3.6. Классы пожаров и рекомендуемые огнетушащие средства

 

Класс пожара	Характеристика горючей среды или объекта	Огнетушащие средства
А	Обычные твердые горючие материалы (бумага, дерево, ткань и др)	Все виды огнетушащих средств (прежде всего вода)
В	Горючте жидкоси (бензин, лаки, масла, растворители и др), плавящиеся при нагревании материалы	Распыленная вода, все виды пен, составы на основе галогенов, порошки
С	Горючие газы (метан, пропан, водород, ацетилен и др.)	Газовые составы: инертные разбавители (СО2, N2), галогеноуглеводоро-ды, порошки, вода (для охлаждения)
D	Металлы и их сплавы (К, Nа, Аl, Mg и др.)	Порошки (при спокойной подаче на горячую поверхность)
Е	Электроустановки, находящиеся под напряжением	Галогеноуглеводороды, диоксид углерода, порошки

 

Далее описываются меры пожарной профилактики:

- порядок извещения о пожаре, пожарные извещатели;

- автоматические средства пожаротушения;

- расположение гидрантов;

- средства первичного пожаротушения;

- пожарная команда, сроки прибытия, возможности и т.п.;

4. Требования к чертежу (схеме) к разделу дипломного проекта "безопасность и экологичность проекта".

На схеме предприятия, технологической схеме, машины, механизма, аппарата условными знаками обозначаются вероятные чрезвычайные ситуации, опасные и вредные производственные факторы. Обозначаются также чрезвычайные ситуации и экологически вредные факторы вокруг предприятия, которые могут повлиять на него. На свободном месте чертежа указывают:

- опасность предприятия по внутренним чрезвычайным ситуациям (если от них гибнет вероятно 10 и более человек или поражающие факторы выходят за границы предприятия (санитарно-защитной зоны), то предприятие опасно);

- категория пожароопасности зданий и сооружений;

- наиболее опасные производственные факторы;

- степень экологической опасности предприятия (количество выбросов т/год; плата за выбросы, сбросы, плата за использование природных ресурсов).

 

Приложение 1. Опасные и вредные производственные факторы

Согласно ГОСТ 12.0.002 к опасным производственным факторам относятся факторы, которые могут привести к травме, к вредным -факторы, которые могут привести к заболеванию. Опасные и вредные факторы (ОВПФ) делятся на физические, химические, биологические и психофизиологические.

Физические - движущиеся машины и механизмы, повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны, шум, вибрация, инфра- и ультразвук, неблагоприятные метеорологические условия, опасное напряжение недостаточная освещенность, взрыв, пожар и др.
Химические ОВПФ делятся по характеру воздействия на организм человека (общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивнуюь функцию.

Биологические ОВПФ – макроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы, простейшие и др.) и макроорганизмы (растения и животные.
Психофизиологические - тяжесть и напряженность труда.

 

 

Приложение 2. Токсичные и пожароопасные свойства веществ

 

Вещество и формула	Характери стика вещества	Плотность паров и газов по воздуху	Температура кипения,^оС	Температура вспышки,^оС	Температура воспламене-ния,^оС	Предельнодопустимая концентрация в раб.зоне, мг/м3	Пределы во-спламенения смеси с воздухом (нижний-верхний), % об	Токсическое действие (характер действия на организм человека)
Азота оксиды (в пересчете на NO2)	Бурый газ, при низких тепературах жидкость	1,45	21,3	-	-		С парами многих органических веществ дает взрывчатые смеси	Вызывает общую слабость, головокружение, онемение ног, раздражение дыхательных путей, отравление, отек легких.
Аммиак NH3	Бесцветный горючий газ с резким запахом	0,597	33,4	-			15 - 28	Вызывает острое раздражение слизистых оболочек, удушье
Ацетилен С2Н2	Бесцветный горючий взрывоопасный газ	0,9107	83,6	-		-	2,5 - 100	Обладает наркотическим действием. Отравления вызываются примесями, главным образом фосфористым водородом.
Бензины	Бесцветные лековоспламеняющиеся жидкости	2,7-3,5	-	-17 - 44	255-474	100 - 300	0,76 - 8,12	Слабый наркотик, отравления возможны изредка. Может вызвать хронические дерматиты, экземы кожи
Бензол С6Н6	Бесцветная лековоспламеняющаяся жидкость	2,77	80,1	-11			1,4 - 7,1	Весьма токсичен, действует на кровь кровотворные органы и центральную нервную систему.
Бутан С4Н10	Бесцветный горючий газ	2,0665	0,5	-			1,8 - 9,1	Обладает наркотическим действием.
Бутилен С4Н8	Бесцветный грючий газ	1,9336	6,25	-		-	1,6 - 9,4	Обладает наркотическим действием.
н Бутиловый спирт (С4Н9ОН)	Легковоспламеняющаяся жидкость	2,6	117,5	-34			1,7 - 12	Действует как наркотик, обладает раздражающим действием.
Водород Н2	Бесцветный гючий газ, без запаха и вкуса	0,0695	252,8	-		-	4,0 - 75,0	В больших концентрациях вызывает удушье, возможны отравления примесями.
Дихлорэтан (СН2С1-СН2С1)	Бесцветная лековоспламеняющаяся жидкость	3,4	83,5				6,2 - 16	Наркотик, вызывающий дистрофические именения в печени, в почках, а также в других органах.
Метан СН4	Бесцветный грючий газ без запаха	0,5543	161,58	-			5 - 15	В больших концентрациях обладает наркотическим действием.
Метиловый спирт (метанол) СН3ОН	Бесцветная лековоспламеняющаяся жидкость	1,1	64,7				6 - 34,7	Сильный нервнососудистый яд. Особенно типичны поражения зрительного нерва.
Нафталин С10Н8	Горючее белое кристаллическое вещество. Блестящие лепестки с характерным запахом. Пыль нафталина с воздухом взрывоопасна	4,45	217,9				0,37 - 6,9	Обладает общетоксическими свойствами. Отмечается действие на нервную систему, глаза и почки. Раздражает кожные покровы.
Нефть	Горючая жидкость	3,5		-40 - 17	270-320		1,26- 6,5	Обладает наркотич. свойствами
Оксид углерода (СО)	Горючий бесцв газ без запаха	0,967	191,5	-			12,5 - 74	Обладает общеядовитыми свойствами.
Оксид этилена (С2Н4О)	Горючий и взрывоопасный газ	1,50	10,4	-18			3,0 - 80,0	Наркотик, обладает специфической ядовитостью.
Пропан (СН3)2СН2	Бесцветный горючий газ	1,5617	42,06	-			1,4 - 7,8	При высоких концентрациях оказывает наркотическое действие.
Пропилен СН2=СНСН3	Бесцветный грючий газ	1,4504	47,75	-		-	2,2 - 10,3	При высоких концентрациях оказывает наркотическое действие.
Ртуть металлческая Hg	Жидкий металл, не окисляется на воздухе	-	354,0	-	-	0,01	-	Сильный яд. Отравление происходит главным образом вследствии вдыхания паров. При хронических отравлениях поражает ЦНС и почки.
Сероводород H2S	Бесцветный грючий газ	1,191	59,5	-			4,3 - 46	Сильный и весьма опасный нервный яд.
Сероуглерод (CS2)	Бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость	2,6	46,25	-43			1,0 - 50,0	При больших концентрациях действует наркотически; при малых вызывает заболевание нервной системы.
Стирол (С6Н5СН3)	Бесцв. легковоспламен. жидкость	3,59					1,1 - 5,2	Весьма токсичен, действует на кровь, кровотворные органы и ЦНС.
Толуол (С6Н5СН3)	Бесцветная летучая легковоспламеняющаяся жидкость	3,2	110,626				1,3 - 6,7	Наркотик, весьма токсичен, действует на кровь, кровотворные органы и ЦНС.
Уксусная кислота СН3СООН	Бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость	2,06	118,1				3,3 - 22	Пары уксусной кислоты вызывают раздражение слизистых оболочек, верхних дыхательных путей. Ожоги кожи.
Фенол (карболовая кислота) С6Н5ОН	Бесцветн. горюч. кристаллическое в-во с сильным запахом	3,24	181,9			0,3	0,3 - 2,4	Нервный яд, обладает сильным местным раздражающим действием.
Формальдегид СН2=О	Бесцветный горюч. и взрывооп. газ с резким запахом	1,1	-21,0	-		0,5	7 - 73	Обладает общей протоплазматической ядовитостью, вызывает заболевание костей и кожи.
Хлор Cl2	Газ с резким запахом	2,486	33,8	-	-		-	Ядовит, раздражает дыхательные пути, может вызвать отек легких.
Этан С2Н6	Бесцветный горючий газ	1,04	-88,63	-			2,9 - 15,0	Обладает наркотическим действием.
Этилбензол С6Н5СН2СН3	Бесцветная ЛВЖ	3,66	136,2			-	0,9 - 3,9	Весьма токсичен. Действует на кровь, кровотворные органы и на ЦНС.
Этилен (этен) СН2=СН2	газ бесцветный горючий и взрывоопасный	0,974	-103,7	-		-	3 - 32	Обладает наркотическим действием.
Этиловый спирт С2Н5ОН	Бесцветная ЛВЖ	1,6	78,37	13,0			3,6 - 19,0	Обладает наркотическим действием.

 

Приложение 3. Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и

скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

 

Период года	Категория работ	Температура, °С	Относительная	Скорость движе-
	Допустимая граница	влажность, %	ния воздуха, м/с
Опти- маль- ная	верхняя	нижняя	опти- маль- ная	Допусти- мая на ра- бочих мес- тах посто- янных и не- постояных,	опти- маль- ная, не более	Допусти- мая на рабочих местах постоян- ных и не постоянных
на рабочих местах
посто- янных	непос- тоянных	посто- янных	непос- тоян- ных
	Легкая - Iа	22-24					40-60	15-75	0,1	Не бол.0,1
	Легкая - Iб	21-23					40-60	15-75	0,1	“-” 0,2
Холод-ный	Средней тяжести - IIа	18-20					40-60	15-75	0,2	“-” 0,3
	Средней тяжести - IIб	17-19					40-60	15-75	0,2	“-” 0,4
Тяжелая - III	16-18					40-60	15-75	0,3	“-” 0,5
Теплый	Легкая - Iа	23-25					40-60	55-при 28°С	0,1	0,1-0,2
Легкая - Iб	22-24					40-60	60-при 27°С	0,2	0,1-0,3
Средней тяжести - IIа	21-23					40-60	65-при 26°С	0,3	0,2-0,4
Средней тяжести - IIб	20-22					40-60	70-при 25°С	0,3	0,2-0,5
Тяжелая - III	18-20					40-60	75-при 24°С и ниже	0,4	0,2-0,6

 

Таблица 5.1 Приложение 4. Нормируемая освещенность по СНиП 23.05-95

Характеристика зрительной работы

Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм

Разряд зрительной работы

Подразряд зрительной работы

Контраст объекта с фоном

Характеристика фона

Искусственное освещение

Естественное освещение

Совмещенное освещение

Освещенность, лк

Сочетание показателя ослеплености и коэф. пульсации

КЕО, (ен,)%

при системе комбинированногоосвещения

при системе общего освещения

Р

Кп,5

при верхнем или комбинированном освещении

при боковом освещении

при верхнем или комбиниро-ванном освещении

при боковом освещении

всего

в т. ч. от общего

Наивысшей точности

Менее 0,15

I

а

Малый

Темный

- -

-

-

б

Малый

Средн.

Средн.

Темн.

в

Малый

Светл.

Средн.

Средн.

Больш.

Темн.

г

Средн.

Светл.

Больш.

Светл.

Больш.

Средн.

Очень высокой точности

От 0,15 до 0,30

II

а

Малый

Темн.

- -

4,2

1,5

 

б

Малый

Средн.

Средн.

Темн.

в

Малый

Светл.

Средн.

Средн.

Больш.

Темн.

г

Средн.

Светл.

Больш.

Средн.

Высокой точности

От 0,3 до 0,5

III

а

Малый

Темный

1,2 0,9

б

Малый

Средн.

Средн.

Темн.

в

Малый

Светл.

Средн,

Средн.

Больш.

Темн.

г

Средн.

Светл.

Больш.

Светл.

Больш.

Средн.

Средней точности

свыше 0,5 до 1,0

IV

а

Малый

Темн.

1,5

2,4

б

Малый

Средн.

Средн.

Темн.

в

Малый

Светл.

Средн.

Светл.

Больш.

Темн.

г

Средн.

Светл.

-

-

Больш.

Светл.

Больш.

Средн.

Малой точности

свыше 1,0 до 5,0

V

а

Малый

Темн.

1,8

0,6

б

Малый

Средн.

-

-

Средн.

Темн.

 

			в	Малый	Светл.	-	-
Средн.	Средн.
Больш.	Темн.
г	Средн.	Светл.	-	-
			Больш.	Светл.
				Больш.	Средн.
Грубая (очень малой точности)	Более 5,0	VI		Независимо от характеристик фона и котраста объекта с фоном	-	-						1,8	0,6
Работа со светящимися материалами в горячих цехах	Более 0,5	VII		То же	-	-						1,8	0,6
Общее наблюдение за ходом производственного процесса: постоянное периодическое при постоянном пребывании людей Периодическое при периодическом пребывании людей   Общее наблюдение за инженерными коммуникациями		VIII	а   б   в     г	То же	-   -   -     -	-   -   -     -		-   -     -	-   -     -	0,7     0,3	0,3   0,2     0,1	1,8   0,7   0,5     0,2	0,6   0,2   0,2     0,1

Приложение 5. Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест (СН 2.2.4/2.1.8.562-96)

 

№ п/п

Вид трудовой деятельности, рабочее место

Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц

Уровни звука и эквивалентного звука (в дБА)

31,5

Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность. Рабочие места в помещениях дирекции, проектно-конструкторских бюро, расчетчиков, программистов вычислительных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах

Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, административно-управленческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории; рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах конторских помещений, в лабораториях

Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами, работа, требующая постоянного слухового контроля; операторская работа по точному графику с инструкцией; диспетчерская работа. Рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помещениях наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону; машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислительных машинах

Работа, требующая сосредоточенности, работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами. Рабочие места за пультами в кабинах наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону, в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин.

Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в п.п. 1-4) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий.

Автобусы, грузовые, легковые и специальные автомобили

Рабочие места водителей и обслуживающего персонала грузовых автомобилей

Рабочие места водителей и обслуживающего персонала (пассажиров) легковых автомобилей и автобусов

Сельскохозяйственные машины и оборудование, строительно-дорожные, мелиоративные и др. аналогичные виды машин

Рабочие места водителей и обслуживающего персонала тракторов, самоходных шасси, прицепных и навесных сельскохозяйственных машин, строительно-дорожных и др. аналогичных машин

Примечания: 1 Допускается в отраслевой документации устанавливать более жесткие нормы для отдельных видов трудовой дея тельности с учетом напряженности и тяжести труда в соответствии с табл. 1. 2. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.

Приложение 6

 

Санитарные нормы спектральных показателей виброскорости (V,м/с)

для общей технологической вибрации

 

Среднегеом. частоты полос, Гц	Нормативные значения в направлениях X и Y
3"а" виброскорости	3"в" виброскорости
м / с ·10^-2	дБ	м / с ·10^-2	дБ
1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.	1/3 окт.	1/1 окт.
1,6	0,9				0,13
2,0	0,64	1,3			0,09	0,18
2,5	0,46				0,63
3,15	0,32				0,045
4,0	0,23	0,45			0,032	0,063
5,0	0,18				0,025
6,3	0,14				0,02
8,0	0,12	0,22			0,016	0,032
10,0	0,12				0,016
12,5	0,12				0,016
16,0	0,12	0,20			0,016	0,028
20,0	0,12				0,016
25,0	0,12				0,016
31,5	0,12	0,20			0,016	0,028
40,0	0,12				0,016
50,0	0,12				0,016
63,0	0,12	0,20			0,016	0,028
80,0	0,12				0,016

 

Приложение 7. Одночисловые показатели вибрационной нагрузки на оператора за восьмичасовой рабочий день

 

Вид вибрации	Категория вибрации	Направление действия	Нормативные, корректированные по частоте значения
виброускорения	виброскорости
м/с^2	дБ	м/с ·10^-2	дБ
Локальная	-	ХЛ, YЛ, ZЛ	2,0		2,0
Общая		Z0	0,56		1?1
Y0, X0	0,4