Проверка на отношение помещения к категории А

В помещении происходит сжигание горючего газа с температурой вспышки не более 28°С, в соответствии с требованиями ст. 27 ФЗ-123 выполним расчет избыточного давления.

Для определения максимальной величины избыточного давления газовоздушной смеси (ГВС) в помещении рассматривается сценарий, при котором в помещение поступает наибольшее количество газа.

Подобная ситуация может произойти при разрыве по всему сечению подводящего газопровода.

Диаметр рассматриваемого газопровода – 220х8 мм.

Длина наибольшего участка газопровода – 87 метров.

Рабочее давление – 2,5 МПа

На объекте используются резервированные автоматические системы отключения подачи газа. Таким образом, расчётное время отключения газопровода в этом случае принимается равным 1 сек.

Объём газа, поступившего в помещение при расчетной аварии, определяется по формуле:

,

(30)

где V_1T – объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2T – объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

,

(31)

где q – расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м³/с;

T – время перекрытия задвижек, с.

,

(32)

где P₂ – максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;
– внутренний радиус трубопроводов, м;

– длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

Массовая скорость истечения сжатого газа из трубопровода определяется исходя из производительности рассматриваемого газопровода – максимальный расход газа по трубопроводу – 49000 м³/час. Учитывая, рабочее давление в газопроводе 2,5 МПа, получаем:

q = 49000 ·25/3600 = 340 нм³/сек.

Т.о., V_1Т = 340 · 1 = 340 нм³ .

V_1Т = 340 · 1 = 340 нм³

В свою очередь, V_2Т = 0,01·3,14·25000·0,108·0,108·87 = 796,6 нм³

Тогда, V_Т = 796,6+340 = 1136,6 нм³.

В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении массы m_г допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.

Допускается учитывать постоянно работающую общеобменную вентиляцию, обеспечивающую концентрацию горючих газов и паров в помещении, не превышающую предельно допустимую взрывобезопасную концентрацию, рассчитанную для аварийной вентиляции. Указанная общеобменная вентиляция должна быть оборудована резервными вентиляторами, включающимися автоматически при остановке основных. Электроснабжение указанной вентиляции должно осуществляться не ниже чем по первой категории надежности по ПУЭ.

При этом m_г, следует разделить на коэффициент K, определяемый по формуле:

К = АТ +1,

(33)

где А – кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с^-1;

T – Продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с.

В рассматриваемом случае: K = 8·1+1 = 9.

Тогда, учитывая плотность метана при н.у. 0,717 кг/м³получаем, что m = (1136,6 · ·0,717)/9 = 90,22 кг.

Избыточное давление  для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов C, H, O, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле:

(34)

где  – максимальное давление, развиваемое при сгорании стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме. При отсутствии данных допускается принимать  равным 900 кПа;

– начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m – масса горючего газа (ГГ), кг;

Z – коэффициент участия горючих газов в горении (принимается равным 0,5);

– свободный объем помещения, м³;

– плотность газа или пара при расчетной температуре , , вычисляемая по формуле

,

(35)

где M – молярная масса, м³ ·кмоль^-1;

– мольный объем, равный 22,413 м³ ·кмоль^-1;

– расчетная температура, °C.

В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры  по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 °C;

- стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (объемных), вычисляемая по формуле

,

(36)

где  – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

– число атомов C, H, O и галоидов в молекуле горючего;

– коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать  равным трем.

Свободный объём рассматриваемого помещения принимается равным:

V_св = 0,8 ·13725·26 = 285480 м³.

Давление взрыва не превышает 5 кПа. В соответствии со ст. 27 ФЗ 123 помещение не относится к категории А.