2.3. Рассчитать величину избыточного давления (∆р) при аварии в цехе приготовления сахарной пудры
Сахарная пудра – С12Н22О11, молекулярная масса М = 342,3, плотность сахара рсах = 1588 кг/м3, теплота сгорания Нт = 16,5 106 Дж/кг, НКПР: н = 35 г/м3.
Исходные данные по цеху:
длина L = 9 м,
ширина B = 6 м,
высота Н = 6 м.
Масса пыли, оседающей на труднодоступных для уборки поверхностях помещения за период между генеральной уборкой m1 = 10 кг.
Масса пыли, оседающей на доступных для уборки поверхностях между текущими уборками m2 = 2 кг.
Пылеуборка цеха – ручная влажная: КУ = 0,7.
Масса горючей пыли, выбрасываемой в помещение из аппарата mапп = 50 кг,
Производительность q = 0,5 кг/с,
Время отключения = 15 с,
Аварийная вентиляция отсутствует.
Дисперсность пыли менее 350 мкм.
Решение:
Определим массу отложившейся в помещении пыли к моменту аварии:
m = (КГ/КУ) (m1 + m2) = (0,9/0,7) (10 + 2) = 15,4 кг.
Расчетная масса взвихрившейся пыли равна:
mвзв = m Квзв= 15,4 0,9 = 13,86 кг.
Определим расчетную массу поступившей в помещение пыли в результате аварийной ситуации:
mав = (mапп + q ) К = (50 + 0,5 15) 1 = 57,5 кг.
Суммарная масса взвешенной в объеме помещения сахарной пудры, образующейся в результате аварийной ситуации, равна:
m = mав + mвзв = 13,86 + 57,5 = 71,36 кг.
Свободный объем помещения в цехе приготовления сахарной пудры составляет:
Vсв = V 0,8 = 9 6 6 0,8 = 259,2 м3.
Концентрация сахарной пудры в объеме помещения цеха составляет:
= m/Vсв = 71,36 103/259,2 = 275,1 г/м3,
т.к. н, то при наличии источника зажигания произойдет взрыв.
Определим избыточное давление (∆Р) взрыва сахарной пудры:
∆Р = [(m Нт Р Z)/(Vсв р С Т)] (1/К) = [(71,3 16,5 106 101 0,5)/ /(259,2 1,293 1,01 103 290)] (1/3) = 201,7 кПа
Заключение о категории помещения:
Помещение относится к категории Б, так как ∆Р 5 кПа.
В прил. 2 (табл. П 2.2) приведены справочные и исходные данные вариантов задач по пылям. Номер варианта соответствует порядковому номеру в списке группового журнала.
2.4. Определение пожароопасных категорий в1 – в4 помещений
Определить категорию пожароопасного помещения.
Исходные данные:
В складе находится 3 вида пожарной нагрузки (рис. 2.4.1).
24 м
Оборудование
3
2
1
5,5 м
2 м
2 м
5 м
Рис. 2.4.1. Схема размещения горючих материалов и оборудования:
1 – древесина, 2 – масло АМТ-300Т, 3 – антрацит
1. Древесина сосновая: теплота сгорания древесины Q = 21,31 103 кДж/кг,
плотность рдр = 500 кг/м3, объем древесины Vдр = 50 м3.
2. Масло АМТ 300Т: теплота сгорания масла Q = 48,87 103 кДж/кг,
плотность масла рм = 900 кг/м3, объем масла Vм = 5 м3 .
3. Антрацит: теплота сгорания антрацита Q = 24,93 103 кДж/кг,
плотность антрацита насыпная ра = 670 кг/м3, объем антрацита Vа = 10 м3.
Решение:
Определим пожарную нагрузку Q, МДж по формуле
где Gi
= рi
Vi ,
отсюда: Q = Qсг.др рдр Vдр + Qсг.м рм Vм + Qсг.ан ран Vан = 21,31 103 500 50 + 48,87 103 900 5 + 24,93 103 670 10 = 888196 103 кДж = 888196 МДж
Определим удельную пожарную нагрузку q, МДж м–2 по формуле
q = Q/S = 888196/(24 18) = 2056 МДж м–2,
Пользуясь табл.2.4 прил. 1, пункт 24 присваиваем помещению категорию В2
(q = 1401 – 2200 МДж м–2.),
Проведем проверочный расчет согласно равенству Q 0,64 qт Н2,
Q = 0,64 2200 10,52 = 155232 МДж
В нашем случае Qфактич. = 888196 МДж Qпровер = 155232 МДж, поэтому помещению присваивается категория В1.
В прил. 2 (табл. П 2.3) приведены справочные и исходные данные для вариантов задач по определению категорий В1 – В4. Номер варианта соответствует порядковому номеру в журнале.