Методика расчета количества и плотности установки сигнализаторов довзрывоопасных концентраций в производственных помещениях категорий А, Б

Целью расчетов является определение количества и плотности размещения сигнализаторов довзрывоопасных концентраций стационарных автоматических систем взрывопредупреждения производственных помещений.

Площадь помещения (S _д), контролируемая одним сигнализатором системы взрывопредупреждения, расположенным в зоне вероятного источника утечки горючих, легковоспламеняющихся жидкостей или поступления горючих газов, можно определить по упрощенной формуле, полный вывод которой приводится в литературе [9]:

(2)

где К_с – коэффициент, характеризующий неравномерность распределения газов по объему помещения при диффузионных процессах их перемещения (таблица A1); b – ширина помещения, м; T – температура, горючего вещества, ^оС; С_НКПВ – нижний концентрационный предел воспламенения газов и паров, об.доля; С_ПДВК – предельно допустимая взрывобезопасная (невоспламеняемая) концентрация газов и паров, определенная по ГОСТ 12.1.004-91, об.доля (таблица A1); 0.05 – доля свободного объема помещения, где установится концентрация газа на уровне С_НКПВ; 0.2 – коэффициент, определяющий пороговое значение концентрации, при достижении которого автоматически включается система аварийной вентиляции [9].

Нижний концентрационный предел воспламенения (об.%) газа или пара в воздухе определяется по справочным данным (таблица A1).

Для проведения расчетов нижний концентрационный предел воспламенения (об.%) необходимо пересчитать в объемные доли:

(3)

Согласно ССБТ и ГОСТ 12.1.010–76 производственные процессы должны осуществляться так, чтобы вероятность возникновения взрыва на любом участке работ не превышала 10^–6. Поэтому предельно допустимая взрывобезопасная концентрация при степени надежности невоспламеняемости смеси равной 0.999 определяется по формуле:

(4)

где К_бэ – коэффициент безопасности к нижнему концентрационному пределу воспламенения, принимаемый по ГОСТ 12.1.010-76 (таблица А1).

Число (N _д) сигнализаторов для всего объема помещения рассчитывается по уравнению:

(5)

где S _п – площадь помещения, м².

Величину N _д следует округлить в большую сторону до целого числа.

(6)

где ℓ и b – длина и ширина помещения соответственно, м.

Радиус действия одного датчика определяется как

(7)

Расстояние (ℓ _д) между датчиками выбирается из интервала:

	(8)
Сигнализаторы довзрывоопасных кон-центраций систем взрывопредупреждения размещаются по высоте помещения, исходя из соотношения молярных масс воздуха Mв и горючих газов и паров M с учетом поправки на температуру (рисунок 2). Для горючих газов и паров, молярная масса которых меньше молярной массы воздуха, высота подвески сигнализаторов от перекрытия помещения (h0) (рисунок 4, а) определяется по формуле:	а б Рисунок 2 – Расположение датчиков (Д) по высоте помещения: а) M < Mв; б) M > Mв
	(9)

где H и – высота производственного помещения и высота расположения вероятного источника утечки горючего газа или пара, м; M и M _в – молярная масса горючего газа или пара и воздуха соответственно (M _в = 28.96), г/моль; T и T _в – температура горючего газа или пара и воздуха соответственно, К.

Для горючих газов и паров, молярная масса которых больше молярной массы воздуха, высота подвески сигнализаторов от пола помещения (h₀) (рисунок 4, б) определяется по формуле:

(10)

Молярную массу индивидуальных веществ, смесей и технических продуктов принимают по таблице A1.

Размещение сигнализаторов по производственной площади производят согласно рисунку 3 с учетом диаметра площади, контролируемой одним сигнализатором, и расстояния между ними. Таким образом, количество сигнализаторов довзрывоопасных концентраций систем взрывопредупреждения не зависит от высоты помещения, а определяется только величиной производственной площади. Если в производственном помещение требуется установить более двух сигнализаторов, то их рекомендуется располагать в шахматном порядке.

Рисунок 3 – Схематическое изображение размещения датчиков на производственной площади в случае M > M_в

Порядок выполнения расчетов

ЗАДАНИЕ

В производственное помещение поступают горючие газы или пары ГЖ и ЛВЖ.

На основании исходных данных (таблица А1 и Б1) рассчитать количество сигнализаторов систем взрывопредупреждения в помещении, изобразить на рисунках месторасположения сигнализаторов в масштабе (горизонтальное и вертикальное сечения помещения).

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ на выполнение расчетов приведены в таблице Б1.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТОВ включает следующие пункты:

- рассчитать предельно допустимую взрывобезопасную концентрацию вещества (формула (4));

- определить площадь помещения S _д, контролируемую одним сигнализатором (формула (2));

- вычислить площадь помещения S _п (формула (6));

- рассчитать число N _д сигнализаторов систем взрывопредупреждения для всего объема помещения (формула (5));

- вычислить радиус действия r_д одного датчика сигнализатора (формула (7));

- определить расстояние ℓ_д между сигнализаторами по формуле (8);

- вычислить высоту подвески сигнализатора h₀ (формула (9) или (10));

- изобразить на рисунках места установки сигнализаторов в горизонтальном и вертикальном сечениях помещения (в масштабе);