Расчет избыточного давления.

1. Исходные данные.

1.1. В помещении размещается баллон со сжатым газом (ацетилен) объемом V_a=40 л = 0,04 м³. Размеры помещения L×S×H = 5,6×5,15×3 м. Объем помещения V_п= 86,52 м³.

1.2. Свободный объем помещения. V_св=0,8×86,52 = 69,216 м³. Давление в баллоне Р₁ = 15198,75 кПа. Согласно данных из справочника Баратова А.Н. максимальное давление взрыва ацетилена 1009 кПа. Молярная масса ацетилена М = 26,04 кг·кмоль^-1. Химическая формула ацетилена С₂Н₂.

2. Обоснование расчетного варианта аварии.

При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта аварии принимаются:

а) разгерметизация одного баллона со сжатым газом и поступление газа в объем помещения;

б) разгерметизация трубопровода и выход газа из него в объем помещения.

За расчетную температуру принимается абсолютная температура воздуха согласно СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» в городе Екатеринбург t_р = 38^оС.

3. Согласно формуле (11) определяется значение плотности

ρ = = 1,02 кг·м^-3

4. Определяем стехиометрическую концентрацию ацетилена по формуле(12):

C_CT = = 7,63 об.%

Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания:

= 2,5

5. Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии ацетилена определяется по формуле:

m = (V_a+ V_T) ·ρ_г = (6,0795+0,001578) · 1,02 = 6,203 кг

где V_a - объем газа, вышедшего из баллона, м³;

V_T – объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³;

V_a = 0,01· P₁ · V = 0,01·15198,75·0,04 = 6,0795 м³

V_T = V_1Т + V_2Т = (0,996 + 0,582) 10^-3 = 1,578· 10^-3 м³ = 0,001578 м³;

где V_1Т – объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения,м³;

V_2Т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения,м³;

V_1Т = qT = 8,3· 10^-6· 120 = 0,996· 10^-3 м³

где q – расход газа, м³·с^-1;

Т – расчетное время отключения трубопроводов, с;

V_2Т = 0,01· π·Р₂ ·r₁² ·L₁ = 0,01· π· 103 ·0,006²· 5 = 0,582·10^-3 м³

где Р₂ – максимальное давление в трубопроводе, кПа;

r₁, r₂ – внутренний радиус трубопроводов, м;

L₁, L₂ – длина трубопроводов, м.

6. Избыточное давление взрыва ∆Р согласно формуле (10):

 

∆Р = (1009 – 101) = 174,29 кПа

Вывод: Расчетное избыточное давление взрыва при разгерметизации одного баллона и трубопровода со сжатым газом (ацетиленом) превышает 5 кПа, следовательно, лаборатория химического осаждения паров относится к категории А.

 

ОЦЕНКА ОБЪЕКТА НА СООТВЕТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

 

Для лаборатории химического осаждения паровбыло выделено помещение, рассмотрим его характеристики.

Характеристика объекта:

Помещение имеет следующие параметры:

– Помещение расположено на 1 этаже 5-ти этажного здания.

– Геометрические размеры: длина 5,6 м; ширина 5,15 м; высота 3 м.

– Стены бетонные, облицованы пластиком.

– Пол выполнен из безискрового антистатического материала.

– Имеется окно.

 

Таблица 3.1

 

Проверка соответствия

 

№ п/п	Наименование мероприятий, что проверяется	Фактически выполнено	Требуется выполнить по нормам	Ссылка на документ	Вывод
	Наличие газоанализаторов	Газоанализато-ры не предусмотрены	Для контроля загазован-ности по предельно допустимой концентрации и нижнему концентра-циионному пределу взрываемости в произ-водственных помещениях должны предус-матриваться газоанализаторы	ГОСТ 13320-81	Не соответст-вует
	Размещение помещения	Помещение размещено на 1 этаже в 5-этажном здании.	Помещения категорий А и Б следует, если это допус-кается требованиями тех-нологии, размещать у на-ружных стен, а в много-этажных зданиях - на верхних этажах. Помеще-ния категорий А и Б не допускается размещать под помещениями, пред-назначенными для одно-временного пребывания более 50 человек.	СП 4.13130.2013 П. 6.1.36   СП 4.13130.2013 4.15	Не соответ-ствует
	Наличие порогов в дверных проемах	Пороги не предусмотрены	В дверных проемах внут-ренних стен и перегородок следует предусматривать пороги или пандусы вы-сотой 0,15 м.	СНиП 2.11.03-93 п. 4.5.	Не соот- ветствует
	Наличие противопожарных перегородок	Противопожар-ные перегородки имеются	Помещения категорий А, Б и В1-В3 отделяются от других помещений проти-вопожарными перего-родками, а помещения категорий А и Б по взрывопожарной и пожар-ной опасности - также и пылегазонепроницаемыми перегородками.	СП 4.131130.2013 П. 6.5.65	Соответ-ствует
	Наличие тамбур-шлюза	Тамбур-шлюз предусмотрен	В противопожарных прег-радах, отделяющих поме-щения категорий А и Б от помещений других кате-горий, коридоров, лест-ничных клеток и лифто-вых холлов, следует предусматривать тамбур-шлюзы с постоянным подпором воздуха	СП 4.131130.2013 П. 6.1.37	Соответ-ствеут
	Наличие легкосбрасывае-мых ограждающих конструкций	Установлено окно	В помещениях категорий А и Б следует предусмат-ривать наружные легко-сбрасываемые ограж-дающие конструкции.	СП 4.131130.2013 П. 6.2.5	Соот- ветствует
	Автоматические установки пожарной сигнализации	Автоматические установки пожарной сигнализации предусмотрены	Помещения категории А по взрывопожарной опасности, площадью менее 300 м2 оборудуются автоматическими уста-новками пожарной сигна-лизации, а более 300 м2 – автоматическими уста-новками пожаротушения.	табл.3, НПБ 110-03	Соответс- твует
	Окна помещения	Окна не закрашены и ничем не оборудованы	Окна помещений, где хранятся баллоны с газа-ми, должны закрашивать-ся белой краской или оборудоваться солнцезащитными негорючими устройствами.	ППР п.355 а	Не соот-ветствует
	Наличие аварийной системы вентиляции	Аварийная система вентиляции предусмотрена	Следует предусматривать аварийную вентиляцию для помещений, в которых возможно внезапное пос-тупление большого коли-чества вредных или горю-чих газов, паров или аэрозолей.	СНиП 41-01-2003 п.7.6.1, п. 7.6.2	Соот-ветствует
	Наличие системы оповещения	Системы оповещения установлены	Научные учреждения должны оборудоваться звуковой и световой сигнализацией	СП 3.13130.2009 п. 7 НПБ 104-03 п. 5	Соот-ветствует
	Наличие вентиляции в газовых шкафах	Газовые шкафы оснащены вентиляцией	Шкафы и будки, где раз-мещаются баллоны, вы-полняются из негорючих материалов и имеют естественную вентиля-цию, исключающую обра-зование в них взрыво-опасных смесей.	ППР п.355 г	Соответ-ствует
	Пол в помещении	Пол сделан из специального безискрового антистатическо-го материала	Полы в помещениях, где возможно образование взрывоопасных смесей газов, пыли, жидкостей и других веществ в концен-трациях, при которых искры, образующиеся при ударе предметов о пол или разрядах статического электричества, могут вызвать взрыв или возго-рание, должны выпол-няться с электрорассеи-вающим покрытием из материалов, не образую-щих искр при ударных воздействиях, характери-зующимся величиной электросопротивления между поверхностью покрытия пола и систе-мой заземления здания в пределах от 5•104 до 106 Ом.	СНиП 2.03.13-88 п. 5.13	Соответ- ствует

 

Вывод: помещение не соответствует требованиям, предъявляемым к помещениям для хранения баллонов с газами. Исходя из проверки, размещать в таком виде лабораторию нельзя. Поэтому необходима разработка инженерно-технических мероприятий для повышения пожарной безопасности технологического процесса в лаборатории.