Розрахунок надлишкового тиску вибуху для горючого пилу та вибір категорії приміщення

Розрахунок надлишкового тиску вибуху DР, кПа, проводять за формулою (4), де коефіцієнт Z участі пилу у завислому стані (аерозоль) у вибуху розраховується за формулою:

, (17)

де F - масова частка частинок пилу розміром менше критичного. З перевищенням критичного розміру частинок пилу аерозольстає вибухобезпечним, тобто такою, що нездатним поширювати полум'я. У разі відсутності можливості отримання даних щодо масової частки пилу розміром частинок менше критичного допускається приймати Z = 0,5.

Розрахункову масу пилу, що знаходиться у стані аерозолю в об’ємі приміщення в результаті аварійної ситуації m, кг, визначають за формулою:

т = т_зв + т_ав, (18)

де т_зв - розрахункова маса частини відкладеного у приміщенні пилу, що перейшов у стан аерозолю, кг;

т_ав - розрахункова маса пилу, що надійшов до приміщення в результаті аварійної ситуації з апаратів та технологічного обладнання, кг.

Розрахункову масу пилу, що перейшов у стан аерозолю т_зв ,визначають за формулою:

, (19)

де К_зв - частка пилу, що відклався у приміщенні, яка здатна перейти у стан аерозолю результаті аварійної ситуації. У разі відсутності експериментальних даних, допускається приймати К_зв = 0,9;

т_п - маса пилу, що відклалась у приміщенні до моменту аварії, кг.

Розрахункову масу пилу, що потрапила до приміщення з апарата або технологічного обладнання в результаті аварійної ситуації, т_ав, визначають за формулою:

т_ав = (т_ап + q∙τ;)∙ К _п, (20)

де т_ап - маса горючого пилу, що викидається до приміщення з апарата, кг;

q - витрата, з якою продовжують надходити пилоподібні речовини до аварійного апарата по трубопроводах до моменту їх перекривання, кг×с^-1;

τ - час перекривання трубопроводів, с;

К _п - коефіцієнт пилення, що представляє собою відношення маси пилу у стані аерозолю до усієї маси пилу, який надійшов з апарата до приміщення. У разі відсутності експериментальних даних щодо значення К _п, допускається приймати:

для пилу з дисперсністю не менше ніж 350 мкм К _п = 0,5;

для пилу з дисперсністю менше ніж 350 мкм К _п = 1,0.

Кількість пилу, який може утворювати вибухонебезпечну суміш, визначають, виходячи з таких передумов:

а) розрахунковій аварії передує накопичення пилу у виробничому приміщенні, яке відбувається в умовах нормального режиму роботи (наприклад, внаслідок виділення пилу з негерметичного виробничого обладнання);

б) у момент розрахункової аварії сталась планова (ремонтні роботи) або позапланова розгерметизація одного з технологічних апаратів, в результаті якої відбувся аварійний викид у приміщення усього пилу, що знаходився в апараті.

Виходячи з цих передумов, приймають, відповідно, значення т_{ап .}

Масу пилу, що відклався у приміщенні до моменту аварії, визначають за формулою:

(21)

де К _г - частка горючого пилу в загальній масі відкладень пилу;

т ₁ - маса пилу, що осідає на важкодоступних для прибирання поверхнях у приміщенні за період часу між генеральними прибираннями, кг;

т ₂ - маса пилу, що осідає на доступних для прибирання поверхнях у приміщенні за період часу між поточними прибираннями, кг;

К_пр - коефіцієнт ефективності прибирання пилу, який приймається у разі прибирання пилу вручну:

у разі сухого прибирання - 0,6;

у разі вологого прибирання - 0,7.

У разі застосування автоматичних засобів прибирання пилу коефіцієнт ефективності прибирання пилу складає:

для рівної підлоги - 0,9;

для підлоги з вибоїнами (до 5 % площі) - 0,7.

Під важкодоступними для прибирання площами розуміють поверхні у виробничих приміщеннях, очищення яких здійснюють тільки під час генеральних прибирань пилу. Під доступними для прибирання площами розуміють поверхні у виробничих приміщеннях, пил з яких видаляють у процесі поточних прибирань (кожної зміни, щодоби тощо).

Маса пилу m_i (i = 1 (важкодоступні місця); і= 2 (доступні місця)), що осідає на різних поверхнях у приміщенні за період між прибираннями, визначають за формулою:

m_i = М_i ∙(1 - a) b_i, (i = 1,2) (22)

де - маса пилу, що потрапляє до об’єму приміщення за період часу між генеральними прибираннями пилу, кг;

М _{1 j} - маса пилу, що виділяється одиницею обладнання, яке пилить, за вказаний період, кг;

М₂ = - маса пилу, що потрапляє до об’єму приміщення за період часу між поточними прибираннями пилу, кг;

М_2j - маса пилу, що виділяється одиницею обладнання за вказаний період, кг;

a - частка пилу, що потрапляє до об’єму приміщення і який видаляється витяжними вентиляційними системами. У разі відсутності експериментальних даних щодо значення a, приймають a = 0;

b₁, b₂ - частки пилу, який потрапляє до об’єму приміщення та осідає відповідно на важкодоступних і доступних для прибирання поверхнях приміщення ( b₁+ b₂ = 1).

У разі відсутності даних щодо значень коефіцієнтів b₁ та b₂, допускається приймати b₁ = 1, b₂ =0.

Значення М_i (i = 1,2) може бути також визначено експериментально (або за аналогією з діючими зразками виробництв) у період максимального завантаження обладнання за формулою:

М_i = , (i = 1,2) (23)

де G _{1 j} , G _{2 j} - інтенсивність відкладення пилу відповідно на важкодоступних F _{1 j} (м²) і доступних F _{2 j} (м²) площах, кг×м^-2с^-1;

t ₁, t ₂ - проміжки часу відповідно між генеральними і поточними прибираннями пилу, с.

За умови відсутності даних про масу горючого пилу і волокон, що виділяються в об’ємі приміщення між прибираннями, про масу пилу, що осідає на важкодоступних для прибирання місцях, і, як наслідок, неможливість виконання розрахунків, для ГП приймається категорія приміщення – Б.