Xác định loại nhà và công trình theo nguy cơ cháy nổ – Lê Ngọc Tùng

HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG SP 12.13130.2009 “XÁC ĐỊNH LOẠI NHÀ, TÒA NHÀ VÀ CÁC CÔNG TRÌNH LẮP ĐẶT NGOÀI TRỜI THEO NGUY CƠ NỔ VÀ CHÁY”

(Tài liệu phục vụ tham khảo và đào tạo do tác giả Lê Ngọc Tùng biên dịch – Để nhận được sự hướng dẫn chi tiết Các bạn liên hệ với tác giả: Lê Ngọc Tùng – ĐT/Zalo: 0989.198.358)

<<< Tải file tài liệu gốc do tác giả cung cấp tại đây >>>

Mátxcơva 2014

Các tác giả: I.M. Smolin , N.L. Poletaev , D.M. Gordienko , Yu.N. Shebeko , E.V. Smirnov (FGBU VNIIPO EMERCOM của Nga).

Sổ tay hướng dẫn này được phát triển dựa trên việc phê duyệt và thực hiện lệnh của Bộ Tình trạng khẩn cấp Nga ngày 25 tháng 3 năm 2009 Số 182 SP 12.13130.2009 “Xác định các loại cơ sở, tòa nhà và công trình lắp đặt ngoài trời về nguy cơ cháy nổ .”

Quy trình xác định và các phương pháp đơn giản hóa để tính toán các thông số về nguy cơ cháy nổ và phân loại cơ sở có nguy hiểm cháy nổ, quy trình xác định phân loại nguy cơ cháy nổ của các công trình lắp đặt ngoài trời, thông tin về nguy cơ cháy nổ và các thông tin vật lý và tính chất hóa học của các chất lỏng và vật liệu dễ cháy và dễ cháy được sử dụng rộng rãi, các chất và vật liệu dễ cháy. Ví dụ về tính toán các loại mặt bằng, tòa nhà và công trình lắp đặt ngoài trời về nguy cơ cháy nổ của các đối tượng cụ thể được trình bày.

Sổ tay hướng dẫn này nhằm mục đích sử dụng thực tế cho các tổ chức liên quan đến việc phân loại các cơ sở sản xuất và kho, các tòa nhà và hệ thống lắp đặt ngoài trời theo nguy cơ cháy nổ.

 

1. QUY ĐỊNH CHUNG

Liên quan đến việc phê duyệt và có hiệu lực của Lệnh của Bộ Tình trạng khẩn cấp Nga ngày 25 tháng 3 năm 2009 Số 182 SP 12.13130.2009 “Xác định các loại cơ sở, tòa nhà và công trình lắp đặt ngoài trời có nguy cơ cháy nổ,” thay thế Sổ tay hướng dẫn sử dụng NPB 105-95  “Xác định các loại cơ sở và tòa nhà theo nguy cơ cháy nổ”.

Mức độ liên quan của việc thay thế Hướng dẫn sử dụng NPB 105-95 được xác định bằng cách đưa ra cách phân loại lắp đặt ngoài trời theo nguy cơ cháy và phương pháp tính toán chỉ tiêu nguy hiểm cháy đối với công trình lắp đặt ngoài trời trong NPB 105-03 và sau đó là trong SP 12.13130.2009 , giới thiệu Bản sửa đổi số 1 của SP 12.13130.2009, làm rõ phương pháp tính toán để xác định loại phòng B4 và phương pháp tính toán để xác định kích thước ngang của các vùng giới hạn hỗn hợp khí và hơi nước-không khí có nồng độ nhiên liệu trên giới hạn nồng độ thấp hơn của sự lan truyền ngọn lửa , giới thiệu vào SP 12.13130.2009 phương pháp tính toán để xác định khối lượng hơi được làm nóng đến điểm sôi của chất lỏng dễ cháy và dễ cháy, đồng thời khuyến khích người sử dụng và tổ chức về các vấn đề xác định loại cơ sở, tòa nhà và công trình lắp đặt ngoài trời về khả năng cháy nổ và nguy cơ cháy nổ liên quan đến các quy định của NPB 105-03 , SP 12.13130.2009 và Hướng dẫn sử dụng NPB 105-95 .

Một phần quan trọng của các đề xuất và ý kiến ​​liên quan đến mong muốn đưa vào tài liệu quy trình xác định và phương pháp đơn giản hóa để tính toán các thông số nguy hiểm cháy nổ và các loại cơ sở có nguy cơ cháy nổ, quy trình xác định các loại nguy hiểm cháy nổ lắp đặt ngoài trời về nguy cơ hỏa hoạn, thông tin về nguy cơ cháy nổ cũng như các tính chất vật lý và hóa học của chất lỏng dễ cháy (chất lỏng dễ cháy), chất lỏng dễ cháy (FL), khí dễ cháy (GG), bụi dễ cháy cũng như các chất và vật liệu rắn dễ cháy làm ví dụ về tính toán các loại mặt bằng, tòa nhà và công trình lắp đặt ngoài trời về nguy cơ cháy nổ của các đối tượng cụ thể. Các tài liệu thuộc loại này là đối tượng được xem xét trong tài liệu phương pháp này, trong đó có các giải thích chi tiết về việc sử dụng thực tế các phương pháp tính toán để xác định các loại cơ sở, tòa nhà và hệ thống lắp đặt ngoài trời về nguy cơ cháy nổ.

Sổ tay hướng dẫn này cung cấp quy trình xác định và các phương pháp đơn giản hóa để tính toán các thông số về nguy cơ cháy nổ và các loại cơ sở có nguy cơ cháy nổ, quy trình xác định các loại công trình lắp đặt ngoài trời đối với nguy cơ cháy, thông tin về các đặc tính nguy hiểm cháy nổ của các chất và vật liệu dễ cháy được sử dụng rộng rãi và các ví dụ điển hình về tính toán cho các loại cơ sở, tòa nhà và công trình lắp đặt ngoài trời về nguy cơ cháy nổ của các đối tượng cụ thể.

Sổ tay khảo sát các phương pháp tính toán để xác định loại mặt bằng (A, B, B1 – B4, D, D), công trình (A, B, C, D, E) và công trình lắp đặt ngoài trời (AN, BN, VN, GN, DN ) đối với các vụ nổ, phòng cháy và nguy cơ hỏa hoạn trong đó có các loại khí dễ cháy, chất lỏng dễ cháy và dễ cháy, bụi dễ cháy và các chất và vật liệu rắn dễ cháy (lưu thông).

Trình tự và quy trình thực hiện các tính toán cần thiết, lựa chọn dữ liệu ban đầu, căn cứ cho phương án tính toán, có tính đến đặc thù của quy trình sản xuất công nghệ, được phản ánh trong các ví dụ điển hình về tính toán các loại mặt bằng, tòa nhà và lắp đặt bên ngoài đối với nguy cơ cháy nổ.

Dữ liệu cần thiết để thực hiện các tính toán trên được trình bày trong Phụ lục. 1 – 4 .

 

2. QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐƠN GIẢN ĐỂ TÍNH CÁC THÔNG SỐ NGUY CƠ CHÁY NỔ CỦA KHÍ CHÁY

2.1. Theo quy định tại Phụ lục A [ 1 ], xác định được khối lượng khí dễ cháy (GG) m (kg) thoát vào cơ sở do sự cố thiết kế.

2.2. Theo công thức hóa học của GG [ 2 ; Phụ lục 1] xác định giá trị hệ số cân bằng hóa học của oxy trong phản ứng cháy β sử dụng công thức (A.3) [ 1 ].

2.3. Nồng độ cân bằng hóa học của GG C _st (% thể tích) được tính theo công thức (A.3) [ 1 ].

2.4. Theo [ 3 ], nhiệt độ không khí tối đa tuyệt đối cho một vùng khí hậu nhất định được xác định, tương ứng với nhiệt độ tính toán t _p (°C) trong phòng đang xem xét.

2.5. Từ dữ liệu tham khảo [ 2 ; Phụ lục 1] xác định khối lượng mol M (kg ∙ kmol ^-1 ) GG và nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy N _t (J ∙ kg ^-1 ).

2.6. Mật độ GG ρ _g (kg ∙ m ³ ) được tính theo công thức (A.2) [ 1 ].

2.7. Theo A.1.4 [ 1 ], thể tích tự do của phòng V _St (m ³ ) được xác định.

2.8. Áp suất nổ dư ∆ P (kPa) đối với GG quy định tại đoạn A.2.1 [ 1 ], trừ hydro, ở giá trị Z = 0,5 được xác định theo công thức:

3.12. Loại phòng về mức độ nguy hiểm cháy nổ được xác định dựa trên giá trị thu được của áp suất nổ dư ∆P (kPa). Nếu ∆Р > 5 kPa thì phòng thuộc loại cháy nổ A (B). Nếu ∆Р ≤5 kPa thì phòng không thuộc loại cháy nổ A (B) và tiến hành xác định thêm loại phòng tùy thuộc vào đặc tính nguy hiểm cháy nổ và lượng chất, vật liệu lưu thông trong phòng theo yêu cầu của khoản 5.2 [ 1 ].

 

4. QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐƠN GIẢN ĐỂ TÍNH CÁC THÔNG SỐ MỨC ĐỘ NGUY HIỂM CHÁY NỔ CỦA BỤI CHÁY

4.1. Theo quy định tại Phụ lục A [ 1 ], xác định được khối lượng bụi cháy m (kg) lơ lửng trong thể tích của phòng do tình huống khẩn cấp gây ra.

4.2. Áp suất nổ dư ∆Р (kPa) đối với bụi dễ cháy theo A.2.2 [ 1 ] tại giá trị Z = 0,5 được xác định theo công thức

4.3. Việc tính toán nồng độ cân bằng hóa học của nhiên liệu rắn với công thức hóa học đã biết, bao gồm, ví dụ, các nguyên tử C, H, N, O, P, Al trong không khí, được thực hiện trên cơ sở phương trình hóa học cho quá trình oxy hóa chất này với không khí có công thức tổng (O₂ + 3, 77N ₂ ) tạo thành sản phẩm phản ứng tương ứng sau: CO₂ , H₂O, N₂ , P₂ O₅ , Al₂ O₃ , v.v. Các sản phẩm tương tác nguyên tử được đề cập có thể được tìm thấy trong cuốn sách của V.T. Monakhova [ 4 ].

Đối với một chất rắn có công thức tổng hóa học chưa xác định, giá trị nồng độ cân bằng hóa học ρ_st, X có thể được xác định bằng thực nghiệm, ví dụ, trong các thí nghiệm tiêu chuẩn để xác định nhiệt đốt cháy, trong đó cần phải đo thêm sự giảm khối lượng oxy ∆ m_O trong buồng đốt trong môi trường oxy của phần mẫu thử của chất này ∆ m_X : ρ_st, X = (∆ m_X / ∆ m_O ) ∙ M_O , trong đó M _O ≈ 0,24 kg ∙ m ^-3 là khối lượng oxy có trong 1 m ³ không khí có thành phần bình thường ở nhiệt độ phòng.

4.4. Loại phòng về nguy cơ cháy nổ được xác định dựa trên giá trị thu được của áp suất nổ vượt quá ∆Р (kPa). Nếu ∆Р > 5 kPa thì phòng thuộc loại nguy hiểm cháy nổ loại B. Nếu ∆Р ≤ 5 kPa thì phòng không thuộc loại nguy hiểm cháy nổ loại B và xác định thêm loại phòng tùy theo tính chất nguy hiểm cháy và số lượng các chất, vật liệu lưu thông trong phòng được thực hiện theo yêu cầu tại khoản 5.2 [ 1 ].

 

5. VÍ DỤ ĐẶC BIỆT VỀ TÍNH TOÁN LOẠI NHÀ Ở VÀ TÒA NHÀ THEO NGUY HIỂM NỔ, CHÁY

5.1. Phòng có khí dễ cháy

Ví dụ 1

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Phòng pin có thể tích V _p = 27,2 m³ được trang bị pin SK-4 gồm 12 pin và SK-1 gồm 13 pin.

1.2. Nhiệt độ không khí tuyệt đối tối đa theo [ 3 ] tại khu vực xây dựng là 38°C (Ekaterinburg).

1.3. Giải thích phương án thiết kế cho giai đoạn bất lợi nhất liên quan đến vụ nổ.

1.3.1. Khi tính toán áp suất vượt quá của vụ nổ, khoảng thời gian bất lợi nhất liên quan đến vụ nổ, liên quan đến việc hình thành và sạc pin đã xả hoàn toàn với điện áp trên 2,3V trên mỗi cell pin và giá trị cao nhất của dòng sạc, vượt quá bốn lần dòng sạc tối đa, được lấy làm phương án thiết kế.

1.3.2. Pin được sạc với công suất định mức tối đa (A∙h). Số lượng pin được sạc đồng thời được thiết lập tùy thuộc vào điều kiện hoạt động, công suất và điện áp của nguồn dòng ngoài. Thời gian hydro đi vào phòng tương ứng với giai đoạn sạc cuối cùng với lượng khí thoát ra dồi dào và được lấy bằng 1 giờ ( T = 3600 s).

1.3.3. Nhiệt độ tuyệt đối tối đa của không khí bên ngoài tại khu vực đông dân cư (vùng khí hậu) theo SNiP 23-01-99 ^* [ 3 ] được lấy làm nhiệt độ thiết kế.

1.4. Tính toán lượng hydro đi vào phòng khi sạc pin.

1.4.1. Khối lượng hydro được giải phóng trong một nguyên tố ở trạng thái cân bằng động được thiết lập giữa cường độ dòng điện nạp và lượng khí thoát ra là:

3.2. Khi trang bị hệ thống thông gió khẩn cấp cho phòng pin hoặc vận hành hệ thống thông gió liên tục với tốc độ trao đổi không khí A = 8 h ^-1 , đáp ứng các yêu cầu của khoản A.2.3 [ 1 ], SP 7.13130.2009 [ 5 ] và PUE [ 6 ], cho phép không xếp phòng ắc quy vào loại A.

Theo khoản 5.2 và bảng. 1 [ 1 ] với áp suất nổ thiết kế không quá 5 kPa, phòng ắc quy phải được phân loại thành loại B1 – B4, tùy theo tải trọng cháy đặt trong phòng ắc quy.

 

Ví dụ 2

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Trạm điều hành của một doanh nghiệp vận tải cơ giới đối với xe tải chạy bằng khí nén thiên nhiên. Thể tích phòng V _p = 300 m ³. Thể tích tự do của phòng V _st = 0,8 ∙ V _p = 0,8 ∙ 300 = 240 m ³ . Thể tích của một hình trụ chứa khí thiên nhiên bị nén là V = 50 l = 0,05 m ³ . Áp suất trong xi lanh P ₁ = 2 ∙ 10 ⁴ kPa.

1.2. Thành phần chính của khí thiên nhiên nén là metan (98% (thể tích). Khối lượng mol của metan M = 16,04 kg ∙ kmol ^-1 .

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Khi xác định áp suất nổ vượt quá ∆Р, việc giảm áp suất của một xi lanh bằng khí thiên nhiên nén và việc nó đi vào thể tích của phòng được coi là phiên bản thiết kế của vụ tai nạn. Nhiệt độ không khí tuyệt đối tối đa tại khu vực nhất định (Moscow) theo SNiP 23-01-99 ^* [ 3 ] t _р = 37 °С được lấy làm nhiệt độ thiết kế.

5. Áp suất vượt quá tính toán của vụ nổ vượt quá 5 kPa, do đó, mặt bằng của trạm chẩn đoán thuộc loại A.

 

Ví dụ 3

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Vị trí của khu vực tăng trưởng silicon. Sự phát triển của đa tinh thể silicon được thực hiện bằng cách khử silicon tetrachloride trong khí quyển hydro ở hai hệ thống lắp đặt với áp suất trong lò phản ứng P ₁ = 200 kPa. Hydro được cung cấp cho các hệ thống lắp đặt từ một bộ thu đặt bên ngoài địa điểm thông qua đường ống thép không gỉ có đường kính d = 0,02 m (bán kính r = 0,01 m) dưới áp suất P ₂ = 300 kPa. Tổng chiều dài đường ống từ van tự động có truyền động điện, đặt bên ngoài công trường, đến các công trình lắp đặt là L ₁ = 15 m. Thể tích lò phản ứng V = 0,09 m ³ . Nhiệt độ của bề mặt lò phản ứng nóng là t = 1200 ° C. Thời gian tự động tắt theo dữ liệu hộ chiếu là T _a = 3 s. Lưu lượng khí trong đường ống q = 0,06 m ³ ∙ s ^-1 . Kích thước phòng L × S × H = 15,81 ∙ 15,81 ∙ 6 m Thể tích phòng V _p = 1500 m ³ . Thể tích tự do của phòng _Vst = 0,8 ∙ 1500 = 1200 m ³ . Diện tích phòng F = 250 ^m2 .

1.2. Khối lượng mol của hydro M = 2,016 kg ∙ kmol ^-1 . Giới hạn nồng độ dưới của quá trình truyền ngọn lửa hydro C _LEL = 4,1% (thể tích). Nồng độ cân bằng hóa học của hydro C _st = 29,24% (thể tích). Áp suất nổ hydro tối đa P _max = 730 kPa. Silicon tetrachloride là một chất không cháy. Các chất hình thành do phản ứng hóa học là chất không cháy.

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Khi xác định áp suất dư thừa của vụ nổ, việc giảm áp suất của một lò phản ứng và giải phóng hydro từ nó cũng như đường ống cung cấp vào thể tích phòng được coi là phiên bản thiết kế của vụ tai nạn. Nhiệt độ không khí tuyệt đối tối đa trong khu vực nhất định (Voronezh) theo [ 3 ] t _p = 41 °C được lấy làm nhiệt độ thiết kế. Mật độ của hydro ở t _р = 41

6. Áp suất nổ vượt quá tính toán không vượt quá 5 kPa. Vị trí của vùng phát triển silicon không thuộc loại A. Theo mục 5.2 và bảng. 1 [ 1] có áp suất nổ thiết kế không quá 5 kPa, phòng này cần được xếp vào loại B1 – B4, tùy theo tải trọng cháy đặt trong phòng của vùng phát triển silicon.

 

5.2. Phòng có chất lỏng dễ cháy

Ví dụ 4

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Phòng chứa axeton. Mười thùng có thể tích axeton trong mỗi thùng V _a = 80 l = 0,08 m ³ được chứa trong phòng . Kích thước phòng L × S × H = 12 ∙ 6 ∙ 6 m Thể tích phòng V _p = 432 m ³ . Thể tích tự do của phòng _Vst = 0,8 ∙ 432 = 345,6 m ³ . Diện tích phòng F = 72 ^m2 .

1.2. Khối lượng mol của axeton M = 58,08 kg ∙ kmol ^-1 . Các hằng số phương trình của Antoine: A = 6,37551; B = 1281,721; C _a = 237,088. Công thức hóa học của axeton là C ₃ H ₆ O. Khối lượng riêng của axeton (lỏng) là ρ _l = 790,8 kg ∙ m ^-3 . Điểm chớp cháy của axeton _tfsp = -18°C.

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Khi xác định áp suất dư của vụ nổ, việc giảm áp suất của một thùng và làm đổ axeton xuống sàn phòng được lấy làm phương án thiết kế của vụ tai nạn, dựa trên điều kiện 1 lít axeton đổ trên 1 m ² của sàn phòng. Nhiệt độ không khí tuyệt đối tại khu vực đã cho (Murmansk) theo [ 3 ] t _р = 32 °С được lấy làm nhiệt độ tính toán.

3. Chúng tôi xác định các thông số về nguy cơ cháy nổ theo yêu cầu của [ 1] và Sách hướng dẫn này.

3.1. Sử dụng công thức (A.2) [ 1 ], giá trị mật độ hơi axeton ở nhiệt độ thiết kế _tp = 32°C được xác định:

7. Áp suất nổ vượt quá tính toán vượt quá 5 kPa nên kho chứa axeton thuộc loại A.

Ví dụ 5

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Mặt bằng của thùng nhiên liệu trung gian dành cho nhà máy điện diesel dự phòng có bố cục thống nhất. Trong phòng có một bình xăng có thể tích nhiên liệu diesel loại “Z” ( GOST 305-82 ) V _a = 6,3 m ³ . Kích thước phòng L × S × H = 4,0 ∙ 4,0 ∙ 3,6 m Thể tích phòng V _p = 57,6 m ³ . Thể tích tự do của phòng _Vst = 0,8 ∙ 57,6 = 46,08 m ³ . Diện tích phòng F = 16 ^m2 . Tổng chiều dài của đường ống có đường kính d ₁ = 57 mm = 0,057 m ( r ₁ = 0,0285 m), được giới hạn bởi các van (bằng tay) lắp đặt ở phần đầu vào và đầu ra của đường ống, là L ₁ = 10 m. tiêu thụ trong đường ống q = 1,5 l ∙ s ^-1 = 0,0015 m ³ ∙ s ^-1 .

1.2. Khối lượng mol của loại nhiên liệu diesel “Z” M = 172,3 kg ∙ kmol ^-1 . Tổng công thức C _12.343 H _23.889 . Mật độ của chất lỏng ở nhiệt độ t = 25 °C ρ _l = 804 kg ∙ m ^-3 . Các hằng số phương trình Antoine: A = 5,07828; B = 1255,73; C _a = 199,523. Điểm _{chớp cháy} tfsp > 40°C. Nhiệt cháy . Giới hạn nồng độ dưới của sự lan truyền ngọn lửa C _LEL = 0,6% (thể tích).

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Khi xác định áp suất vượt quá của vụ nổ, việc giảm áp suất của bình nhiên liệu và giải phóng đường ống dẫn vào và xả nhiên liệu diesel vào thể tích phòng được coi là phiên bản thiết kế của vụ tai nạn. Nhiệt độ không khí tuyệt đối tối đa tại khu vực nhất định (Blagoveshchensk) theo [ 3 ] t _p = 41 °C được lấy làm nhiệt độ thiết kế. Mật độ hơi nhiên liệu diesel ở tp = 41° _C

 

11. Tải trọng cháy riêng lớn hơn 2200 MJ ∙ m ^-2. Vị trí thùng nhiên liệu trung gian của nhà máy điện diesel dự phòng được bố trí thống nhất theo bảng. B.1 [ 1] thuộc loại B1.

 

Ví dụ 6

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Phòng sấy và tẩm của xưởng máy điện. Trong phòng có hai thùng để phủ vecni BT-99 cho các cuộn dây cột bằng phương pháp nhúng với đường ống vào và ra. Kích thước phòng L × S × H = 32 ∙ 10 ∙ 8 m. Thể tích phòng V _p = 2560 m ³ . Thể tích tự do của phòng _Vst = 0,8 ∙ 2560 = 2048 ^m3 . Diện tích phòng F = 320 ^m2 . Thể tích mỗi bể là F _ap = 0,5 m ³ . Mức độ đổ đầy vecni vào bể là ε = 0,9. Thể tích vecni trong bể là V _a = ε ∙ V _ap = 0,9 ∙ 0,5 = 0,45 m ³ . Chiều dài và đường kính của đường ống cung cấp (áp suất) giữa bể và máy bơm lần lượt là L ₁ = 10 m và d ₁ = 25 mm = 0,025 m. Chiều dài và đường kính của đường ống thoát giữa van và bể lần lượt là L ₂ = 10 m và d ₂ = 40 mm = 0,04 m. Công suất bơm q = 6,5 ∙ 10 ^-5 m ³ ∙ s ^-1 . Thời gian tắt bơm T _a = 300 s. 10 chiếc được nạp và dỡ luân phiên vào mỗi thùng cùng một lúc. cuộn dây cực được đặt trong giỏ. Gương bay hơi hở của mỗi bể là F _emk = 1,54 m ² . Tổng bề mặt 10 chiếc. cuộn dây cột mới sơn F _sv.okr = 6,28 m ² .

1.2. Véc ni BT-99 ( GOST 8017-74 ) chứa 46% (khối lượng) xylene và 2% (trọng lượng) rượu trắng ở dạng dung môi. Tổng khối lượng dung môi chứa ( φ _i = 95,83% (wt.) xylene và φ ₂ = 4,17% (wt.) rượu trắng. Mật độ của vecni BT-99 ρ _w = 953 kg ∙ m ^3. Khối lượng mol xylene M = 106,17 kg ∙ kmol ^-1 , rượu trắng M = 147,3 kg ∙ kmol ^-1 . Công thức hóa học của xylene C ₈ H ₁₀ , rượu trắng C _10,5 H _21,0 Tỷ trọng của chất lỏng xylen ρ _l = 855 kg ∙ m _{-3, màu trắng. tinh thần ρ l = 760 kg ∙ m -3. Điểm chớp cháy của xylene tfsp = 29 °C, tinh thần trắng tfsp} ⁼ 33 ° _C . _{Giới hạn} nồng độ ^{thấp hơn} của sự lan truyền ngọn lửa xylene C _NLPR = 1,1% (thể tích), tinh thần trắng C. _LEL = 0,7% (thể tích). Nhiệt đốt cháy của xylen  kJ ∙ kg ^-1 = 43,15 MJ ∙ kg ^-1 , rượu trắng kJ ∙ kg ^{– 1} = 43,97 MJ ∙ kg ^{-1 Các hằng số của} phương trình Antoine A = 6,17972 . ; C _a = 220,535 ;_​​

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Khi xác định áp suất dư của vụ nổ, độ giảm áp của một bể bằng vecni để phủ các cuộn dây cực bằng phương pháp nhúng và sự rò rỉ vecni từ đường ống áp lực và đường ống xả khi máy bơm đang chạy, sau đó là sự cố tràn vecni trên sàn của căn phòng, được lấy làm phiên bản thiết kế của vụ tai nạn. Xylene và rượu trắng bay hơi khỏi bề mặt của lớp sơn bóng bị đổ, cũng như từ bề mặt mở của bể thứ hai và từ bề mặt của các cuộn dây cực sơn bóng không tải (10 chiếc.). Nhiệt độ không khí tuyệt đối tối đa ở một khu vực nhất định (Moscow) được lấy làm nhiệt độ thiết kế theo [ 3 ] t _p = 37 °C. Mật độ hơi ở t _р = 37 °С:

Các giá trị X _NKPR , Y _NKPR , Z _NKPR theo Phụ lục E [ 1 ] được lấy bằng 0, vì logarit của các hệ số chỉ ra trong công thức đều cho giá trị âm. Do đó, theo công thức (E.1) Phụ lục E [ 1 ], hệ số tham gia hơi dung môi cũng bằng Z -0. Thay giá trị hệ số Z = 0 vào công thức (A.1) [ 1 ] , ta thu được áp suất nổ dư ∆Р = 0 kPa.

11.8. Áp suất nổ dưtính toán không vượt quá 5 kPa, do đó, phòng của bộ phận sấy và tẩm của xưởng máy điện khi được trang bị hệ thống thông gió khẩn cấp hoặc vận hành liên tục thông gió chung đáp ứng yêu cầu tại khoản A.2.3 [ 1 ], với tốc độ trao đổi không khí A = 6 h ^-1, không thuộc loại A hoặc B. Theo điều B.2 và bảng. B.1 [ 1 ] chúng ta sẽ kiểm tra xem mặt bằng có thuộc loại B1 – B4 hay không.

11.9. Theo khoản B.2 [ 1 ], ta xác định tải trọng cháy Q và tải trọng cháy riêng g :

G = 2 ∙ V _a ∙ ρ _w = 2 ∙ 0,45 ∙ 855 = 769,5 kg;

5.3. Phòng có chất lỏng dễ cháy và dễ cháy

Ví dụ 7

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Phòng dành cho bể tiếp nhận hexan đã được làm mát của bộ phận chiết dầu tẩm. Trong phòng có một bình chứa có thể tích hexan V _a = 40 l = 0,04 m ³ và máy bơm nước nóng. Kích thước phòng L × S × H = 12 ∙ 6 ∙ 6 m Thể tích phòng V _p = 432 m ³ . Thể tích tự do của phòng _Vst = 0,8 ∙ 432 = 345,6 m ³ . Diện tích phòng F = 72 ^m2 . Nhiệt độ của hexan trong bể hexan được làm mát là T _a = 50 °C = 323,2 K. Tổng thể tích hexan chảy từ đường ống vào và đường ống ra trong trường hợp khẩn cấp là V _tr = 1 l = 0,001 m ³ .

1.2. Khối lượng mol của hexan M = 86,177 kg ∙ kmol ^-1 . Các hằng số phương trình Antoine: A = 5,99517; B = 1166,274; C _a = 223,661. Công thức hóa học của hexan là C ₆ H ₁₄ . Mật độ của hexan (lỏng) ở nhiệt độ chất lỏng t _l = 50 °C ρ _l = 631,8 kg ∙ m ^-3 . Nhiệt dung trung bình của hexan ở khoảng nhiệt độ 0 ¸ 100°C C _l = 2514 J ∙ kg ^-1 ∙ K ^-1 . Điểm chớp cháy của hexan _tfsp = -23 °C. Nhiệt độ sôi của hexan _là tk = 68,74 °C.

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Khi xác định áp suất dư của vụ nổ, việc giảm áp suất của bể tiếp nhận và giải phóng đường ống dẫn khí hexan vào và ra vào thể tích của phòng được coi là phiên bản thiết kế của vụ tai nạn. Nhiệt độ thiết kế được lấy là nhiệt độ gia nhiệt của hexan trong bể tiếp nhận tp _,2 = 50°C. Nhiệt độ không khí tuyệt đối tối đa ở khu vực này (Moscow) theo [ 3 ] t _p,1 = 37 °C.

3. Chúng tôi xác định các thông số nguy hiểm cháy nổ bằng cách sử dụng [ 1] và Sách hướng dẫn này.

3.1. Mật độ hơi của hexan (công thức A.2 [ 1 ]) sẽ là:

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Phòng bơm Dimethylformamid (DMF). Trong phòng có ba máy bơm bơm DMF từ bộ sưu tập đặt bên ngoài phòng, trong đó DMF được lấy từ khối chưng cất ở đáy cột chưng cất ở nhiệt độ T ₁ = 130 ° C = 403,2 K. Nhiệt độ của DMF được làm nóng trong bộ sưu tập T _a = 110 ° C = 383,2 K. Công suất của một máy bơm q = 1 m ³ ∙ h ^-1 = 2,78 ∙ 10 ^-4 m ³ ∙ s ^-1 = 0,278 l ∙ s ^-1 . Van tự động được lắp đặt trên đường ống vào và ra của máy bơm bên ngoài cơ sở (thời gian tắt τ = 120 s). Thể tích DMF trong đường ống đầu ra và đầu vào, có tính đến thể tích DMF trong máy bơm cho một máy bơm, là V _tp = 0,02 m ³ = 20 l. Kích thước phòng L × S × H = 18 ∙ 6 ∙ 6 m Diện tích phòng F = 108 m ² . Thể tích phòng V _p = 648 m ³ . Thể tích tự do của phòng _Vst = 0,8 ∙ 648 = 518,4 m ³ .

1.2. Khối lượng mol của DMF M = 73,1 kg ∙ kmol ^-1 . Các hằng số phương trình Antoine: A = 6,15939; B = 1482,985; C _a = 204,342. Công thức hóa học của DMF là C ₃ H ₇ ON. Nồng độ cân bằng hóa học của DMF C _st = 4,64% (thể tích). Mật độ của chất lỏng DMF ở t = 25 °C là ρ _l = 950 kg ∙ m ^-3 (với biên độ cho t = 110 °C trong tính toán). Nhiệt dung của DMF được lấy với một mức dự phòng để tính hexan C _f = 2514 J ∙ kg ^-1 ∙ K ^-1 (ví dụ 7 của Sách hướng dẫn). Điểm chớp cháy DMF tfsp = 53 _° C. Điểm sôi DMF tk = 153°C _. Chúng tôi lấy nhiệt đốt cháy  có biên độ để tính toán hexan (Phụ lục 1 của Sách hướng dẫn).

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Khi xác định áp suất vượt quá của vụ nổ, việc giảm áp suất của một máy bơm và lối ra khỏi nó cũng như các đường ống đầu vào và đầu ra của DMF vào thể tích của căn phòng được coi là phiên bản thiết kế của vụ tai nạn. Nhiệt độ thiết kế được lấy là nhiệt độ gia nhiệt của DMF trong bộ thu nhiệt tp _,2 = 110°C. Nhiệt độ không khí tuyệt đối tối đa ở khu vực này (Moscow) theo [ 3 ] t _p,1 = 37 °C.

3. Chúng tôi xác định các thông số về nguy cơ cháy nổ theo yêu cầu của [ 1] và Sách hướng dẫn này.
4. 
5. 

5.4. Phòng có bụi dễ cháy

Ví dụ 9

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Phòng sản xuất nơi đóng gói đồ uống liền khô có kích thước như sau: chiều cao – 8 m, chiều dài – 30 m, chiều rộng -10 m. Thể tích tự do của phòng là _Vst = 0,8 ∙ 8 ∙ 30 ∙ 10 = 1920 m. ³ . Trong phòng có một máy trộn, là một thùng chứa hình trụ có thiết bị hình vít tích hợp để trộn đều các thành phần bột của đồ uống, được nạp qua đầu vào nằm ở phía trên. Tải một lần vật liệu phân tán vào máy trộn là map = m ₌ 300 kg. Thành phần chính của hỗn hợp bột là đường (hơn 95% (trọng lượng), gây nguy cơ cháy nổ lớn nhất. Hỗn hợp bột được chuẩn bị trong máy trộn được đưa vào máy đóng gói, nơi phân phối đồ uống khô (30 g mỗi) vào bao bì nhựa. Một lượng đáng kể vật liệu chứa bụi trong máy trộn và việc thu gom bụi thường xuyên trong phòng giúp có thể bỏ qua bụi bám trên sàn, tường và các bề mặt khác khi biện minh cho kịch bản tai nạn ước tính.

1.2. Loại phòng được tính toán dựa trên bụi đường, hiện diện với số lượng quá lớn so với các thành phần khác của đồ uống khô. Nhiệt cháy của bụi H _t = 16477 kJ ∙ kg ^-1 = 1,65 ∙ 10 ⁷ J ∙ kg ^-1 . Sự phân bố bụi theo kích thước hạt được trình bày trong bảng.

Tỷ lệ bụi, micron	≤ 100 µm	200 µm	500 µm	≤ 1.000 µm
Phần khối lượng, % (khối lượng.)	5	10	40	100

Kích thước hạt tới hạn của huyền phù bụi đường dễ nổ là d ^* = 200 micron.

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Vì các khí dễ cháy, chất lỏng dễ cháy có điểm chớp cháy không quá 28 ° C, cũng như các chất và vật liệu có thể phát nổ và cháy khi tương tác với nước, oxy không khí hoặc với nhau, không được lưu thông trong phòng, căn phòng này không thuộc loại A.

Theo khoản 5.2 [ 1 ], nên xem xét khả năng phân loại phòng này vào loại B vì chỉ có bụi dễ cháy lưu thông trong phòng, để kiểm tra khả năng phân loại phòng này vào loại B, một vụ tai nạn kèm theo sự hình thành. cần xem xét đám mây bụi dễ cháy và áp suất nổ quá mức.

Tình huống khẩn cấp, đi kèm với việc giải phóng vật liệu dễ cháy lớn nhất vào thể tích của phòng, có liên quan đến việc giảm áp suất của máy trộn, như một thùng chứa lượng vật liệu dễ cháy lớn nhất. Quá trình giảm áp suất có thể liên quan đến vụ nổ huyền phù trong máy trộn: trong quá trình trộn, hỗn hợp nổ gồm bột dễ cháy và không khí được tạo ra trong thể tích của máy trộn, hỗn hợp này có thể bốc cháy do phóng tĩnh điện hoặc do phóng điện. vật kim loại lạ rơi vào thiết bị khi nạp các bộ phận ban đầu; Việc cọ xát vật liệu tạp chất giữa mũi khoan và thân máy trộn sẽ làm nóng nó đến nhiệt độ đủ để đốt cháy hỗn hợp bụi-không khí. Vụ nổ bụi trong thể tích máy trộn khiến bụi thoát ra trong thể tích phòng và gây ra vụ nổ thứ cấp. Việc xếp phòng vào loại B phụ thuộc vào giá trị áp suất vượt quá tính toán của vụ nổ.

3. Áp suất nổ dư ∆P được tính theo công thức (A.4) [ 1], trong đó hệ số bụi tham gia vào vụ nổ Zđược tính theo công thức (A.16) [ 1 ] (đối với d ^* ≤ 200 µm F = 10% = 0,1) và bằng:

Z = 0,5 ∙ F = 0,5 ∙ 0,1 = 0,05.

Từ đây chúng tôi nhận được:

4. Áp suất dư tính toán của vụ nổ vượt quá 5 kPa nên mặt bằng để đóng gói túi đựng đồ uống liền khô thuộc loại B.

Ví dụ 10

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Kho của nhà máy xay bột để bảo quản bột trong bao 50 kg. Thể tích tự do của phòng _Vst = 1000 ^m3 . Việc thu gom bụi shift trong phòng cho phép bạn bỏ qua bụi bám trên sàn, tường và các bề mặt khác ( m ₌ 0). Việc sắp xếp các túi được thực hiện thủ công bởi công nhân kho. Chiều cao nâng tối đa của túi không vượt quá 2 m.

1.2. Chất nguy hiểm dễ cháy nổ duy nhất trong phòng là bột mì: một sản phẩm phân tán mịn (kích thước hạt nhỏ hơn 100 micron). Nhiệt cháy Ht ₌ 1,8 ∙ 10 ⁷ J ∙ kg ^-1 . Kích thước hạt tới hạn của huyền phù nổ của bụi bột là d ^* = 250 micron.

1.3. Thông tin cần thiết để xác định nồng độ cân bằng hóa học của bụi bột ρst _trong không khí ở điều kiện bình thường (áp suất khí quyển 101,3 kPa, nhiệt độ 20 °C) có thể được xác định theo một trong ba cách:

1) chỉ thị trực tiếp giá trị: ρ _st = 0,25 kg ∙ m ^-3 ;

2) chỉ ra thông tin về công thức tổng quát của thành phần hóa học của chất, ví dụ, ở dạng C _y H _B O _K N _A . Trong trường hợp này, việc tính ρst _được thực hiện trên cơ sở phương trình hóa học cho quá trình oxy hóa một chất nhất định với không khí thành sản phẩm phản ứng tương ứng (CO ₂ , H ₂ O và N ₂ ) – theo công thức

ρ _st = 0,0087 ∙ (12 ∙ U + B + 16 ∙ K ∙ + 14 ∙ A ) / ( U + B / 4 – K / 2).

Nếu có các nguyên tử khác trong công thức tổng của chất, ví dụ S, P, Al, v.v., cần tính đến các sản phẩm oxy hóa bổ sung trong tính toán: SO ₃ , P ₂ O ₅ , A1 ₂ O _3, v.v. .;

3) kết quả đo thực nghiệm về sự hao hụt khối lượng oxy ∆ m _{O trong buồng nơi khối lượng thử của chất thử ∆} m _X được đốt trong môi trường có oxy (ví dụ, trong hệ thống lắp đặt để xác định nhiệt đốt cháy của một chất theo GOST 21261-91 ).

_Trong trường hợp này, việc tính ρst được thực hiện theo công thức

ρ _st = (∆ m _X / ∆ m _O ) ∙ M _O ,

trong đó M _O là khối lượng oxy có trong 1 m ³ không khí; cho phép lấy M _O = 0,24 kg ∙ m ³ .

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Vì các khí dễ cháy, chất lỏng dễ cháy có điểm chớp cháy không quá 28 ° C, cũng như các chất và vật liệu có thể phát nổ và cháy khi tương tác với nước, oxy không khí hoặc với nhau, không được lưu thông trong phòng, căn phòng này không thuộc loại A.

Theo khoản 5.2 [ 1 ], nên xem xét khả năng phân loại cơ sở này vào loại B vì chỉ có bụi dễ cháy lưu thông trong đó, để kiểm tra khả năng phân loại cơ sở này vào loại B, một vụ tai nạn kèm theo sự hình thành của một loại. đám mây bụi dễ cháy cần được xem xét và áp suất nổ vượt quá.

Tình huống khẩn cấp với sự hình thành của đám mây bụi-không khí có thể liên quan đến việc vỡ hộp đựng (một trong các túi bột), do đó lượng bên trong của nó ( m _av = 50 kg), đi vào phòng từ độ cao tối đa có thể ( H = 2 m), tạo thành huyền phù dễ nổ. Với một giới hạn an toàn nhất định , chúng ta sẽ lấy thể tích của đám mây bụi-không khí hình thành trong trường hợp này bằng thể tích của hình nón có chiều cao H và bán kính đáy cũng bằng H. Trong trường hợp này, dung lượng của đám mây khẩn cấp sẽ là:

3. 

 

5.5. Phòng có chất lỏng dễ cháy

Khi xác định loại cơ sở trong các ví dụ dưới đây, các quy định sau được tính đến [ 1 ]:- chọn kịch bản sự cố bất lợi nhất làm kịch bản thiết kế trong đó có liên quan đến thiết bị có tải trọng cháy cao nhất (mục A.1.1, B.1 [ 1 ]);- diện tích tải cháy được xác định có tính đến đặc thù của công nghệ; diện tích tải cháy được hiểu là diện tích bề mặt của gương chất lỏng trong thiết bị, diện tích tràn chất lỏng lỏng từ thiết bị, bị giới hạn bởi các cạnh, pallet, diện tích chiếm chỗ của thiết bị, thùng chứa nước xả, v.v.Ví dụ 11Phân xưởng tách, nén khí và nén các sản phẩm tách khí. Phòng máy. Trong phòng có các chất dễ cháy (dầu tuabin, dầu công nghiệp và các loại dầu khác có điểm chớp cháy trên 61 ° C), được tuần hoàn trong máy nén ly tâm và máy nén piston. Lượng dầu trong máy nén là 15 kg. Số lượng máy nén: 5. Nhiệt độ gia nhiệt của dầu trong máy nén thấp hơn điểm chớp cháy của chúng.Chúng ta hãy xác định loại phòng trong trường hợp lượng dầu trong mỗi máy nén là 15 kg và không có tải trọng cháy nào khác.Phù hợp với bảng. B.1 [ 1 ] cơ sở có tải trọng cháy cụ thể nhất định có thể được phân loại là loại B2, với điều kiện là phương pháp bố trí nó đáp ứng các yêu cầu cần thiết nêu trong Phụ lục B [ 1 ].Trong phòng này, khoảng cách tối thiểu H từ bề mặt tải cháy đến lớp phủ là khoảng 6,5 m.Hãy xác định xem điều kiện có được đáp ứng hay khôngQ ≥ 0,64 ∙ g ∙ H ² .Sau khi thay các giá trị số vào ta được:0,64 ∙ g ∙ N ² = 0,64 ∙ 2200 ∙ 6,5 ² = 59488 MJ.Vì Q = 50244 MJ và không thỏa mãn điều kiện Q ≥ 59488 MJ nên phòng máy theo bảng. B.1 [ 1 ] thuộc loại B2.Ví dụ 13Chúng ta hãy xác định loại phòng được đưa ra trong ví dụ 11 cho một trường hợp khác, khi lượng dầu trong một trong các máy nén (có lượng dầu lớn nhất) là 1200 kg.Theo đoạn B.2 [ 1 ], tải trọng cháy sẽ bằng:

Q = 1200 ∙ 41,87 = 50244 MJ.

Theo điều kiện công nghệ, diện tích tải cháy là 26 ^m2 . Theo mục B.2 [ 1 ], chúng tôi chấp nhận diện tích bố trí tải cháy S = 26 ^m2 . Tải trọng cháy cụ thể sẽ là:

3. 

 

5.6. Cơ sở có chất và vật liệu rắn dễ cháy

Ví dụ 15

Xây dựng kho hàng.

Đây là một nhà kho nhiều giá cung cấp khả năng lưu trữ các vật liệu không cháy trong hộp các tông trên giá kim loại. Mỗi dãy trong số mười dãy giá có mười tầng, mười sáu ngăn, trong đó đựng ba hộp các tông nặng 1 kg mỗi thùng. Tầng trên của thùng chứa các tông trên kệ là 5 m, chiều cao của đai dưới so với mặt sàn là 7,2 m. Chiều dài của giá là 48 m, chiều rộng là 1,2 m, khoảng cách giữa các hàng. giá đỡ là 2,8 m.Theo số liệu ban đầu, diện tích đặt tải cháy mỗi dãy là 57,6 ^m2 .Hãy xác định tổng lượng vật liệu dễ cháy (bìa cứng) trong mỗi dãy kệ:10 tầng ∙ 16 ngăn ∙ 3 hộp ∙ 1 kg = 480 kg.Nhiệt trị thấp nhất của bìa cứng là 13,4 MJ ∙ kg ^-1 . Tải trọng cháy sẽ bằng:

3. 

5.7. Khu vực chứa khí dễ cháy, chất lỏng dễ cháy, chất lỏng dễ cháy, bụi, chất rắn và vật liệu

Ví dụ 18

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Mặt bằng xưởng sơn và giao hàng của nhà lắp ráp máy kéo. Trong xưởng, máy kéo sơn màu được sơn và sấy khô trên hai dây chuyền. Buồng sấy sử dụng khí tự nhiên làm nhiên liệu. Sơn thừa từ các buồng sơn được rửa sạch bằng nước thành bể đông tụ, từ đó, sau khi tách khỏi nước, sơn sẽ được loại bỏ qua đường ống bên ngoài phòng để xử lý tiếp.

1.2. Chất và vật liệu được sử dụng:

– khí metan tự nhiên (hàm lượng 99,2% (thể tích);

– đất GF-0119, GOST 23343-78 ;

– men ML-152, GOST 18099-78 ;

– dung môi, GOST 10214-78 hoặc GOST 1928-79 (thành phần nguy hiểm nhất trong thành phần dung môi sơn lót và men).

1.3. Tính chất lý hóa của các chất và vật liệu [ 2 ].

Khối lượng mol, kg ∙ kmol ^-1 :

3. 

 

1.5. Kích thước mặt bằng và các thông số của quy trình công nghệ.1.5.1. Kích thước chung của nhà xưởng: L = 264,7 m, S = 30,54 m, H = 15,75 m Thể tích phòng V _p = 264,7 ∙ 30,54 ∙ 15,75 = 127322,0 m ³ .1.5.2. Diện tích nhịp sơn với các phòng xây sẵn ở mức 0,00: F _tổng = 264,7 ∙ 30,54 = 8083,94 m ² .1.5.3. Diện tích mặt bằng xây dựng:- tiền đình (trục B/1) F _{1, xây dựng} = 1,75 ∙ 3,49 = 6,11 m ² ;- PSU (trục K – K/1) F _{2, tích hợp} = 1,97 ∙ 6,61 = 13,02 m ² ;- Mặt bằng (trục L/3 – R/1) F _{3, xây dựng} = 82,76 ∙ 6,55 = 542,08 m ² ;- Mặt bằng (trục Y – X1) F _{4, xây dựng} = 50,04 ∙ 6,55 = 327,76 m ² ;- Tổng diện tích mặt bằng xây dựng:F _{tích hợp} = F _{1, tích hợp} + F _{2, tích hợp} + F _{3, tích hợp} + F _{4, tích hợp} = 6,11 + 13,02 + 542,08 + 327,76 = 888,97 m ² .1.5.4. Diện tích nhịp sơn không có mặt bằng xây dựng:F _op = F _tổng – F _{xây dựng} = 8083,94 – 888,97 = 7194,97 m ² .1.5.5. Thể tích nhịp sơn với diện tích F _op và chiều cao H :V _bvp = 7194,97 ∙ 15,75 = 113320,78 m ³ .1.5.6. Khối lượng cơ sở xây dựng vào khoảng 6.500:

– Buồng thông gió (tầng 6.500, trục B/1, bảng điều khiển):

V _{1, xây dựng} = 1,95 ∙ 27,05 ∙ 9,25 = 487,91 m ³ ;

– Buồng thông gió (cấp 6.500, trục X/X1, bảng điều khiển):

V _{2, được xây dựng} = 5,47 ∙ 23,99 ∙ 9,25 = 1213,83 m ³ ;

– Buồng thông gió (tầng 6.500, trục I/2 – K/2):

V _{3, được xây dựng} = 23,92 ∙ 7,27 ∙ 9,25 – 13,02 ∙ 9,25 = 1488,12 m ³ ;

– Buồng thông gió (mức 6.500, trục P/1 – U):

V _4,xây = 5,43 ∙ 6,55 ∙ 9,25 = 328,99 m ³ ;

– Buồng thông gió (tầng 6.500, P/2 – trục U, bảng điều khiển):

V _5,xây = 0,72 ∙ 27,0 ∙ 9,25 = 179,82 m ³ ;

– Tổng khối lượng mặt bằng xây dựng:

V _{1-6, đã xây dựng} – V _{1, đã xây dựng} + V _{2, đã xây dựng} + V _{3, đã xây dựng} + V _{4, đã xây dựng} + V _{5, đã xây dựng} = 3698,67 m ³ .

1.5.7. Khối lượng vẽ không có khối lượng V _{1-5, tích hợp} :

V ₁ = V _bvp – V _{1-5, được xây dựng} = 113320,78 – 3698,67 = 109622,11 m ³ .

1.5.8. Số lượng trên không gian tích hợp là 12.030:

– Buồng thông gió (tầng 12.030, trục L/3 – M/1):

V1 _,per = 10,5 ∙ 6,55 ∙ 3,72 = 255,84 m ³ ;

– Mặt bằng (tầng 6.500, trục M/1 – M/3):

V2 _,per = 6,5 ∙ 6,55 ∙ 9,25 = 393,82 m ³ ;

– Buồng thông gió (tầng 12.030, trục M/3 – H/1):

V3 _,per = 5,08 ∙ 6,55 ∙ 3,72 = 123,78 m ³ ;

– Mặt bằng (độ cao 7.800, trục F – X):

V4 _,per = 23,1 ∙ 6,55 ∙ 7,95 – 5,82 ∙ 2,72 ∙ 2,82 = 1158,23 m ³ ;

– tiền đình (độ cao 3,74, trục B/1):

_V4 ,per = 1,75 ∙ 3,49 ∙ 2,26 = 13,80 m ³ ;

– PSU (cấp 3.040, trục K – K/1):

V6 _,per = 1,97 ∙ 6,61 ∙ 2,96 = 38,54 m ³ ;

– tổng khối lượng trên mặt bằng xây dựng:

V _{1-6, làn} = V _{1, làn} + V _{2, làn} + V _{3, làn} + V _{4, làn} + V _{5, làn} + V _{6, làn} = 1984,01 m ³ .

1.5.9. Thể tích bể đông tụ ở -2.500 và 0,00

( L = 80,5 m, S = 3,60 6,40 m, H = 2,10 2,20 m):

 

V _b = (1,90 ∙ 6,40 + 2,40 ∙ 5,00 + 1,40 ∙ 4,00 + 6,40 ∙ 3,10 + 66,4 ∙ 2,60 +
+ 2,0 ∙ 2 ,50) ∙ 2,20 + 76,20 ∙ 1,00 ∙ 2,10 = 659,95 m ³ .

1.5.10. Diện tích khu vực sơn của xưởng sơn và giao hàng:

V _p = V ₁ + F _1,per + V _b = 109622.11 + 1984.01 + 659.95 = 112266.07 m ³ .

1.5.11. Miễn phí khối lượng diện tích sơn của xưởng sơn và giao hàng:

V _cw = 0,8 – V _p = 0,8 ∙ 112266,07 = 89812,86 m ³ ≈ 89813 m ³ .

1.5.12. Độ dày lớp sơn:

– đất FL-03 δ _g = 15 µm;

– men ML-152 δ _e = 20 micron.

1.5.13. Tiêu thụ sơn và vecni:

– đất FL-03K G _{g, fl} = 3,97 g ∙ m ^-2 ∙ µm ^-1 ;

– men ML-152 G _e = 4,2 g ∙ m ^-2 ∙ µm ^-1 .

1.5.14. Hàm lượng dung môi dễ cháy trong sơn, vecni:

– đất FL-03K φ _{g, fl} = 67% (khối lượng.);

– men ML-152 φ _e = 78% (khối lượng.).

1.5.15. Lượng dung môi tiêu thụ trên một đơn vị diện tích bề mặt máy kéo cần sơn:

– dung môi (đất FL-03K) G _rfl = 2,66 g ∙ m ^-2 ∙ µm ^-1 ;

– dung môi (men ML-152) G _pе = 3,276 g ∙ m ^-2 ∙ µm ^-1 .

1.5.16. Năng suất băng tải xét theo diện tích áp dụng sơn và vecni:

– dây chuyền sơn máy kéo phiên bản nối tiếp:

n _k,s = 407,3 m ² ∙ h ^-1 = 6,79 m ² ∙ min ^-1 = 0,1131 m ² ∙ s ^-1 ;

– Dây chuyền sơn máy kéo phiên bản xuất khẩu:

n _k,e = 101,8 m ² ∙ h ^-1 = 1,70 m ² ∙ min ^-1 = 0,0283 m ² ∙ s ^-1 .

1.5.17. Công suất băng tải dựa trên khối lượng dung môi có trong sơn và vecni được ứng dụng:

– Thi công sơn lót FL-03K (dung môi), sơn đầu kéo phiên bản xuất khẩu:

n _р,fl = 101,8 ∙ 15 ∙ 2,66 ∙ 10 ^-3 = 4,0618 kg ∙ h ^-1 = 0,001128 kg ∙ s ^-1 ;

– Ứng dụng tráng men ML-152 (dung môi), sơn máy kéo phiên bản xuất khẩu:

n _р,е = 101,8 ∙ 20 ∙ 3,276 ∙ 10 ^-3 = 6,6699 kg ∙ h ^-1 = 0,001853 kg ∙ s ^-1 ;

– ứng dụng men ML-152 (dung môi), sơn máy kéo hàng loạt:

n _r,es = 407,3 ∙ 20 ∙ 3,276 ∙ 10 ^-3 = 26,6863 kg ∙ h ^-1 = 0,007413 kg ∙ s ^-1 .

2. Giải thích các phương án thiết kế cho vụ tai nạn.

2.1. Giảm áp suất đường ống cung cấp khí tự nhiên cho máy tạo nhiệt trong khi băng tải đang chạy.

3. 
4. 
5. 2.2.3. Khối lượng dung môi m _rbb (kg) bay hơi khỏi bề mặt tự do của vũng đông tụ và khỏi bề mặt men ML-152 tràn ra khỏi bể phun sơn sẽ bằng:m _rbb = m _rb + W _c ∙ F _i,bk ∙ T _a = 26,0658 + 3,1919 ∙ 10 ^-5 ∙ 458,6 ∙ 3600 = 78,7628 kg.2.2.4. Khối lượng dung môi m _pk (kg) bay hơi khỏi sản phẩm sơn khi băng tải chạy (mục 2.1.3 ) sẽ là:m _rk = me _c + m _ge + m _ee = 53,3726 + 8,1236 + 13,3398 = 74,836 kg .2.2.5. Khối lượng hơi dung môi m _p,p (kg) vào phòng trong trường hợp khẩn cấp sẽ bằng:m _p,p = m _rbb + m _pk = 78,7628 + 74,836 = 153,5988 kg.2.3. Giảm áp suất thùng phun sơn, dừng băng tải.2.3.1. Khối lượng dung môi m _rbb (kg) bay hơi từ mặt thoáng của bể và từ mặt men ML-152 tràn ra khỏi bể phun sơn (mục 2.2.3 ).2.3.2. Diện tích các bề mặt sơn nằm trên dây chuyền công nghệ sơn máy kéo xuất khẩu và sản xuất hàng loạt và khối lượng dung môi có trong sơn, vecni áp dụng lên các bề mặt này sẽ là:- Khu vực sơn lót FL-03K, dây chuyền sơn máy kéo xuất khẩu:F _th = 260 m ² ;m _{địa lý} = K _và ∙ G _rfl ∙ F _th ∙ δ _g = 2 ∙ 2,66 ∙ 10 ^-3 ∙ 260 ∙ 15 = 20,7480 kg;- Bộ phận phơi đất FL-03K, dây chuyền sơn máy kéo phiên bản xuất khẩu:Fgs = 227,5 ^m2 _; 

   m _ges = G _rfl ∙ F _gs ∙ δ _g = 2,66 ∙ 10 ^-3 ∙ 227,5 ∙ 15 = 9,0772 kg;

   – Khu vực tráng men ML-152, dây chuyền sơn máy kéo xuất khẩu:

   Feo = 305,5 _m ² ;

    

   m _eoe = K _và ∙ G _re ∙ F _eo ∙ δ _e = 2 ∙ 3,276 ∙ 10 ^-3 ∙ 305,5 ∙ 20 = 40,0327 kg;

   – Bộ phận sấy men ML-152, dây chuyền sơn máy kéo phiên bản xuất khẩu:

   Diện _tích = 500,5 ^m2 ;

    

   m _ese = G _re ∙ F _ese ∙ δ _e = 3,276 ∙ 10 ^-3 ∙ 500,5 ∙ 20 = 32,7928 kg;

   – Khu vực ứng dụng tráng men ML-152, dây chuyền sơn máy kéo nối tiếp:

   Feoc ₌ 533 m ² ;

    

   m _eos = K _và ∙ G _re ∙ F _eos ∙ δ _e = 2 ∙ 3,276 ∙ 10 ^-3 ∙ 533 ∙ 20 = 69,8443 kg;

   – Bộ phận sấy men ML-152, dây chuyền sơn máy kéo nối tiếp:

   Fess = 1092 ^m2 _;

    

   mess = G _re ∙ F _ess ∙ δ _e = 3,276 ∙ 10 ^-3 _∙ 1092 ∙ 20 = 71,5478 kg.

   2.4. Giảm áp suất đường ống cung cấp khí tự nhiên cho máy tạo nhiệt, dừng băng tải.

   2.4.1. Khối lượng khí thoát ra từ đường ống (mục 2.1.2 ).

   2.4.2. Khối lượng dung môi bay hơi khỏi bề mặt sơn và bề mặt tự do (mục 2.3.2 và 2.1.4 ).

6. 

 

Ví dụ 19

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Phòng bảo quản và đóng gói máy móc. Trong phòng, bề mặt máy được tẩy nhờn trong dung dịch nước trisodium phosphate với synthanol DS-10, các bộ phận máy riêng lẻ được tẩy nhờn bằng rượu trắng và bề mặt máy được xử lý (bôi dầu) bằng dầu công nghiệp I-50. Kích thước phòng L × S × H = 54,0 ∙ 12,0 ∙ 12,7 m Thể tích phòng V _p = 8229,6 m ³ . Thể tích tự do của phòng _Vst = 0,8 ∙ 8229,6 = 6583,7 m ³ ≈ 6584 m ³ . Diện tích phòng F = 648 ^m2 . Tẩy nhờn máy móc bằng dung dịch trisodium phosphate ( m ₁ = 20,7 kg) bằng syntanol DS-10 ( m ₂ = 2,36 kg) được thực hiện trong bể cỡ L ₁ × S ₁ × H ₁ = 1,5 ∙ 1,0 ∙ 1 , 0 m ( F ₁ = 1,5 m ² ). Các bộ phận máy riêng lẻ được tẩy dầu mỡ trong tủ hút kích thước L ₂ × S ₂ × H ₂ = 1,2 ∙ 0,8 ∙ 2,85 m ( F ₂ = 0,96 m ² ) với rượu trắng, được bảo quản trong tủ trong một thùng chứa có thể tích của V _a = 3 l = 0,003 m ³ (định mức ngày). Việc xử lý bề mặt máy công cụ được thực hiện trong bể dầu công nghiệp I-50 cỡ L ₃ × S ₃ × H ₃ = 1,15 ∙ 0,9 ∙ 0,72 m ( F ₃ = 1,035 m ² , V ₃ = 0,7452 m ³ ) ở nhiệt độ t = 140°C. Khối lượng dầu công nghiệp I-50 trong bể m3 = ₅₃₈ kg. Cạnh bể tra dầu máy có chỗ để máy đóng gói kích thước L ₄ × S ₄ = 6,0 ∙ 4,0 m ( F ₄ = 24,0 m ² ), trên đó có giấy đóng gói có trọng lượng m ₄ = 24 kg và các tấm bìa cân m ₅ = 1650 kg.

1.2. Trisodium phosphate là một chất không cháy. Công thức thô của rượu trắng là C _10,5 H _21,0 . Khối lượng mol của rượu trắng M = 147,3 kg ∙ kmol ^-1 . Hằng số phương trình Antoine cho tinh linh trắng: A = 7,13623; B = 2218,3; C _a = 273,15. Điểm chớp cháy của rượu trắng _tfsp > 33°C, dầu công nghiệp I-50 _tfsp = 200°C, synthanol DS-10 _ρf = 247°C. Tỷ trọng chất lỏng ở nhiệt độ t = 25 °C: rượu trắng ρ _l = 790 kg ∙ m ^-3 , dầu công nghiệp I-50 ρ _l = 903 kg ∙ m ^-3 , syntanol DS-10 ρ _l = 980 kg ∙ m ^{– 3} . Nhiệt cháy của rượu trắng , dầu công nghiệp I-50 theo công thức Bass  = 50460 – 8,545 ∙ ρ _w = 50460 – 8,545 ∙ 903 = 42744 kJ ∙ kg ^-1 = 42,744 MJ ∙ kg ^-1 , giấy bao bì  = 13,272 MJ ∙ kg ^{– 1} , tấm ốp gỗ  = 20,853 MJ ∙ kg ^-1 .

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Khi xác định áp suất dư của vụ nổ, việc giảm áp suất của thùng chứa rượu trắng được coi là phương án thiết kế khi xảy ra tai nạn. Nhiệt độ không khí tuyệt đối tối đa trong khu vực nhất định (Vologda) theo [ 3 ] t _р = 35 °С được lấy làm nhiệt độ thiết kế. Mật độ hơi cồn trắng ở t _р = 35 °С  Thời gian bay hơi theo A.1.2 e) [ 1 ] T = 3600 s.

10. Tải trọng cháy riêng vượt quá 2200 MJ ∙ m ^-2. Phòng bảo quản, đóng gói máy móc theo bàn. B.1 [ 1] thuộc loại B1.Ví dụ 20
    1. Dữ liệu ban đầu.

    1.1. Vị trí của máy trộn, máy bơm và bộ lọc sơ cấp và thứ cấp. Trong phòng này, hỗn hợp ngâm tẩm vật liệu chống thấm được chuẩn bị và bơm vào bể ngâm tẩm của dây chuyền sản xuất đặt ở phòng khác. BNK 45/190 bitum, polypropylene và chất độn (talc) được sử dụng làm thành phần của hỗn hợp. Tổng cộng có 8 máy trộn trong phòng: 6 máy trộn có thể tích V _a = 10 m ³ mỗi máy, trong đó hai máy trộn chứa đầy nhựa đường và một máy trống; 2 máy trộn có thể tích V _a = 15 m ³ mỗi máy. Tất cả các máy trộn đều được làm nóng bằng dầu điện nhiệt (allotherm-1), được cung cấp từ phòng nồi hơi và có nhiệt độ t = 210 °C. Nhiệt độ của nhựa đường và hỗn hợp trong máy trộn t = 190°C. Hỗn hợp bao gồm bitum BNK 45/190 – 8 t, polypropylen – 1 t, talc – 1 t. Polypropylen được cung cấp trong một thùng duy nhất ở dạng hạt có trọng lượng m ₁ = 250 kg. 1 tấn polypropylen dạng hạt chứa tới 0,3 kg bụi. Polypropylen được nạp từ thùng chứa vào phễu trộn có thể tích V _a = 1 m ³ . Lượng polypropylen trong phễu m ₂ = 400 kg, do đó bụi trong phễu này ở dạng hạt chứa m ₃ = 0,12 kg.

    Trong quá trình xử lý, polypropylen và các chất đồng trùng hợp của nó, khi được nung nóng trên nhiệt độ t = 150 ° C, có thể giải phóng vào không khí các sản phẩm dễ bay hơi của quá trình phân hủy oxy hóa nhiệt có chứa axit hữu cơ, hợp chất carbonyl và carbon monoxide. Đồng thời, 1,7 kg sản phẩm khí được giải phóng trên 1 tấn nguyên liệu thô (tính theo axit axetic).

    Kích thước phòng L × S × H = 24 ∙ 36 ∙ 12 m Thể tích phòng V _p = 10368 m ³ . Thể tích tự do của phòng _Vst = 0,8 ∙ 10368 = 8294,4 m ³ . Diện tích phòng F = 864 ^m2 .

    Công suất bơm với dầu điện nhiệt (allotherm-1) n ₁ = 170 m ³ ∙ h ^-1 = 0,0472 m ³ ∙ s ^-1 = 71,5 kg ∙ s ^-1 . Tổng cộng có m ₄ = 15 tấn dầu trong hệ thống tuần hoàn dầu điện nhiệt . Chiều dài tối đa của đường ống vào và ra bằng dầu điện nhiệt giữa các van thủ công và máy trộn là L ₁ = 19 m, đường kính d ₁ = 150 mm = 0,15 m. Công suất của bơm cung cấp hỗn hợp cho bể ngâm tẩm, n ₂ = 10 m. ³ ∙ h ^{– 1} = 0,00278 m ³ ∙ s ^-1 = 2,78 kg ∙ s ^-1 (đối với nhựa đường có polypropylen 2,5 kg ∙ s ^-1 ), và xả hỗn hợp vào máy trộn từ bể n ₃ = 5 m ³ ∙ h ^-1 = 0,00139 m ³ ∙ s ^-1 = 1,39 kg ∙ s ^-1 (đối với nhựa đường có polypropylen 1,25 kg ∙ s ^-1 ). Chiều dài tối đa của đường ống vào và ra có hỗn hợp giữa van thủ công và máy trộn là L ₂ = 15 m, đường kính d ₂ = 150 mm = 0,15 m . ₄ = 25 m ³ ∙ h ^-1 = 0,007 m ³ ∙ s ^-1 = 7 kg ∙ s ^-1 . Chiều dài tối đa của đường ống cấp nước giữa van tay và máy trộn là L ₃ = 20 m, đường kính d ₃ = 150 mm = 0,15 m.

    Theo quy định công nghệ, từ 1 tấn hạt polypropylene khi cho vào máy trộn sẽ có 30 g (0,03 kg) bụi chứa trong hạt lọt vào phòng. Việc hút bụi ướt định kỳ được thực hiện ít nhất một lần trong một ca, việc hút bụi ướt nói chung được thực hiện ít nhất mỗi tháng một lần. Năng suất xử lý polypropylen n ₅ = 1,65 t ∙ h ^-1 . Tỷ lệ bụi thải vào thể tích phòng và đọng lại trên các bề mặt khó tiếp cận và tiếp cận để làm sạch lần lượt là β ₁ = 0,2 và β ₂ = 0,8.

    1.2. Talc là một chất không cháy. Điểm chớp cháy của bitum BNK 45/190 tfsp = _{212 °C, allotherm-1 tfsp} = 214 _° C. Tỷ trọng của chất lỏng bitum ρ _l = 1000 kg ∙ m ^-1 , allotherm-1 ρ _l = 1514 kg ∙ m ^-3 . Nhiệt cháy của nhựa đường theo công thức Bass N _t =  = 50460 – 8,545 ∙ ρ _w = 41915 kJ ∙ kg ^-1 = 41,92 MJ ∙ kg ^-1 , allotherm-1 N _t =  = 50460 – 8,545 ∙ 1514 = 37523 kJ ∙ kg ^-1 = 37,52 MJ ∙ kg ^-1 , polypropylen N _t =  = 44000 kJ ∙ kg ^-1 = 44,0 MJ ∙ kg ^-1 .

    2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

    Khi xác định áp suất dư của vụ nổ, áp suất bất lợi nhất về hậu quả của vụ nổ được chấp nhận là một trong hai phương án tai nạn được tính toán. Phiên bản đầu tiên của vụ tai nạn là tình trạng giảm áp suất trong hầm khi nạp polypropylen vào máy trộn. Phương án thứ hai là giảm áp suất đường ống ở khu vực giữa máy trộn và van phía trước máy bơm bơm hỗn hợp từ bể đến máy trộn.

    2.1. Giảm áp suất của phễu khi nạp polypropylen vào máy trộn. Việc tính toán được thực hiện theo các đoạn văn. A.3.2 – A.3.6.

    2.1.1. Cường độ tích tụ bụi n ₆ trong phòng khi chất máy trộn polypropylen từ thùng chứa vào phễu, theo dữ liệu ban đầu, sẽ là:

    n ₆ = 0,03 ∙ 1,65 = 0,0495 kg ∙ h ^-1 .

    2.1.2. Khối lượng bụi M ₁ thải vào thể tích của phòng trong khoảng thời gian (30 ngày = 720 giờ) giữa các lần hút bụi chung ( β ₁ = 0,2; α = 0) sẽ bằng:

    m ₁ = 0,0495 ∙ 720 ∙ 0,2 = 7,128 kg.

    2.1.3. Khối _lượng bụi M2 thoát vào thể tích của phòng trong khoảng thời gian (8 giờ) giữa các lần hút bụi hiện tại ( _β2 = 0,8; α = 0) sẽ bằng:

    m2 = 0,0495 ∙ 8 ∙ 0,8 = 0,317 kg _.

    2.1.4. Khối lượng bụi đọng lại trong phòng tại thời điểm xảy ra tai nạn m _p ( K _g = 1,0; K _y = 0,7) và khối lượng bụi xoáy m _vz ( K _vz = 0,9) sẽ là:

    

11. 3.2. Áp suất nổ dư ∆P trong tình huống khẩn cấp liên quan đến việc giảm áp suất của đường ống ở khu vực giữa máy trộn và van phía trước máy bơm bơm hỗn hợp từ bể đến máy trộn sẽ:

5.8. Ví dụ về tính toán cấp công trình nguy hiểm cháy nổ

5.8.1. Tòa nhà loại A

Ví dụ 21

1. Dữ liệu ban đầu. Tòa nhà công nghiệp sáu tầng. Tổng diện tích của tòa nhà là F= 9000 ^m2. Tòa nhà có mặt bằng loại A với tổng diện tích F _A = ​​400 m ² .
2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích mặt bằng loại A là 4,44% và không vượt quá 5% diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà nhưng lớn hơn 200 ^m2 . Theo khoản 6.2 [ 1 ] thì nhà thuộc loại A.

Ví dụ 22

1. Dữ liệu ban đầu. Nhà công nghiệp 3 tầng. Tổng diện tích của tòa nhà là F= 20.000 ^m2. Tòa nhà có mặt bằng loại A với tổng diện tích F _A = ​​2000 ^m2 . Những cơ sở này được trang bị hệ thống chữa cháy tự động.
2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích của mặt bằng loại A được trang bị hệ thống chữa cháy tự động là 10% và không vượt quá 25% diện tích của tất cả các mặt bằng của tòa nhà, nhưng hơn 1000 ^m2 . Theo khoản 6.2 [ 1 ] thì nhà thuộc loại A.

 

5.8.2. Tòa nhà loại B

Ví dụ 23

1. Dữ liệu ban đầu.

Tòa nhà công nghiệp sáu tầng. Tổng diện tích của tòa nhà là F = 32000 ^m2 . Diện tích mặt bằng 2 2 khu A là F _A = ​​150 m ² , khu B – F _B = 400 m ² , tổng diện tích khu A và B – F _{A, B} = 550 m ² .

2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích mặt bằng loại A là 0,47% và không vượt quá 5% diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà và 200 ^m2 . Theo khoản 6.2 [ 1 ], tòa nhà không thuộc loại A. Tổng diện tích mặt bằng loại A và B là 1,72% và không vượt quá 5% diện tích của tất cả các mặt bằng của tòa nhà, nhưng hơn 200 ^m2 . Theo khoản 6.4 [ 1 ] thì nhà thuộc loại B.

Ví dụ 24

1. Dữ liệu ban đầu.

Nhà công nghiệp hai tầng. Tổng diện tích của tòa nhà là F = 15.000 ^m2 . Diện tích mặt bằng loại A là F _a = 800 m ² , loại B là F _B = 600 m ² , tổng diện tích mặt bằng loại A và B là F _{A, B} = 1400 m ² . Mặt bằng loại A và B được trang bị hệ thống chữa cháy tự động.

2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích mặt bằng loại A được trang bị hệ thống chữa cháy tự động là 5,33% và không vượt quá 25% diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà và 1000 ^m2 . Theo khoản 6.3 [ 1 ], nhà không thuộc loại A. Tổng diện tích các mặt bằng loại A và B được trang bị hệ thống chữa cháy tự động là 9,33% và không vượt quá 25% diện tích căn nhà. tất cả mặt bằng của tòa nhà, nhưng hơn 1000 ^m2 . Theo các đoạn văn. 6.4 và 6.5 [ 1 ] tòa nhà thuộc loại B.

 

5.8.3. Tòa nhà loại B

Ví dụ 25

1. Dữ liệu ban đầu.

Tòa nhà công nghiệp tám tầng. Tổng diện tích của tòa nhà là F = 40.000 ^m2 . Trong tòa nhà không có mặt bằng loại A và B. Diện tích mặt bằng loại B1 – B3 là F _B = 8000 m ² .

2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích các mặt bằng loại B1 – B3 bằng 20% ​​diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà, tức là trên 10%. Theo khoản 6.6 [ 1 ] thì nhà thuộc loại B.

Ví dụ 26

1. Dữ liệu ban đầu.

Nhà công nghiệp 3 tầng. Tổng diện tích của tòa nhà là F = 12000 ^m2 . Diện tích mặt bằng loại A và B là F _{A, B} = 180 m2 ^, loại B1 – B3 – F _B = 5000 m2 ^, tổng diện tích các loại A, B, B1 – B3 – F _{a, B , B} = 5180 ^m2 .

2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích mặt bằng loại A và B bằng 1,5% diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà và không vượt quá 200 ^m2 . Theo các đoạn văn. 6.2 và 6.4, tòa nhà không thuộc hạng A hoặc B. Tổng diện tích các mặt bằng hạng A, B, B1 – B3 là 43,17% diện tích tất cả các mặt bằng của tòa nhà, lớn hơn 5%. Theo khoản 6.6 [ 1 ] thì nhà thuộc loại B.

Ví dụ 27

1. Dữ liệu ban đầu.

Nhà công nghiệp hai tầng. Tổng diện tích của tòa nhà là F = 20.000 ^m2 . Diện tích mặt bằng loại A và B là F _{A, B} = 900 m2 ^, loại B1 – B3 – F _B = 4000 m2 ^, tổng diện tích các loại A, B, B1 – B3 – F _{A, B , B} = 4900 ^m2 . Các cơ sở hạng A, B, B1 – B3 được trang bị hệ thống chữa cháy tự động.

2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích mặt bằng loại A và B, được trang bị hệ thống chữa cháy tự động là 4,5% và không vượt quá 25% diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà và 1000 ^m2 . Theo các đoạn văn. 6.3 và 6.5 [ 1 ] tòa nhà không thuộc loại A hoặc B. Tổng diện tích các mặt bằng loại A, B, B1 – B3 là 24,5% và không vượt quá 25% diện tích của tất cả các mặt bằng của tòa nhà, nhưng hơn 3500 ^m2 . Theo khoản 6.7 [ 1 ] thì nhà thuộc loại B.

 

5.8.4. Tòa nhà loại G

Ví dụ 28

1. Dữ liệu ban đầu.

Tòa nhà công nghiệp sáu tầng. Tổng diện tích của tòa nhà là F = 30.000 ^m2 . Tòa nhà không có mặt bằng loại A và B. Diện tích mặt bằng các hạng mục B1 – B3 là F _B = 1800 m ² , hạng G – F _G = 2000 m ² , tổng diện tích mặt bằng các hạng mục B1 – B3, G – F _{B, G} = 3800 m2 .^​

2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích các mặt bằng loại B1 – B3 là 6% và không vượt quá 10% diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà. Theo khoản 6.6 [ 1 ], tòa nhà không thuộc hạng B. Tổng diện tích các mặt bằng hạng B1 – B3, D bằng 12,67% diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà, vượt quá 5%. Theo các đoạn văn. 6.6 và 6.8 [ 1 ] tòa nhà thuộc loại G.

Ví dụ 29

1. Dữ liệu ban đầu.

Nhà công nghiệp 4 tầng. Tổng diện tích tòa nhà là F = 16.000 ^m2 . Diện tích mặt bằng loại A và B là F _{A, B} = 800 m2 ^, mặt bằng loại B1 – B3 – F _B = 1500 m2 ^, mặt bằng loại G – F _G = 3000 m2 ^, tổng diện tích: loại A, B, B1 – B3 – F _{A, B, C} = 2300 m ² , tổng diện tích loại A, B, B1 – B3, D – F _{A, B, C, G} = 5300 m ² . Các cơ sở hạng A, B, B1 – B3 được trang bị hệ thống chữa cháy tự động.

2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích mặt bằng loại A và B, được trang bị hệ thống chữa cháy tự động là 5% và không vượt quá 25% diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà và 1000 ^m2 . Theo các đoạn văn. 6.3 và 6.5 [ 1 ] nhà không thuộc hạng A hoặc B. Tổng diện tích các mặt bằng hạng A, B, B1 – B3 được trang bị hệ thống chữa cháy tự động là 14,38% và không vượt quá 25% diện tích của tất cả các mặt bằng của tòa nhà và 3500 ^m2 . Theo khoản 6.7 [ 1 ], nhà không thuộc loại B. Tổng diện tích các mặt bằng loại A, B, B1 – B3, D, trong đó mặt bằng loại A, B, B1 – B3 được trang bị lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động, chiếm 31,12% diện tích của tất cả các mặt bằng của tòa nhà, lớn hơn 25% và 5000 m ² . Theo các đoạn văn. 6.7, 6.8 và 6.9 [ 1 ] tòa nhà thuộc loại G.

 

5.8.5. Tòa nhà loại D

Ví dụ 30

1. Dữ liệu ban đầu.

Nhà công nghiệp một tầng. Tổng diện tích của tòa nhà là F = 8000 ^m2 . Diện tích mặt bằng loại A và B là F _{A, B} = 600 m2 ^, loại B1 – B3 – F _B = 1000 m2 ^, loại G – F _G = 200 m2 ^, loại B4 và D – F _{B4, D} = 6200 m ² , tổng diện tích các loại A, B, B1 – B3 – F _{A, B, C} = 1600 m ² , tổng diện tích các loại A, B, B1 – B3, D – F _{A, B, C, G} = 1800 m ² . Các cơ sở hạng A, B, B1 – B3 được trang bị hệ thống chữa cháy tự động.

2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích mặt bằng loại A và B, được trang bị hệ thống chữa cháy tự động là 7,5% và không vượt quá 25% diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà và 1000 ^m2 . Theo các đoạn văn. 6.3 và 6.5 [ 1 ] nhà không thuộc hạng A hoặc B. Tổng diện tích các căn nhà hạng A, B, B1 – B3 được trang bị hệ thống chữa cháy tự động là 20% và không vượt quá 25% diện tích của tất cả các mặt bằng của tòa nhà và 3500 ^m2 . Theo khoản 6.7 [ 1 ], nhà không thuộc loại B. Tổng diện tích các mặt bằng loại A, B, B1 – B3, D, trong đó mặt bằng loại A, B, B1 – B3 được trang bị lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động, chiếm 22,5% và không vượt quá 25% diện tích của tất cả các mặt bằng của tòa nhà và 5000 m ² . Theo các đoạn văn. 6.9 và 6.10 [ 1 ] nhà không thuộc loại A, B, C và D. Do đó thuộc loại D.

Ví dụ 31

1. Dữ liệu ban đầu.

Nhà công nghiệp 5 tầng. Tổng diện tích của tòa nhà là F = 25.000 ^m2 . Tòa nhà không có mặt bằng loại A và B. Diện tích mặt bằng các loại B1 – B3 là F _B = 1000 m ² , loại G – F _G = 200 m ² , loại B4 và D – F _{B4, D} = 23800 m ² , tổng diện tích các loại B1 – B3, G – F _{B, G} = 1200 m ² .

2. Xác định hạng công trình.

Tổng diện tích các mặt bằng loại B1 – B3 là 4% và không vượt quá 10% diện tích toàn bộ mặt bằng của tòa nhà. Theo khoản 6.6 [ 1 ], tòa nhà không thuộc hạng B. Tổng diện tích các mặt bằng hạng B1 – B3, D là 4,8% và không vượt quá 5% diện tích tất cả các mặt bằng của tòa nhà xây dựng. Theo các đoạn văn. 6.8 và 6.10 [ 1 ] nhà không thuộc hạng A, B, C và D. Do đó thuộc hạng D.

Ví dụ 32

1. Dữ liệu ban đầu.

Nhà công nghiệp hai tầng. Tổng diện tích của cơ sở là F = 10000 ^m2 . Không có mặt bằng loại A, B, B1 – B3 và D. Diện tích mặt bằng loại B4 là F _B4 = 2000 m2 ^, loại D – F _D = 8000 ^m2 .

2. Xác định hạng công trình.

Theo khoản 6.10 [ 1 ] thì nhà thuộc loại D.

 

6. VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH TÍNH TOÁN LOẠI CÔNG TRÌNH LẮP ĐẶT NGOÀI TRỜI DO NGUY HIỂM CHÁY

6.1. Lắp đặt ngoài trời với khí dễ cháy

Ví dụ 33

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Lắp đặt ngoài trời. Một bể phân tách được đặt ở khu vực thoáng đãng và được thiết kế để tách khí propylene khỏi hơi ẩm có thể xảy ra. Bể phân tách được đặt phía sau hàng rào lắp đặt ống đốt ở khoảng cách L ₂ = 75 m (chiều dài đường ống thoát) từ ngọn lửa và L ₁ = 700 m (chiều dài đường ống cung cấp) từ lắp đặt bên ngoài của thiết bị làm lạnh propylene xe đạp. Ở đầu và cuối đường ống vào và ra đều lắp đặt các van tự động (thời gian đáp ứng của van τ = 120 s). Đường kính đường ống vào và ra d _tr1 = – d _tr2 = 500 mm = 0,5 m Thể tích bể phân ly V _a = 50 m ³ . Áp suất khí P = P ₁ = P ₂ = 2500 kPa, lưu lượng khí G = 40000 kg ∙ h ^-1 = 11,1111 kg ∙ s ^-1 , nhiệt độ khí t _g = 60 °C.

1.2. Khối lượng mol của propylene M = 42,08 kg ∙ kmol ^-1 . Công thức hóa học C ₃ H ₆ . Nhiệt dung riêng khi đốt cháy propylene Q _сг = 45604 kJ ∙ kg ^-1 = 45,604 ∙ 10 ⁶ J ∙ kg ^-1 . Mật độ của propylene ở t _g = 60 ° C sẽ là:

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.

Khi xác định áp suất nổ dư∆ P trong quá trình đốt cháy hỗn hợp khí dễ cháy và không khí trong không gian mở, giả sử đường ống hoặc bể phân tách giảm áp suất, tại đó khối lượng khí đi vào không gian mở sẽ là tối đa.

3. Khối lượng mcủa propylene đi vào không gian mở trong sự cố thiết kế từ đường ống ( m ₁, m ₂ ) hoặc bể phân tách ( m ₃ ) được xác định có tính đến các công thức ở đoạn B.1.4 [ 1 ]:

Khối lượng tối đa của propylene lọt vào không gian mở khi xảy ra sự cố thiết kế là m = m ₁ = 6617,8 kg.

4. Áp suất dư ∆ P(kPa) của vụ nổ ở khoảng cách r= 30 m tính từ vị trí lắp đặt bên ngoài bể tách theo công thức (B.14) và (B.15) [ 1 ] sẽ là:

 

5. Do đó, áp suất nổ dư tính toán vượt quá 5 kPa ở khoảng cách 30 m tính từ hệ thống lắp đặt ngoài trời, theo điều 7.3 và bảng. 2 [ 1] Lắp đặt bên ngoài bể phân tách để tách propylene khí cháy khỏi hơi ẩm có thể thuộc loại AN.

 

Ví dụ 34

1. Dữ liệu ban đầu.

1.1. Lắp đặt ngoài trời. Lưu trữ ethylene đẳng nhiệt (IES). Bể chứa ethylene đẳng nhiệt (ISE) là bể chứa kim loại có vách đôi. Không gian giữa các bức tường bên trong và bên ngoài được lấp đầy bằng vật liệu cách nhiệt – một lớp đá trân châu xốp. Thể tích bể V _p = 10000 m ³ . Hệ số đổ đầy bể tối đa α = 0,95. Nhiệt độ của etylen hóa lỏng Т _l = -103 °С = 170,2 K. Áp suất hơi etylen trong bể Р _р = 103,8 kPa. Hồ chứa nằm trong bờ kè bê tông có diện tích F = 5184 m2 ⁽ L = S = 72 m, H = 2,2 m).

Trong trường hợp khẩn cấp, toàn bộ thể tích ethylene hóa lỏng từ bể chứa đi vào đê, có tính đến ethylene đi vào từ đường ống vào và đường ống ra đến các van ngắt là V _l = 9850 m ³ với khối lượng m _l = 5,5948 ∙ 10 ⁶ kg.

1.2. Khối lượng mol của etylen M = 28,05 kg ∙ kmol ^-1 = 0,02805 kg ∙ mol ^-1 . Nhiệt dung riêng khi đốt cháy etylen Q _сг = 46988 kJ ∙ kg ^-1 = 46,988 ∙ 10 ^-6 J ∙ kg ^-1 . Mật độ của ethylene hóa lỏng ở điểm sôi T _k = -103,7 °C = 169,5 K bằng ρ _l = 568 kg ∙ m ^-3 . Nhiệt độ không khí tuyệt đối tối đa và tốc độ gió (luồng không khí) trung bình vào mùa hè ở khu vực này (Tomsk) theo [ 3 ] lần lượt là t _р = Т ₀ = 36 °С = 309,2 K và U = 3 m ∙ s ^{– 1} . Nhiệt mol bay hơi của etylen hóa lỏng L _isp = 481,62 kJ ∙ kg ^-1 = 4,8162 ∙ 10 ⁵ J ∙ kg ^-1 = 13509,4 J ∙ mol ^-1 . Hệ số dẫn nhiệt của bê tông _λt = 1,3 W ∙ m ^-1 ∙ K ^-1 , không khí λ _in = 0,0155 W ∙ m ^-1 ∙ K ^-1 . Nhiệt dung của bê tông C _TV = 840 J ∙ kg ^-1 ∙ K ^-1 . Mật độ bê tông ρ _TV = 2000 kg ∙ m ^-1 . Độ nhớt động học của không khí ν _in = 18,5 ∙ 10 ^-6 Pa ∙ s = 1,62 ∙ 10 ^-5 m ² ∙ s ^-1 . Mật độ không khí ở t _р = 36 °С sẽ là:

2. Giải thích phương án thiết kế của vụ tai nạn.Khi xác định áp suất nổ dư ∆P trong quá trình đốt cháy hỗn hợp khí dễ cháy với không khí trong không gian hở, độ giảm áp của đường ống giữa bể chứa ethylene đẳng nhiệt và các van ngắt lắp đặt trên bờ kè ở cửa vào và cửa ra đường ống và giải phóng ethylene hóa lỏng và khí vào không gian xung quanh cùng với sự tràn ethylene hóa lỏng bên trong bờ kè.

3. Khối lượng m1của khí etylen đi vào không gian mở trong sự cố thiết kế từ IRE được xác định theo các công thức (B.2), (B.3) [ 1 ]:

m ₁ = 0,01 ∙ Р _р ∙ (1 – α ) ∙ V _p ∙ ρ _g = 0,01 ∙ 103,8 ∙ 0,05 ∙ 10000 ∙ 2,0121 = 1044 kg.

1. 4. Khối lượng riêng msp _củaetylen hóa lỏng bay hơi trong thời gian t= 3600 s tính từ bờ theo công thức (B.11) [ 1 ] sẽ là:

5. Khối lượng m của hơi (khí) ethylene thoát ra không gian xung quanh trong quá trình xảy ra sự cố thiết kế sẽ bằng:

m = m ₁ + m _đập ∙ F _và = 1044 + 32,95 ∙ 5184 = 1044+ 170813 = 171857 kg.

6. Áp suất dư ∆ Pcủa vụ nổ ở khoảng cách r= 30 m tính từ hệ thống IRE bên ngoài theo công thức (B.14) và (B.15) [ 1 ] sẽ là:

<<< Còn một phần nội dung của bài viết chưa được đăng tải hết – Tải file tài liệu gốc do tác giả cung cấp tại đây >>>

Tham khảo thêm các bài viết cùng tác giả:

• Tìm hiểu về tải trọng cháy
• Tính toán R8 cho cấu kiện thép không cần bảo vệ chống cháy (Xà gồ thép C, Z)
• Bảng tính áp suất nổ dư cho khí cháy, hơi và các chất lỏng dễ cháy
• BS EN 12101-6 Đặc điểm kỹ thuật của hệ thống tăng áp cầu thang
• BỘ QUY TẮC XÁC ĐỊNH HẠNG NGUY HIỂM CHÁY VÀ CHÁY NỔ CỦA CÁC GIAN PHÒNG, NHÀ VÀ CÁC CÔNG TRÌNH NGOÀI TRỜI