Определение категории помещения здания котельной по взрывопожарной опасности. Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов

плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т₀, кг×м^-3; r_в =1,184 кг×м^-3

С_р — теплоемкость воздуха, Дж×кг^-1×К^-1 (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж× кг^-1×К^-1;

Т₀ — начальная температура воздуха, К. Т₀ =287 К

При этом массу т горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле

К = АТ + 1,

где А — кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с^-1;

Т — продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения, с (принимается по п. 3.2.[13]). Т=300с

Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

т = (V_a + V_т) r_r, где V_а — объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т — объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

При этом

V_а = 0,01Р₁V, где  P₁ — давление в аппарате, кПа;

V — объем аппарата, м³;

V_т = V_1т + V_2т, 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,

q — расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м³×с^-1;

Т — время, определяемое по п. 3.2 (1), с;

V_2т = 0,01 p Р₂(r²₁L₁ + r²₂L₂ + ... + r²_nL_n),

P₂ — максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

r — внутренний радиус трубопроводов, м;

L — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

Расчет:

объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_а = 0,01х550х1,5=8,25 м³                                                           

где  P₁ — давление в аппарате, кПа;

V — объем аппарата, м³;

объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = 0,043х300=12,9 м³

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

V_2т = 0,01 х3,14х 600х0,05² х1 =0,047 м³

объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³ ;

V_т = 12,9 +0,047 =12,947 м³

масса m, кг;

m =(8,25+12,947)х0,837=18,5 кг

теплота сгорания, Дж×кг^-1; Н_т. =8168  Дж×кг^-1

  Р₀ — начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл. 2[13];

Z=0,5

V_св — свободный объем помещения, м³;

V_св =197,25 м³

К = 0,00083х300 + 1=1,25

 кПа

В результате расчета  котельный зал можно отнести к категории «А» по взрывопожарной и пожарной опасности  где «Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа»[13].

В качестве мер по снижению категории здания котельной после ввода газа в котельную предусмотрим установку электромагнитного клапана-отсекателя VK-50 "Kromschroder"(время срабатывания клапана 3с) . В целях обеспечения безопасной эксплуатации газового оборудования контроль НПВ метана в воздухе котельной будет осуществляется сигнализатором загазованности с выдачей предупредительного сигнала о загазованности более 10% выше нормы на диспетчерский пункт и автоматическим закрытием клапана-отсекателя на вводе в котельную. Кроме того, срабатывание клапана происходит при превышении допустимой концентрации оксида углерода в воздухе котельной, отключении электроэнергии и при пожаре в котельной.

Расчет (время срабатывания клапана 3с):

объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_а = 0,01х550х1,5=8,25 м³                                                           

где  P₁ — давление в аппарате, кПа;

V — объем аппарата, м³;

объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = 0,043х3=0,129 м³

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

V_2т = 0,01 х3,14х 600х0,05² х1 =0,047 м³

объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³ ;

V_т = 0,129 +0,047 =0,176 м³

масса m, кг;

m =(8,25+0,176)х0,837=7кг

теплота сгорания, Дж×кг^-1; Н_т. =8168  Дж×кг^-1

  Р₀ — начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл. 2[13];

Z=0,5

V_св — свободный объем помещения, м³;

V_св =675 м³

К = 0,00083х3 + 1=1

 кПа

В котельном зале находятся водогрейные жаротрубные котлы, которые в качестве топлива используют природный газ согласно  НПБ 105-95 помещение котельного зала относится к категории «Г»по взрывопожарной и пожарной опасности.

К категории «Г» по взрывопожарной и пожарной опасности относятся « Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива»

Обеспечение безопасности при монтаже строительных и специальных конструкций

Территория, на которой выполняются монтажные работы, должна быть обнесена ограждением, не допускающим попадание случайных лиц на монтажную площадку. Не допускается выполнение работ не предусмотренных графиком в зоне действия монтажного оборудования. Категорически запрещается нахождение людей под монтируемыми элементами конструкций (дымовой трубы) до установки их в проектное положение и закрепление (согласно СНиП 12-03-2001[15]).

До начала монтажа бригадир монтажников или мастер обязан:

- ознакомить членов бригады с объектом монтажа и способом производства