Определить категорию и класс взрывоопасной зоны помещения, в котором размещается технологический процесс с использованием ацетона

4. Определить категорию и класс взрывоопасной зоны помещения, в котором размещается технологический процесс с использованием ацетона

4.1. Данные для расчета

Ацетон находится в аппарате с максимальным объемом заполнения V_ап, равным 0,07 м³, и в центре помещения над уровнем пола. Длина L₁напорного и обводящего трубопроводов диаметром d 0,05 м равна соответственно 3 и 10 м. Производительность q насоса 0,01 м³·мин^-1. Отключение насоса автоматическое. Объем V_лпомещения составляет 10000 м³ (48×24×8,7). Основные строительные конструкции здания железобетонные, и предельно допустимый прирост давления DР_допдля них составляет 25 кПа. Кратность А аварийной вентиляции равна 10 ч^-1.

Скорость воздушного потока и в помещении при работе аварийной вентиляции равна 1,0 м·с^-1. Температура ацетона равна температуре воздуха и составляет 293 К. Плотность р ацетона 792 кг·м^-3.

4.2. Расчет

Объем ацетона, м³, вышедшего из трубопроводов, составляет

где τ - время автоматического отключения насоса, равное 2 мин.

Объем поступившего ацетона, м³, в помещение

V_а= V_тр + V_ап = 0,046 + 0,07 = 0,116.

Площадь разлива ацетона принимаем равной 116 м².

Скорость испарения (W_исп), кг·с^-1·м, равна

Масса паров ацетона (М_п), кг, образующихся при аварийном разливе равна

М_п= 1,44 · 10^-3 · 116 · 3600 = 601,3.

Следовательно, принимаем, что весь разлившийся ацетон, кг, за время аварийной ситуации, равное 3600 с, испарится в объем помещения, т.е.

т_п = 0,116 · 792 = 91,9.

Стехиометрическая концентрация паров ацетона при β = 4 равна

Концентрация насыщенных паров получается равной

Отношение С_н/(1,9 · С_ст) > 1, следовательно, принимаем Z = 0,3.

Свободный объем помещения, м³

V_св = 0,8 · 10000 = 8000.

Время испарения, ч, составит

Коэффициент получается равным

К = 10 · 0,153 + 1 = 2,53.

Максимально возможная масса ацетона, кг

Поскольку т_п (91,9 кг) < т_max (249,8 кг), то помещение в целом относится к невзрывопожароопасным. Расстояния Х_н.к.п.в, Y_н.к.п.в и Z_н.к.п.в составляют при уровне значимости Q = 5 · 10^-2

где  (по объёму).

4.3. Заключение

Таким образом, взрывобезопасные расстояния составляют соответственно R_б > 7,85 м и Z_б > 3 м.

Взрывоопасная зона с размерами R_б £ 7,85 м и Z_б £ 3 иотносится к классу В-1а. Схематически взрывоопасная зона изображена на черт. 9.

Источник: ГОСТ 12.1.004-91: Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования оригинал документа