Расчёт легкосбрасываемых конструкций. Расчет площади легкосбрасываемых конструкций. Проектирование конструктивного исполнения легкосбрасываемых конструкций. Проектирование противовзрывной защиты здания

Расчёт требуемой площади лёгкосбрасываемых конструкций

В настоящее время существуют несколько способов определения требуемой площади ЛСК:

б) Расчёт площади ЛСК по параметрам взрыва (научный или теоретический).

а) Нормативный (по СП 4.13130.2009 п. 6.2.6).

При отсутствии расчетных данных площадь легкосбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,05 м 2 на 1 м 3 объема помещения категории А и не менее 0,03 м 2 - помещения категории Б.

б) Расчёт площади ЛСК по параметрам взрыва, (по уравнению горения).

Условие безопасности:

Как правило, F тр.ЛСК рассчитывается на единицу объёма площади:

В методике расчёта приняты следующие предпосылки и допущения:

· смесь равномерно распределяется по всему объему помещения или его части с концентрацией близкой к стехиометрической;

· горение смеси распространяется по среде;

· до момента вскрытия ЛСК повышение давления происходит как в замкнутом объеме;

· принимается, что ЛСК разрушаются мгновенно при достижении давления DР доп ;

· процесс истечения газов через проёмы помещения – адиабатический.

Исходные данные для расчета:

Т н =2393 К, Р 0 = 10 5 Па, W cм, W пом, ΔР доп, m, n (n,m – число молей в реакции горения), Т г, υ н (нормальная скорость горения смеси).

1. Определяем температуру горения при взрыве:

2. Определяем степень расширения продуктов горения

3. Проверяем условие:

При принимает значение:

4. Если τ в >0 ЛСК требуется

5. Определяем температуру испарения продуктов горения:

6. Скорость истечения газов при взрыве:

7. Избыточный объём продуктов взрыва, отнесенный к единице объема помещения

РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЯ СПИРТОХРАНИЛИЩА

З.Р. Гайнанова, студент

Уфимский государственный авиационный технический университет

Задачи предотвращения взрывов в производственных зданиях решаются при их проектировании, когда учитывается как экономическая эффективность технологического процесса, так и его безопасность.

Защитное действие легкосбрасываемых ограждающих конструкций (ЛСК) состоит в том, что они разрушаются в начальной стадии взрыва, когда давление газов - продуктов взрыва - не достигло ещё большого значения и является неопасным для несущих конструкций. Через проёмы, которые образовались в результате разрушения легкосбрасываемых конструкций, избыточные объёмы газов - несгоревшей смеси и продуктов взрыва - вытесняются из помещения здания наружу. За счёт выброса некоторой части избыточных объёмов газа давление и, следовательно, нагрузка на основные конструкции уменьшаются по сравнению с той нагрузкой, которая имела бы место при взрыве такой же смеси в замкнутом объёме. При обеспечении взрывозащиты зданий необходимо стремиться к тому, чтобы избыточное давление не превышало допустимого для конструкций. Снизить давление при взрывах в производственных помещениях до величин, безопасных для прочности и устойчивости основных несущих конструкций зданий, позволяет применение легкосбрасываемых конструкций. Схема изменения давления при взрыве в замкнутом объеме приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Расчетная схема изменения давления при взрыве: 1 - в замкнутом объеме;

2 - с легкосбрасываемыми конструкциями

Площадь ЛСК определяем в следующем порядке. 1. Определяем исходные данные, необходимые для расчета.

Тв = (1г + То)-0,9

Тв = (3216+293) 0,9 = 3140,1К.

Максимальную степень расширения продуктов горения и нормальную скорость горения соответственно принимаем по табличным данным (Приложение 3):

е = 7,5; V = 0,556 м/с.

2. Определяем расчетную продолжительность истечения продуктов горения через отверстия:

е- ^ = 7,5 2946,44 = 22098,3 м3 > ^ = 2946,44 м3,

Определяем температуру истечения продуктов взрыва:

Тв + (0,8 - Шсм /^ом) Тн

1,6 + (8 -2) Wсм/^ом

т _ : ФЗ: [принят Гос. Думой 4 июля 2008 г.: одобр. Советом Федерации 11 июля 2008 г.]. - М.: Проспект, . - 144, с. - ISBN 978-5-392-01078-3.

2 СП 4.13130.2009. Свод правил. Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным решениям. - Введ. 2009-05-01. - М.: Изд-во стандартов, 2009. - 84 с.

3 Пожарная профилактика в строительстве / Б.В. Грушевский [и др.]; под ред. Кудаленкина В.Ф. Высшая инженерная пожарно-техническая школа МВД СССР, 1985. 454 с.

3.5.2 Определение площади легкосбрасываемых конструкций

Расчетная нормальная скорость распространения пламени определяется по формуле технического кодекса:

где U н.max – максимальная нормальная скорость распространения пламени, м/с.

Значение нижнего конценрационного предела распространения пламени Снкп и стехеометрической концентрации Смах в г/м 3 определяем по флрмулам:

Коэффициент, определяющий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью и ее участие во взрыве определяется по формуле технического кодекса:

где m – масса горючего газа или паров жидкости, поступающих в помещение в аварийных ситуациях, или количество пыли, которое может образовать взрывоопасную смесь, кг. Определяется по [НПБ 5-2005];

Z – коэффициент участия горючего во взрыве. Определяется по [НПБ 5-2005];

С НКП – массовая концентрация горючего в горючей среде, соответствующая нижнему концентрационному пределу распространения пламени, г/м 3 ;

С max – массовая концентрация горючего в горючей среде, соответствующая максимальной нормальной скорости распространения пламени U н.max , г/м 3 .

Степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью определяется по формуле:

(3.17)

Расчетная плотность газа во взрывоопасном помещении перед воспламенением

В качестве ЛСК будет применяться оконный переплет размерами 2110х2710 согласно П.А СТБ 939-93 Окна и балконные двери для зданий и сооружений.

Объем пламени

Объем V г.пом определяется исходя из условий:

V пл

Показатель интенсивности взрывного горения определяется по табл 3.2 в зависимости от величины объема, занимающим оборудованием и строительными конструкциями в объеме помещения

Малогоаритное оборудование

Крупногабаритное оборудование

Принимаем 60% занимают КГ оборудование и 40% занимают МГ оборудование

Расчетная степень сжатия продуктов горения при взрыве ε c определяется по формуле (9):

где ε c.НКП – степень сжатия продуктов горения при взрыве в замкнутом объеме с концентрацией горючего, соответствующей нижнему концентрационному пределу распространения пламени;

ε c.max – степень сжатия продуктов горения при взрыве в замкнутом объеме концентрациигорючего, которой соответствует величина U н.max

Коэффициент β μ , учитывающий степень заполнения объема помещения взрывоопасной газовоздушной смесью определяется по формулам (3.25-3.26) и таблице 3.5.

(3.26)

(3.27)

Так как μ 1 < μ ν <,μ 2 то β μ

. (3.28)

Коэффициент, учитывающий влияние формы взрывоопасного помещения и эффект истечения продуктов горения взрывоопасной паровоздушной смеси К ф определяется по формуле

(3.29)

если h п ≥ a п,

где а п – длина помещения, 76 м;

b п – ширина помещения, 24 м;

h п – высота помещения, 3.5 м.

Если μ ν ≤ 0,01 следует принимать К ф = 1. Для 0,01< μ ν < μ 2 величина К ф определяется линейной интерполяцией.

Если величина К ф в расчете более 1 или менее 0,35, то значение коэффициента принимаются 1 и 0,35 соответственно.

Значит минимальная площадь легкосбрасываемых конструкций в наружном ограждении помещения равно:

(3.30)

Расчетная скорость распространения пламени U р определяется по формуле

Посколько Uр меньше 65 м/с возможно эффективное использование ЛСК для снижения избытачного давления в помещении до величины 5кПа.

Принимаем, что для застекления оконных проемов используется стекло толщиной 5 мм, остекление одинарное

Расчетные размеры стекол определяются по формулам (24, 25) настоящего технического кодекса:

Площадь стекла S ст определяется по формуле

Коэффициент λ ст определяется по формуле

. (3.35)

По таблицам 4 и 5 линейной интерполяцией определяются коэффициенты К SH и К λ:

Величина приведенного давления вскрытия двойного оконного остекления определяется по формуле

Коэффициент вскрытия остекления К вскр при взрыве определяется по таблице 3 настоящего технического кодекса линейной интерполяцией:

Площадь ЛСК в наружном ограждении взрывоопасного помещения при использовании двойного остекления определяется по формуле

(3.40)

При отсутствии расчетных данных площадь легкосбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,05 м 2 на 1 м 3 объема помещения категории А по взрывопожарной и пожарной опасности и не менее 0,03 м 2 - помещения категории Б по взрывопожарной и пожарной опасности п 5.6.6 ТКП 45-2.02-92-2007

Таблица 3.5.

Поз	Наименование помещения	Категория по НПБ 5-2005	помещения, м 3	Переводной коэффициент, м 3 /м 2	Площадь ЛСК, м 2
3	Отделение фасовки	А	11753	0,05	167.9
7	Промежуточный склад готовой продукции	Б	5796	0.03	50
	Отделение составления эмалей	А	5967,36	-	414,25

Противопожарных и газодымонепроницаемых дверей с устройствами для самозакрывания согласно план-схемы №1,2, представленной в Приложении 2. По результатам анализа пожарного риска объекта защиты (МДОУ № 126 "Солнечный зайчик" городского округа Тольятти) разработана Декларация пожарной защиты (Приложение 3). Неисполнение рекомендаций по снижению уровня пожарного риска может привести администрацию к...

3.1 Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности автомобильной газозаправочной станции 3.1.1 Мероприятия по снижению категории пожарной опасности автомобильной газозаправочной станции сжиженным газом (пропан-бутан) В настоящее время отсутствует нормативная база, регламентирующая снижение категории пожарной опасности наружных установок. Мероприятия по исключению источников зажигания...

ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ»

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ

ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ДЛЯ ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Москва УДК 624.01 ББК 38.96 Р2 Авторский коллектив: канд. техн. наук Д.М. Гордиенко, А.Ю. Лагозин, А.В. Мордвинова, канд. техн. наук В.П. Некрасов, А.Н. Сычев (ФГБУ ВНИИПО МЧС России).

Расчет параметров легкосбрасываемых конструкций Р24 для взрывопожароопасных помещений промышленных объектов: рекомендации. М.: ВНИИПО, 2015. 48 с.

Необходимость разработки настоящих рекомендаций обусловлена отсутствием в области противопожарного нормирования документов по расчету параметров легкосбрасываемых конструкций (ЛСК). Легкосбрасываемые конструкции, которыми в соответствии со сводом правил СП 4.13130.2013 необходимо оснащать помещения категорий А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности, предназначены для снижения давления при взрыве и обеспечения безопасности людей, сохранности конструкций и оборудования.

В рекомендациях представлен порядок расчета параметров ЛСК и показано на конкретном примере их определение для ЛСК разных видов, а также приведены показатели пожаровзрывоопасности некоторых веществ и материалов и методика расчета массовой концентрации горючего в горючей среде.

Рекомендации могут быть использованы при нормировании требований пожарной безопасности взрывопожароопасных промышленных объектов, в частности, объектов обустройства нефтяных и газовых месторождений. Применение рекомендаций проектными учреждениями и органами государственного пожарного надзора позволит повысить эффективность деятельности этих организаций.

УДК 624.0 ББК 38.96 © МЧС России, 2015 © ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2015

ВВЕДЕНИЕ

Помещения категорий А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии со сводом правил СП 4.13130.2013 следует оснащать наружными легкосбрасываемыми конструкциями (ЛСК). При этом в данном документе указывается, что необходимую площадь ЛСК следует определять расчетом. Однако в области противопожарного нормирования рекомендации по расчету параметров ЛСК в настоящее время отсутствуют.

Существует методопределения требуемой безопасной площади разгерметизации технологических аппаратов и помещений для снижения внутри них давления взрыва газопаропылевоздушных смесей (ГОСТ Р 12.3.047–2012, прил. Н) . Имеется также методика расчета взрывоустойчивости зданий при внутреннем дефлаграционном взрыве* газопаровоздушных смесей . В 2006 г. разработан Технический кодекс установившейся практики Республики Беларусь ТКП 45-2.02-38-2006 (02250) , существуют зарубежные стандарты в данной области, например, стандарт США NFPA 68 , стандарт Великобритании BSEN 14491:2012 , имеется также ряд монографий, публикаций, диссертаций и др., в которых рассмотрены вопросы взрывозащиты помещений взрывоопасных производств с применением предохранительных конструкций.

За основу при разработке настоящих рекомендаций были приняты требования Федеральных законов от 27.12.2002 № 184-ФЗ и от 22.07.2008 № 123-ФЗ , * Форма нестационарного горения, при котором последовательное воспламенение горючей смеси осуществляется посредством теплопроводности и диффузии.

а также положения указанных выше документов, другие научные и практические результаты в данной области.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие рекомендации устанавливают порядок расчета параметров легкосбрасываемых конструкций, обеспечивающих допустимые взрывные давления при дефлаграционном взрыве внутри помещений, относящихся к категориям А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности.

На взрывы газопаропылевоздушных смесей, при которых расчетная видимая скорость распространения пламени Up превышает 65 м/с;

Детонационные процессы;

Взрывы пылей неорганических веществ и металлов;

Помещения, линейные размеры которых (длина, ширина, высота) отличаются один от другого более чем в 10 раз;

Конкретные конструктивные решения ЛСК и параметры их крепежных элементов.

1.3. Легкосбрасываемая конструкция – это специальная наружная ограждающая конструкция здания, сооружения (или их части), предназначенная для снижения давления при взрыве в целях обеспечения безопасности людей, сохранности конструкций и оборудования.

1.4. Легкосбрасываемые конструкции подразделяются на виды:

Разрушаемые – конструкции, в которых при воздействии избыточного давления взрыва происходит макроскопическое нарушение сплошности составляющего их материала;

Смещаемые – конструкции, в которых при воздействии избыточного давления взрыва разрушаются элементы, посредством которых конструкции удерживаются в ограждении помещения;

Вращаемые – конструкции, в которых при воздействии избыточного давления взрыва происходит вращение плоскости конструкции вокруг неподвижной горизонтальной или вертикальной оси.

Вид ЛСК определяется их конструктивными особенностями. При проектировании и расчете ЛСК их нужно также подразделять на типы. К разным типам относятся ЛСК, принадлежащие как к разным видам, так и к одному виду, но отличающиеся при этом размерами, массой или другими параметрами, влияющими на эффективность вскрытия данных конструкций.

1.5. Решение о целесообразности использования ЛСК того или иного вида следует принимать на основе сравнения их основных характеристик применительно к конкретным условиям строительства и эксплуатации зданий с взрывопожароопасными помещениями.

1.6. В качестве ЛСК могут использоваться стекла глухого остекления (разрушаемые ЛСК), открывающиеся створки оконных переплетов, наружные двери и ворота или специальные поворачивающиеся конструкции (вращаемые ЛСК), а также легкосбрасываемые стеновые панели и облегченные элементы покрытия помещения (смещаемые ЛСК).

1.7. Использование в качестве разрушаемых ЛСК стекол глухого остекления позволяет получать наиболее простые и удобные в эксплуатации конструктивные решения, отвечающие требованиям как освещения помещения и его теплоизоляции, так и снижения возникающего в нем избыточного давления при внутреннем аварийном взрыве. При этом в целях повышения эффективности вскрытия глухого остекления во всех случаях, когда это представляется возможным, его следует выполнять одинарным.

Максимально допустимые размеры стекол, используемых в качестве ЛСК, или их минимальная толщина должны устанавливаться расчетом с учетом воздействия ветровой нагрузки.

При применении в качестве ЛСК стекол глухого остекления следует иметь в виду, что осколки, образующиеся при разрушении стекол, могут вызвать поражение людей, находящихся вблизи наружных стен взрывоопасного помещения с застекленными оконными проемами.

При наличии необходимых данных о закономерностях вскрытия остекления для устройства разрушаемых ЛСК вместо стекол могут использоваться листовые или пленочные материалы, например пластмассовые.

1.8. При устройстве вращаемых ЛСК предпочтение следует отдавать открываемым створкам оконных переплетов с вертикальным или горизонтальным (верхним или нижним) шарнирами. Более удобными в эксплуатации в качестве ЛСК являются открываемые створки оконных переплетов с вертикальным или верхним горизонтальным шарнирами.

Использование наружных дверей и ворот в качестве вращаемых ЛСК следует предусматривать только в тех случаях, когда необходимость их устройства определяется технологическими требованиями.

Вращаемые ЛСК не должны вскрываться под действием ветровой нагрузки.

За счет вращения может обеспечиваться вскрытие ЛСК в виде стеновых панелей в наружном ограждении 6 взрывоопасного помещения, а также элементов его покрытия. Однако такие решения не получили практического применения, хотя при определенных условиях они могут быть предпочтительнее решений, обеспечивающих вскрытие указанных ЛСК за счет их смещения.

В стенах (стеновых панелях) могут устраиваться вращаемые ЛСК с использованием пластмассы и других материалов, позволяющих повышать не только эффективность вскрытия ЛСК, но и их теплоизоляционные свойства по сравнению с этими параметрами открываемых створок оконных переплетов.

1.9. В качестве смещаемых ЛСК при соответствующем обосновании могут использоваться легкосбрасываемые стеновые панели и облегченные элементы покрытия взрывоопасного помещения.

Повышение эффективности вскрытия смещаемых ЛСК может быть достигнуто за счет уменьшения их размеров и массы, а также снижения избыточного давления, необходимого для разрушения (срабатывания) крепежных (запорных) устройств.

1.10. Определение свойств сгораемых веществ и материалов проводится по справочным данным на основании результатов испытаний или расчетом с учетом состояния технологических параметров и режимов по методикам, утвержденным в установленном порядке.

1.11. При внедрении в практику строительства новых видов ЛСК, не рассмотренных в настоящих рекомендациях, проводятся испытания по методикам, утвержденным в установленном порядке.

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ

ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1. К числу основных параметров легкосбрасываемых конструкций относятся площадь легкосбрасываемой конструкции, перекрывающей проемы в наружном ограждении взрывоопасного помещения, и коэффициент вскрытия ЛСК при взрыве. Пример расчета этих и других параметров легкосбрасываемых конструкций разных видов приведен в прил. 1.

2.2. В качестве основного положения расчетной схемы принято, что эффективность снижения легкосбрасываемыми конструкциями избыточного давления, возникающего во взрывоопасных помещениях при внутренних аварийных взрывах горючих газопаропылевоздушных смесей (ГС), зависит от ряда факторов. Наиболее важными из них являются:

Объем и форма взрывоопасного помещения;

Вид горючей смеси, образующейся во взрывоопасном помещении в аварийных ситуациях, степень загазованности помещения (концентрация) ГС к моменту ее воспламенения, место воспламенения ГС;

Загроможденность взрывоопасного помещения строительными конструкциями (колонны, стропильные фермы, этажерки и т. п.) и оборудованием;

Общая площадь и места расположения в наружном ограждении взрывоопасного помещения проемов, перекрываемых ЛСК;

Эффективность вскрытия ЛСК, зависящая от их вида, геометрических и физических параметров, а также допускаемого избыточного давления и условий взрывного горения ГС во взрывоопасном помещении.

2.3. Площадь проемов, образующихся при вскрытии ЛСК, через которые происходит истечение газа (продуктов горения и непрореагировавшей части ГС) в наружную атмосферу из взрывоопасного помещения, должна быть не меньше площади открытых проемов, обеспечивающих при тех же условиях взрывного горения ГС снижение избыточного давления в помещении до допустимого значения:

n S ЛСКi K вскрi Sоткр.тр, ЛСК (1) i 1 где SЛСКi – площадь проемов в наружном ограждении взрывоопасного помещения, перекрываемых ЛСК i-го типа, м2;

ЛСК К вскр i – коэффициент вскрытия ЛСК i-го типа при взрыве;

Sоткр.тр – требуемая площадь открытых проемов в наружном ограждении взрывоопасного помещения, при которой избыточное давление в нем при взрывном горении ГС не превысит допустимое значение, м2.

ЛСК Коэффициент К вскр i показывает, какая доля площади проема, перекрываемого ЛСК, используется при вскрытии конструкции для истечения газа (продуктов горения и непрореагировавшей части горючей смеси) в наружную атмосферу из взрывоопасного помещения.

Площадь Sоткр.тр определяется по формуле

–  –  –

опасной смесью; Кф – коэффициент, учитывающий влияние формы помещения и эффект истечения продуктов горения взрывоопасной смеси; Vсв – свободный объем помещения, м3; 0 – расчетная плотность газа в помещении перед воспламенением, кг/м3; Рдоп – допустимое избыточное давление в помещении при горении взрывоопасной смеси, кПа.

Следует отметить: формула (2) получена в предположении, что воспламенение горючей смеси происходит в центре взрывоопасного помещения, а открытые проемы в его наружном ограждении размещаются так же, как и проемы, перекрываемые ЛСК, в соответствии с рекомендациями . Если воспламенение горючей смеси происходит не в центре взрывоопасного помещения, а проемы размещаются достаточно равномерно в его наружном ограждении, то определение Sоткр.тр по формуле (2) проводится с запасом.

Вычисление Sоткр.тр по формуле (2) можно проводить в тех случаях, когда выполняются следующие условия:

Линейные размеры взрывоопасного помещения по длине, ширине и высоте не более чем в 10 раз отличаются один от другого;

Проемы в элементах (стены, покрытие) наружного ограждения взрывоопасного помещения размещаются достаточно равномерно или вблизи от возможного места воспламенения горючей смеси;

Принимаемое значение Рдоп 75 кПа.

Если хотя бы одно из указанных условий не выполняется, то в формулу (2) должны вноситься соответствующие коррективы. Эти коррективы могут касаться числового коэффициента в формуле (2) или выражений для определения коэффициентов и К.

2.4. В общем случае допустимое избыточное давление в помещении при горении взрывоопасной смеси Рдоп принимается равным 5 кПа. Для медленно горящих сред (максимальная нормальная скорость распространения пламени Uнmax 0,15 м/с) Рдоп принимается равным 3 кПа.

Если расчетная видимая скорость распространения пламени Up превышает 65 м/с, то следует проводить расчет конструкции здания на устойчивость к воздействию взрывных волн, возникающих при распространении пламени, по методикам, утвержденным в установленном порядке.

При этом конструкции здания не должны разрушаться (выходить из строя) при повышении избыточного давления взрыва в помещении до значения Рдоп, определяемого из выражения Pдоп 0,003 U p. (3) Значение Рдоп следует уменьшать либо увеличивать на основании результатов расчета конструкций здания на прочность с учетом динамических нагрузок от взрыва по методикам, утвержденным в установленном порядке.

2.5. Расчетная видимая скорость распространения пламени Up определяется по формуле Up = 0,5Uн.р (pНКПР + рmax), (4) где pНКПР – степень теплового расширения продуктов горения ГС с концентрацией горючего, соответствующей НКПР (нижнему концентрационному пределу распространения пламени); рmax – степень теплового расширения продуктов горения ГС с концентрацией горючего, соответствующей Uнmax.

–  –  –

где dP – максимальная скорость нарастания давления dt max при взрыве, кПа/с; rэ – эквивалентный радиус помещения, м; Pmax – максимальное давление взрыва пылевоздушной смеси, кПа.

Максимальная скорость нарастания давления при взрыве и максимальное давление взрыва пылевоздушной смеси определяются по ГОСТ 12.1.041 , по результатам испытаний в соответствии с ГОСТ 12.1.044 или по справочным данным.

Эквивалентный радиус помещения rэ определяется по формуле rэ 0,62 3 Vпом, (8) где Vпом – геометрический объем помещения, м3.

–  –  –

П р и м е ч а н и я: 1. Малогабаритные строительные конструкции и оборудование – конструкции и оборудование (или отдельный элемент, рассматриваемый как самостоятельная преграда на пути распространения пламени) с линейными размерами, не превышающими 0,75 м по длине, ширине и высоте, или с относительно большой длиной (трубопровод, колонна, элементы стержневых систем и т. п.) и поперечным сечением не более 0,75 х 0,75 м; крупногабаритные строительные конструкции и оборудование – конструкции и оборудование, линейные размеры которых по длине, ширине и высоте превышают 1,5 м.

2. Если з определить невозможно, допускается принимать, что строительные конструкции и оборудование занимают 20 % геометрического объема помещения Vпом.

3. Для промежуточных значений V и з, а также при наличии в помещении как малогабаритных, так и крупногабаритных строительных конструкций и оборудования значение определяется линейной интерполяцией. Если V менее 100 м3, значение определяется линейной интерполяцией, при этом условно принимается, что при V = 0 = 2. Для строительных конструкций и оборудования, которые находятся между мало- и крупногабаритными, значение также определяется линейной интерполяцией.

4. В случае отсутствия данных по процентному соотношению между крупногабаритными и малогабаритными строительными конструкциями и оборудованием допускается принимать, что доля объема, занимаемого крупногабаритными конструкциями и оборудованием, составляет 0,6 з, а малогабаритными – 0,4 з.

5. Данные таблицы используются для расчета водородовоздушных смесей, а также других видов взрывоопасных смесей (за исключением указанных ниже пылевоздушных смесей) с Uн.р 0,5 м/с. Для взрывоопасных смесей с Uн.р 0,5 м/с (за исключением водородовоздушных смесей и указанных ниже пылевоздушных горючих смесей) в качестве расчетных принимаются табличные значения, увеличенные в 1,3 раза. Для пылевоздушных смесей, в состав которых входят крахмал, мука, зерновая пыль и им подобные горючие вещества, в качестве расчетных следует принимать табличные значения, уменьшенные в 2 раза.

–  –  –

2.9. Коэффициент Kф, учитывающий влияние формы помещения и эффект истечения продуктов горения взрывоопасной смеси, при v 2, определяется по формулам:

–  –  –

Vпом где ап, bп и hп – соответственно длина, ширина и высота помещения, м.

Если v 0,01, следует принимать Kф = 1. Для 0,01 v 2 значение Kф определяется линейной интерполяцией.

Если расчетное значение Kф более 1 или менее 0,35, то следует принимать Kф равным соответственно 1 или 0,35.

2.10. Свободный объем взрывоопасного помещения Vсв определяется по формуле Vсв = Vпом(1 – 0,01 з), (19)

–  –  –

К п.в U н.р 0 М ЛСК где Sоткр.тр – требуемая площадь открытых проемов в наружном ограждении взрывоопасного помещения, при которой избыточное давление в нем при взрывном горении ГС не превысит Рдоп, м2; аЛСК, bЛСК – размеры соответственно горизонтальной и вертикальной сторон ЛСК, м; рвскр – избыточное давление в помещении, при котором начинается вскрытие ЛСК, кПа; Кс.м – коэффициент, учитывающий влияние собственной массы ЛСК в зависимости от ее конструктивных особенностей и условий расположения в наружном ограждении; Кз.п – коэффициент, учитывающий заужение проема при вскрытии вращаемых ЛСК; Кп.в – коэффициент формирования взрывной нагрузки на конструкции;

МЛСК – масса подвижной (вращаемой или смещаемой) части элемента ЛСК, кг.

ЛСК Коэффициент К вскр для вращаемых и смещаемых ЛСК принимается не более 1.

2.14. Значения рвскр определяются с помощью следующих формул (из двух значений по каждой формуле в качестве расчетного принимается большее):

а) для вращаемых конструкций, размещаемых в стенах помещения:

–  –  –

Длина ап и ширина bп помещения составляют соответственно 42,8 и 18,0 м. Согласно разрезу помещения (1–1 на рис. 1) расчетная высота помещения hп = 12,075 м.

Геометрический объем помещения Vпом определяется по формуле Vпом = ап bп hп = 42,8 18 12,075 = 9302,58 м3.

Согласно примеч. 2 и 4 к табл. 1 принимается, что строительные конструкции и оборудование занимают 20 % геометрического объема помещения, причем 60 % занимают крупногабаритные строительные конструкции и оборудование, а 40 % – малогабаритные.

Свободный объем помещения Vсв рассчитывается по формуле (19):

Vсв = 9302,58 (1 – 0,01 20) = 7442,064 м3.

В помещении в аварийной ситуации может образовываться метановоздушная горючая смесь. Давление и температура в помещении до воспламенения горючей смеси принимаются равными р0 = 101,3 кПа, t0 = 20 оС.

Коэффициент степени заполнения объема помещения горючей смесью и участия ее во взрыве v = 1.

Характеристики горючей смеси принимаются по данным таблицы прил. 2:

max = 1,13 кг/м3; рmax = 7,6; сmax = 9,1; Uнmax = 0,28 м/с;

НКПР = 1,15 кг/м3; рНКПР = 5,0; сНКПР = 6,0.

Расчетные характеристики ГС вычисляются по соответствующим формулам.

Расчетная нормальная скорость распространения пламени определяется по формуле (6):

Uн.р = 0,55 0,28 = 0,154 м/с.

Расчетная плотность газа в помещении перед воспламенением смеси определяется по формуле (20):

0,5367 1 (1,15 1,13) 3 0 1,14 кг/м.

1 0,00367 20 Расчетная степень сжатия продуктов горения при взрыве в замкнутом объеме определяется по формуле (9):

с = 0,5 (6,0 + 9,1) = 7,55.

Объем помещения V, в котором происходит горение взрывоопасной смеси, определяется из условий (10)–(12):

Vпл = 0,5 1 9302,58 (5,0 + 7,6) = 58 606,25 м3, V = Vпом = 9302,58 м3.

Показатель интенсификации взрывного горения определяется линейной интерполяцией по табл. 1 в зависимости от степени загроможденности помещения строительными конструкциями и оборудованием з и объема V, в котором происходит горение взрывоопасной смеси:

Для малогабаритных строительных конструкций и оборудования при з = 20 %:

(18 10) (9302,58 1000) 17,38 ;

–  –  –

Допустимое избыточное давление в помещении Рдоп принимается равным 5 кПа.

В соответствии с формулами (14)–(16) коэффициент = 1.

Коэффициент, учитывающий влияние формы помещения и эффект истечения продуктов горения взрывоопасной ГС, определяется по формуле (17), так как

hп = 12,075 м aп = 42,8 м:

0,5 (182 12,0752) Кф 0,531.

–  –  –

Расчетная видимая скорость распространения пламени определяется по формуле (4):

Uр = 0,5 12,77 0,154 (5,0 + 7,6) = 12,39 м/с.

Поскольку Uр 65 м/с, возможно эффективное использование ЛСК для снижения избыточного давления взрыва в помещении до принятой допустимой величины 5 кПа.

Рассмотрим четыре варианта применения ЛСК разных видов.

Вариант 1. В качестве ЛСК для снижения избыточного давления взрыва в помещении рассматривается оконный переплет, показанный на рис.

–  –  –

Оконный переплет имеет четыре одинаковых застекленных проема.

Принимается, что для застекления оконных проемов используется стекло толщиной 5 мм. Остекление одинарное и двойное.

Расчетные размеры стекол определяются по формулам (25) и (26):

аст = 1,405 + 3 · 0,005 = 1,42 м;

bст = 1,62 + 3 · 0,005 = 1,635 м.

Площадь стекла Sст определяется по формуле (24):

Sст = 1,42 · 1,635 = 2,32 м2.

Коэффициент ст рассчитывается по формуле (27):

1,42 ст 0,8685.

Линейной интерполяцией определяются коэффициенты КSh и K (см. табл. 4 и 5):

–  –  –

2,75 Значение коэффициента формирования взрывной нагрузки на конструкции Кп.в определяется методом линейной интерполяции по табл. 6:

–  –  –

Вариант 3. В качестве ЛСК рассмотрена вращаемая конструкция с вертикальным шарниром, аналогичная по размерам и массе рассмотренной во втором варианте смещаемой конструкции.

Принимаем, что конструкция при вскрытии поворачивается на угол 90о и зауживает сбросной проем на 0,1 м.

Крепление конструкции обеспечивает отделение ЛСК от остальной части наружной ограждающей конструкции помещения при давлении 0,5 кПа.

По выражению (29) определяется значение pвскр:

рвскр 1 кПа;

рвскр 2,5 0,5 0,5 1,75 кПа.

Окончательно принимается pвскр = 1,75 кПа.

Значение коэффициента К определяется по формуле (35):

–  –  –

Вариант 4. В качестве ЛСК рассмотрены облегченные элементы покрытия взрывоопасного помещения.

При проведении расчетов использованы также указания, изложенные в .

Размеры единичной ЛСК: длина апр = 6 м, ширина bпр = 6 м.

В дальнейших расчетах принимается следующее:

облегченные элементы расположены на покрытии таким образом, что при вскрытии они не оказывают влияния друг на друга и коэффициент, учитывающий при вскрытии влияние взаимного расположения этих элементов, равен 1.

Это допущение сделано в соответствии с . Принимается также, что механизм крепления ЛСК отсутствует.

В соответствии с СП 4.13130.2013 расчетная нагрузка от массы легкосбрасываемых конструкций покрытия (в расчете на 1 м2 площади) должна составлять не более 0,7 кПа.

Таким образом, принимается рс.м = 0,7 кПа.

Наибольшая высота рассматриваемого здания составляет 12,45 м. С учетом толщины покрытия при определении эффекта действия ветровой нагрузки на покрытие принимается с запасом высота 15 м. При определении как ветровой, так и снеговой нагрузок считается, что угол наклона кровли не превышает 10о.

Согласно СП 20.13330 (СНиП 2.01.07-85*) можно получить:

s0 = 1 кПа; µ = 1; w0 = 0,38 кПа; k = 0,75; се = –0,7;

0,99; f = 1,4, где s0 – нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия; µ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие; w0 – нормативное значение ветрового давления;

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте; се – аэродинамический коэффициент;

– коэффициент пульсаций давления ветра; f – коэффициент надежности по ветровой нагрузке.

Величина снеговой нагрузки рассчитывается по формуле pр.сн = s0 f = 1 · 1 · 1,4 = 1,4 кПа.

Величина ветровой нагрузки определяется по формуле pр.в = w0 k ce f (1 + KД), где KД – коэффициент динамичности, KД = 1,1 ;

pр.в = 0,38 0,75 0,7 1,4 (1 + 1,1 0,99) = 0,583 кПа.

Определяется эффективность вскрытия ЛСК в случае, когда очистка покрытия взрывоопасного помещения от снега не производится.

По формуле (32):

при 2,5 рр.в – рс.м = 2,5 0,583 – 0,7 = 0,76 кПа 0;

рд.н 0,76 кПа.

По формуле (34) можно получить:

Рд.н 0,5 (0,7 + 1,4) = 1,05 кПа, что больше рд.н, определенной по формуле (32), следовательно, надо принимать рд.н = 1,05 кПа.

Для смещаемых ЛСК, устраиваемых в покрытии помещения, по второй формуле (31) можно найти рвскр = 0,7 + 1,05 + 1,4 = 3,15 кПа, что больше рвскр, определяемого по первой из формул (31), следовательно, принимаем рвскр = 3,15 кПа.

Для определения коэффициента Кп.в вычислим по формуле (35) коэффициент К:

–  –  –

не производится. Требуемая площадь ЛСК в данном случае должна составить S ЛСК 130,72 2971 м2, а это требование 0,044 невозможно выполнить, поскольку площадь всей крыши рассмотренного взрывоопасного помещения составляет примерно 780 м2.

–  –  –

П р и м е ч а н и е. Приведенные характеристики для пылевоздушных смесей при наличии соответствующих данных (о крупности частиц, влажности и т. п.) следует уточнять применительно к конкретным условиям горения ГС.

–  –  –

42 Значение Сmax для горючих пылей, согласно , определяется по формуле Cmax = 3CНКПР. (П3.5)

При участии во взрыве гибридных или многокомпонентных смесей определен следующий порядок действий:

Для каждого из веществ рассчитываются параметры, необходимые для определения расчетной видимой скорости распространения пламени Up;

Выбирается максимальное из рассчитанных значение Up.

Дальнейший расчет проводится по веществу, для которого значение Up является максимальным. Масса вещества в данном случае принимается равной суммарной массе веществ, участвующих во взрыве.

Список литературы

1. СП 4. 13130.2013. Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям.

2. ГОСТ Р 12.3.0472012. ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования.

Методы контроля.

3. Пособие по обследованию и проектированию зданий и сооружений, подверженных воздействию взрывных нагрузок. М.: АО «ЦНИИПромзданий», 2000. 87 с.

4. ТКП 45-2.02-38-2006 (02250). Конструкции легкосбрасываемые. Правила расчета. Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 2006.

5. NFPA 68. Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting. 2013Edition.

6. BS EN 14491:2012. Dust Explosion Venting Protective Systems.

7. Пилюгин Л.П. Конструкции сооружений взрывоопасных производств. М.: Стройиздат, 1988. 315 с.

8. Орлов Г.Г. Легкосбрасываемые конструкции для взрывозащиты промышленных зданий. М.: Стройиздат, 1987. 198 с.

9. Пилюгин Л.П. Обеспечение взрывоустойчивости зданий с помощью предохранительных конструкций. М.:

Ассоциация «Пожарная безопасность и наука», 2000. 224 с.

10. Пилюгин Л.П. Прогнозирование последствий внутренних аварийных взрывов. М.: Пожнаука, 2010. 380 с.

11. Казеннов В.В. Динамические процессы дефлаграционного горения во взрывоопасных зданиях и сооружениях: дис. … д-ра техн. наук. М.: МГСУ, 1997. 426 с.

12. Комаров А.А. Прогнозирование нагрузок от аварийных дефлаграционных взрывов и оценка последствий их воздействия на здания и сооружения: дис. … д-ра техн. наук. М.: МГСУ, 2001. 476 с.

13. Мольков В.В. Вентилирование газовой дефлаграции: дис. … д-ра техн. наук. М.: ВНИИПО, 1996. 686 с.

14. Мольков В.В. Теоретическое обобщение международных экспериментов по динамике вентилируемых взрывов // Пожаровзрывоопасность веществ и взрывозащита объектов: тезисы докл. первого международ. семинара.

М.: ВНИИПО МВД России, 1995. С. 31–33.

15. Шлег А.М. Определение параметров легкосбрасываемых конструкций, обеспечивающих допустимые взрывные давления во взрывоопасных помещениях: дис. … канд. техн. наук. М.: МГСУ, 2002. 187 с.

16. Громов Н.В. Совершенствование технической системы обеспечения взрывоустойчивости зданий при взрывах газопаровоздушных смесей: дис. … канд. техн. наук. М.: МГСУ, 2007.158 с.

17. Годжелло М.Г. Расчет площади легкосбрасываемых конструкций для зданий и сооружений взрывоопасных производств. М.: Стройиздат, 1981. 49 с.

18. О техническом регулировании [Электронный ресурс]: Федер. закон Рос. Федерации от 27 дек. 2002 г.

№ 184-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации 15 дек. 2002 г.: одобр. Советом Федерации Федер. Собр.

Рос. Федерации 18 дек. 2002 г. (в ред. Федер. закона от 23.06.2014 № 160-ФЗ). Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

19. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности [Электронный ресурс]: Федер. закон Рос. Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации 4 июля 2008 г.: одобр. Советом Федерации Федер. Собр. Рос. Федерации 11 июля 2008 г. (в ред. Федер. законов от 10.07.2012 № 117-ФЗ, от 02.07.2013 № 185-ФЗ и от 23.06.2014 № 160-ФЗ). Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

20. ГОСТ 12.1.04183*. ССБТ. Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования.

21. ГОСТ 12.1.04489* (ИСО 4589-84). ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

22. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности [Электронный ресурс]: утв. приказом МЧС России от 25 марта 2009 г. № 182 (в ред. приказа МЧС России от 09.12.2010 № 643). Доступ из справ.правовой системы «КонсультантПлюс».

23. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.

24. Процессы горения: сб. тр. / под ред. И.М. Абдурагимова. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1984. 269 с.

25. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Калуга, ГУП Облиздат. 2001.

Введение

1. Общие положения

2. Методика расчета параметров легкосбрасываемых конструкций

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Пример расчета параметров легкосбрасываемых конструкций........ 25 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Показатели пожаровзрывоопасности некоторых веществ и материалов........ 39 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Расчет массовой концентрации горючего в горючей среде

Список литературы

В помещениях отделения диспергирования, отделения фасовки, участка подготовки сыпучего сырья, промежуточного склада готовой продукции, отделения составления эмалей, отделения подготовки жидкого сырья спроектированы цементно-бетонные полы. В помещении бойлерной и в коридоре используется керамическая плитка. В административных кабинетах, гардеробе и конференц-зале в качестве покрытия пола используются паркетные щиты из древесины дуба.

Кровля выполнена по сборным железобетонным конструкциям покрытия. В соответствии с п.5.1 и п.5.3 принимаем двухслойную рулонную кровлю с уклоном 2 % (табл. 2) из битумно-полимерных материалов с стеклоосновой толщиной первого слоя 2,5мм и общей толщиной верхнего слоя с посыпкой 4мм.

Проектирование противопожарных преград

Противопожарной стеной 1 типа является стена несущая наружная кирпичная, толщиной 510мм, опирающая на фундамент, которая возведена на всю высоту здания, пересекает все конструкции и этажи (п.5.1.15). Высота подъема противопожарной стены над кровлей 0,6 м (п.5.1.16 ).

В качестве противопожарного перекрытия 3-го типа принята плита перекрытия (см. таблица 2.2) с пределом огнестойкости REI 60.

В качестве противопожарных перегородок 1-го типа используются перегородки кирпичные, толщиной 250мм, в которых предусмотрены противопожарные двери 2-го типа. В противопожарных перегородках, отделяющих помещения категорий А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности друг от друга и от помещений других категорий, а также лестничных клеток, предусмотрены тамбур-шлюзы 2 типа с постоянным подпором воздуха не менее 20 Па (п. 5.6.3 ).

Двери тамбур-шлюзов имеют приспособления самозакрывания и уплотнения в притворах, не имеют запоров, препятствующих их открыванию без ключа.

В качестве противопожарной двери 2-го типа принята дверь ДМП 21?10/0,75-Б (материал двери - сталь; материал заполнителя - базальтовое супертонкое полотно (серия 1.436.2-22 в.1)), с пределом огнестойкости EI45.

Проектирование противовзрывной защиты здания

Расчет площади легкосбрасываемых конструкций

Производим расчет параметров ЛСК для отделения составления эмалей.

В отделения составления эмалей обращается этанол. Пожароопасные свойства этанола определяются по справочной литературе .

Этанол(С 2 H 6 О) - легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость. Молекулярная масса - 46,07 г/моль, плотность жидкости - 785 кг/м 3 ; lg p=7,81158-1918,508/(252,125+t); максимальное давление взрыва - 682 кПа; концентрационные пределы распространения пламени 3,6-17,7%; максимальная нормальная скорость распространения пламени - 0,556 м/с.

В качестве аварийной ситуации в соответствии с п.п. 4.1, 4.2 выбирается наихудший вариант, при котором происходит полное разрушение аппарата и все содержимое (12 тонн) поступает в помещение по трубопроводу. Объем пролившейся в помещение жидкости составит:

где - масса пролившейся жидкости; - плотность этанола.

Площадь испарения жидкости согласно п.4.2.4 определяется исходя из условия, что один литр ЛВЖ разливается на площадь 1 пола помещения, следовательно, бензол разольется по всему помещению.

Для определения интенсивности испарения определяю давление насыщенных паров по формуле Антуана, с учетом максимальной температуры воздуха в помещении:

где - постоянные Антуана для этанола, - температуры воздушного потока над поверхностью испарения.

Определяю интенсивность испарения с поверхности жидкости:

где - коэффициент который зависит от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения (таблица 3 ); М - молярная масса горючего, кг·кмоль -1 .

Определяю время полного испарения:

где - площадь испарения, м 2 .

Так как время полного испарения жидкости более 3600 с, то для дальнейших расчетов время испарения принимаем равным 3600 с.

Таким образом, масса горючих паров, поступивших в помещение, составляет:

Определяю плотность паров жидкости при температуре 35ЃЋ:

где М - молярная масса, кг кмоль -1 (46,07 кг кмоль -1 для этанола);

V 0 - молярный объем, равный 22,413 м 3 кмоль -1 ; t р - расчетная температура, С; (табл.3 ) для г.Минска t р =35С.

Объем взрывоопасного помещения равен:

где Sпом площадь помещениия отделения составления эмалей; hп? высота помещения отделения составления эмалей.

Свободный объем помещения равен:

Стехиометрическая концентрация паров жидкости и стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания определяются по формуле 3 :

где n с, n, н n о n х - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего вещества.

Реакция горения этанола: C 2 H 6 O+3O 2 +3 3,76N 2 2CO 2 +3H 2 O+3 3,76N 2

Масса паров этанола вышедших в результате расчетной аварии в помещение определим выразим из формулы 1:

где Р max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое по справочным данным, кПа; Р 0 - начальное давление, кПа; Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения, определяемый по таблице 2 ; ?P-избыточное давление взрыва, кПа; V св - свободный объем помещения, м 3 ; ?P-избыточное давление взрыва;

Находим необходимую площадь ЛСК.

Нижний концентрационный предел распространения пламени найдем по формуле 3.6 :

В связи с тем, что для ЛВЖ концентрация определена в объемных процентах, а для дальнейших расчетов нам необходимо знать ее значение в г/м 3 , для этого переводим концентрации из %(об.) в г/м 3 по формулам 3.8;3.9 :

Для проведения дальнейших расчетов необходимо определим расчетную нормальную скорость распространения пламени по формуле 3.11 :

где Uн.max - максимальная нормальная скорость распространения пламени м/с (для этанола Uн.max=0,556 м/с ).

Определяем коэффициент определяющий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью и ее участие во взрыве, которая рассчитывается по формуле 3.14 :

Так как расчетное значение превышает 1, то для дальнейших расчетов используем значение равное 1 (п. 6.6 ).

Степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью рассчитываем по формуле 3.15 :

Так как расчетное значение превышает 1, то для дальнейших расчетов используем значение равное 1 (п. 6.9 ).

Произведем расчет объёма пламени по формуле 3.16 :

где м н - коэффициент, определяющий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью и ее участие во взрыве; р.нкп. , р.max ?концентрационные пределы горючего вещества(принимаются согласно приложения Б )

Так как V пл меньше V пом,значит согласно условия 3.19 принимаем что V г.пом = V пл.

Показатель интенсификации взрывного горения определяется в зависимости от величины объема, занимаемого оборудованием и строительными конструкциями в объеме помещения и з и объема V г.пом. Для малогабаритного и крупногабаритного оборудования и строительных конструкций он составляет и соответственно.

В связи с тем, что в условии не задано процентное соотношение между крупногабаритными и малогабаритными строительными конструкциями и оборудованием, принимаем на основе допущений, что 60% занимают крупногабаритные строительные конструкции и оборудование, а 40% - малогабаритные строительные конструкции и оборудование.

Промежуточное значение показателя интенсификации взрывного горения определяется по формуле 3.20 ):

Расчетная скорость распространения пламени U p определяется по формуле 3.22 :

Так как меньше 40 м/с и больше 0,15 м/с, то допускаемое избыточное давление в помещении при взрывном горении смеси принимаем согласно таблице 3.4 равным 5 кПа.

Расчетная степень сжатия продуктов горения при взрывном горении смеси в замкнутом объеме определяется по формуле 3.24 :

Численное значение расчетных коэффициентов и определяются по формулам 3.25 и 3.26 :

Коэффициент в м, учитывающий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью определяется в зависимости от величины коэффициента м н по таблице 3.5 :

так как µ 1 <µ v <µ 2 (0,0072<0,0342<0,1635) значит:

Коэффициент учитывающий влияние формы помещения и эффекта истеченя продуктов горения взрывоопасной смеси (так как µ v <µ 2) равен:

где b п -- ширина помещения, м; h п -- высота помещения, м.

Расчетная плотность газа во взрывоопасном помещении перед воспламенением определяем по формуле 3.27 :

В качестве легкосбрасываемых конструкций применяем окна ОПД1С 2,4-2,4 ССП размером 2,4?2,4 метра(рисунок 2) с одинарным остеклением толщиной 5 мм (приложение А(рис.А2) ).

Расчетные размеры остекления определяются в зависимости от фактических размеров остекления по формулам 3.29;3.30 :

где а пр - размер оконного проема в направлении меньшей стороны стекла, м; b пр - размер оконного проема в направлении большей стороны стекла, м; h ст - толщина стекла, м.

Площадь стекла S ст определяется по формуле 3.31 :

где а ст - расчетный размер меньшей стороны стекла, м; b ст - расчетный размер большей стороны стекла, м.

Коэффициент л ст определяется по формуле 3.32 :

Методом линейной интерполяции определяем, что коэффициенты К SH и К л равны 0,25 и 1,15 соответственно.

где К SH - коэффициент, устанавливающий взаимосвязь между площадью и толщиной стекла, используемого для устройства ЛСК; К л - коэффициент, определяемый в зависимости от соотношения сторон листа стекла.

Величина приведенного давления вскрытия одинарного оконного остекления определим по формуле 3.33 :

Минимальная площадь ЛСК определяется по формуле 3.34 :

где U н.р. - расчетная нормальная скорость распространения пламени, м/с;

б - показатель интенсификации взрывного горения;

е c - расчетная степень сжатия продуктов горения при взрывном горении смеси в замкнутом объеме;

в м - коэффициент, учитывающий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью;

К ф - коэффициент, учитывающий влияние формы помещения и эффекта истечения продуктов горения взрывоопасной смеси;

V св - свободный объем помещения, м 3 ;

с 0 - расчетная плотность газа в помещении перед воспламенением, кг/м 3 ;

ДР доп - допускаемое избыточное давление в помещении при взрывном горении смеси, кПа.

По методу линейной интерполяции получаем, что коэффициент вскрытия остекления при взрыве равен 0,627 (таблица 3.9 ).

Площадь ЛСК в наружном ограждении взрывоопасного помещения при использовании одинарного остекления определяется по (формуле 3.35 ):

Определяем необходимое количество окон по формуле:

Аналогичный расчет производим для помещения отделения фасовки и промежуточного склад готовой продукции. Все расчетные данные заносим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Расчетные параметры ЛСК

Также по упрощенной методике согласно п. 5.6.6 производим расчеты для венткамер систем вытяжной вентиляции, которые обслуживают помещения категорий А, Б и, согласно п.7.99 относятся к категории обслуживаемого помещения. Результаты указываем в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Результаты расчетов ЛСК для венткамер