Выводы:

1. Избыточное давление Р менее 5 кПа, следовательно помещение компрессорной станция для удаления водорода не относится категории А и Б.

2. Отнесение помещения к категории В1, В2, В3 или В4 не представляется возможным из-за отсутствия данных по количеству масла в вакуум-компрессорах. Вероятно, будет категория В-4. Зона класса по ПУЭ в-1б.

8.2 Помещение промежуточной емкости для стирола-сырца

8.2.1 Исходные данные для расчета

стирол этилбензол пожаровзрывоопасность защита

8.2.2 Выбор и обоснование расчетного варианта:

8.1.2.1 При расчете критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образовании горючих газо-, паро-, пылевоздушных смесей участвует наибольшее количество газов, паров, пылей, наиболее опасных в отношении последствий сгорания этих смесей.

8.1.2.2 Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовать горючие газовоздушные, паровоздушные, пылевоздушные смеси, определяется, исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно 8.2.1;

б) все содержимое аппарата поступает в помещение;

в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат, по прямому и обратному потокам в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Расчетное время отключения трубопроводов определяют в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.

Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:

- времени срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;

- 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

- 300 с при ручном отключении;

г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных), исходя из расчета, что 1 литр смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей -- на 1 м2 пола помещения;

д) происходит также испарение жидкости из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;

е) длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.

_г,п -- плотность газа или пара при расчетной температуре t_p, кг м-³, вычисляемая по формуле

где М -- молярная масса, м³ кмоль-¹;

V₀ -- мольный объем, равный 22,413 м³ кмоль-¹;

t_р -- расчетная температура, С.

В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t_р по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 С;

С_ст -- стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (объемных), вычисляемая по формуле

где

-- стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

n_С, n_H, n_О, n_X -- число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

Для помещения промежуточной емкости стирола-сырца:

- горючий компонент - стирол (ЛВЖ), поступление других горючих веществ исключается, т.к. водород отводится по вакуумной линии из сепаратора после холодильника конденсатора;

- максимальная абсолютная температура воздуха согласно заданию +25 ^oC, за расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура воздуха в данном районе (Москва) согласно СНиП 2.01.01-82 t_р = 37 ° С.

Обоснование расчетного варианта наиболее неблагоприятного в отношении взрыва периода:

- происходит расчетная авария емкости поз 8.;

- все содержимое аппарата поступает в помещение;

- происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат, по прямому и обратному потокам (d_трв=75 мм=0,075м) течение времени (300 с - ручное отключение), необходимого для отключения трубопроводов.

Масса паров жидкости m, поступивших в помещение определяем из выражения:

где mр -- масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

V_ж =0,8(3,142,2 ² х2,7)/4=8,208м³=8208л=5х7=35м², т.к. принимаем площадь розлива стирола равной площади помещения. Можно оградить поддоном. Расчет ведем без учета утечки стирола из трубопроводов.

где W -- интенсивность испарения, кг с-1 м-2;

Fи -- площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с А.1.2 в зависимости от массы жидкости mп, вышедшей в помещение.

Если аварийная ситуация связана с возможным поступлением жидкости в распыленном состоянии, то она должна быть учтена в формуле (А.11) введением дополнительного слагаемого, учитывающего общую массу поступившей жидкости от распыляющих устройств, исходя из продолжительности их работ.

Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше расчетной температуры (окружающей среды) ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле

где -- коэффициент, принимаемый по таблице А.2 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

Рн -- давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tр, определяемое по справочным данным, кПа.

Значение коэффициента в зависимости от скорости и температуры воздушного потока

Р_н=1,647кПа

Кн -- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным трем.

Значение коэффициента Z участия горючих газов и паров в горении

Расчетное избыточное давление превышает 5 кПа, t_всп= +30, следовательно помещение мерников и разбавителей катализаторного комплекса относится к категории Б, класс зоны по ПУЭ в-1а.

В помещениях категорий А и Б следует предусматривать наружные легкосбрасываемые ограждающие конструкции.

В качестве легкосбрасываемых конструкций следует, как правило, использовать остекление окон и фонарей. При недостаточной площади остекления допускается в качестве легкосбрасываемых конструкций использовать конструкции покрытий из стальных, алюминиевых и асбесто-цементных листов и эффективного утеплителя. Площадь легкосбрасываемых конструкций следует определять расчетом. При отсутствии расчетных данных площадь легкосбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,05 м2 на 1 м3 объема помещения категории А и не менее 0,03 м2 - помещения категории Б: 140х0,03=4,2 м²

Примечания:

1 Оконное стекло относится к легкосбрасываемым конструкциям при толщине 3, 4 и 5 мм и площади не менее (соответственно) 0,8, 1 и 1,5 м2. Армированное стекло к легкосбрасываемым конструкциям не относится.

2 Рулонный ковер на участках легкосбрасываемых конструкций покрытия следует разрезать на карты площадью не более 180 м2 каждая.

3 Расчетная нагрузка от массы легкосбрасываемых конструкций покрытия должна составлять не более 0,7 кПа (70 кгс/м2).

9. Пожарно-профилактические мероприятия

Предотвращению образования горючей среды в закрытых аппаратах и емкостях с неподвижным уровнем жидкости способствуют следующие технические решения:

9.1 Ликвидация газового пространства

Аппараты имеющие паровоздушное пространство должны быть оборудованы дыхательными линиями. При заполнении аппаратов пары растворителя будут выходить наружу, создавая местные взрывоопасные концентрации и увеличивая потери растворителей, а при сливе жидкости может быть подсос воздуха внутрь аппаратов. Последнее обстоятельство совершенно недопустимо не только с точки зрения безопасности, но и по условиям технологии, учитывая большую химическую активность катализаторов к кислороду. Следовательно, система дыхания аппаратов по условиям технологии, а также пожарной безопасности должна быть изолирована от воздуха, т. е. аппараты должны работать под защитой азота. Сброс азота в атмосферу происходит через клапан, поддерживающий требуемое давление в аппарате. Так как вместе с азотом выбрасывается часть паров растворителя, то дыхательные линии выводят за пределы производственного помещения.

При разборке трубопроводов на ремонт оборудования следует обращать серьезное внимание не только па правильность отключения всех трубопроводов и на полное удаление растворителя и его паров из объема аппаратов. Подготовку аппаратов к очистке рекомендуется вести следующим образом. После полного слива жидкости и отключения всех трубопроводов заглушками аппарат продувают азотом в течение 1 ч, заполняют водой и выдерживают в этом состоянии 4--5 ч. При этом вода разлагает катализатор, затем сливается и аппарат ставят на проветривание. К очистке приступают только после анализа среды па присутствие углеводородов.