Пожарная безопасность при получении циклогексанола гидрированием фенола
4.5.5 Расчет категории наружной установки
За пределами помещений расположен газгольдер, в котором находится водород.
В случае аварии масса вышедшего водорода составит:
mв = (Va +VТ)·сг, (4.5.30)
где: Va - объем газа, вышедшего из аппарата, м3;VТ - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3.
Объем газа вышедшего из емкости составит:
Va = 0,01·P1·V=0,01·0,06·500=0,3 м3, (4.5.31)
где: Р1 - давление в емкости, кПа;V - объем емкости, м3.
Объем газа вышедшего из трубопровода составит:
VT = 0,01·р·P2·r21·L1=0,01·3,14·2100·0,0752·4,4=0,56 м3, (4.5.32)
где: Р2 - максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;r - внутренний радиус трубопроводов, м; L - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.
Плотность водорода составит:
(4.5.33)
Масса водорода, вышедшего в атмосферу в результате аварии составит:
mв = (0,3+0,56)·0,0695=0,06 кг, (4.5.34)
Определим горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени по формуле 38 [1]:
(4.5.35)
где - нижний концентрационный предел распространения пламени водорода, % (об.); - масса водорода, поступившего в окружающее пространство, кг;- плотность водорода при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м3.
Определим приведенную массу водорода по формуле 41[5]:
(4.5.36)
где - удельная теплота сгорания водорода, Дж·кг-1; - константа, равная Дж·кг-1; - коэффициент участия горючего в горении, который допускается принимать равным 0,1.
Определяем величину избыточного давления, развиваемого при сгорании газовоздушной смеси по формуле 40 [1]:
(4.5.37)
где - атмосферное давление, Па;- расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м.
Согласно таблице 7 [5] емкость для этилена относится к категории Вн по взрывопожарной опасности.
Таблица 4 - Категории помещений, здания и наружной установки по взрывопожарной и пожарной опасности
Наименование |
Категория по НПБ 5-2005 |
|
Помещение 1 |
А |
|
Помещение 2 |
Б |
|
Помещение 3 |
А |
|
Помещение 4 |
А |
|
Газгольдер |
Вн |
Так как площадь помещений категории А по взрывопожарной и пожарной опасности превышает 5% от общей площади всех помещений, то здание будет относится к категории А.