Информация: расчет массы взвешенной пыли (расчет категорий)

Обсуждение всех вопросов связанных с программой расчета категорий - FireCategories

Модератор: Ilya

Информация: расчет массы взвешенной пыли (расчет категорий)

Сообщение FireCat » 15 авг 2016, 07:57

Недавно у одного из наших пользователей возник вопрос «Неужели, если в помещении лежит мешок муки, категория помещения сразу получится Б?». Мы подумали, что этот вопрос может быть актуален для многих, и решили рассмотреть его подробно.

Согласно СП 12.13130, расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли определяется по формуле А.17:
p1.png
p1.png (1.09 КБ) Просмотров: 7169

где mвз — расчетная масса взвихрившейся пыли, кг;
mав — расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг;
ρст — стехиометрическая концентрация горючей пыли в аэровзвеси, кг/м3;
Vав — расчетный объем пылевоздушного облака, образованного при аварийной ситуации в объеме помещения, м3.

Что же означает эта формула? С первой частью все понятно – масса пыли, поступившей в помещение при аварии, плюс масса взвихрившейся пыли, отложенной на поверхностях между уборками – то есть вся пыль, которая может теоретически участвовать в создании аэровзвеси и взрыве.
Однако для сгорания пыли необходимо наличие не только самой пыли, но и кислорода для горения. Если кислорода будет недостаточно, то сгорит только часть пыли. Именно об этом говорит вторая часть формулы – в ней масса пыли определяется, исходя из доступного объема воздуха.
Если рассматривать мукомольный цех, то, вероятнее всего, расчетная масса пыли будет определяться первой частью формулы А.17 – общим количеством пыли в помещении. Однако, если мешок муки лежит в кладовке, то скажется ограниченное количество воздуха – и расчетная масса пыли будет определяться второй частью формулы.

Где учесть это в программе? В свойствах пылевой нагрузки необходимо поставить галочку «Облако»:
p2.png
p2.png (39.87 КБ) Просмотров: 7169

Появятся дополнительные параметры, которые необходимо задать: расчетный объем пылевоздушного облака и стехиометрическая концентрация горючей пыли в аэровзвеси.
p3.png
p3.png (1.8 КБ) Просмотров: 7169


И, конечно, самый главный вопрос – где взять значения этих параметров.

В примере 10 пособия к СП приводится следующий вариант определения объема облака:
«Аварийная ситуация с образованием пылевоздушного облака может быть связана с разрывом тары (одного из мешков с мукой), в результате которого его содержимое, поступая в помещение с максимально возможной высоты (H = 2 метра) образует взрывоопасную взвесь. С определенным запасом надежности примем объем образующегося при этом пылевого облака равным объему конуса, имеющего высоту H и радиус основания также равным H.
Vав = (1/3)•H•π•H2»
При отсутствии данных объем облака можно принять равным объему помещения: для маленьких помещений это будет достаточно хорошим приближением, для больших помещений – завышенной оценкой.

Стехиометрическую концентрацию (то есть количество пыли, сгорающего в 1 м3 воздуха) можно определить разными способами:
  1. Найти в справочной литературе или по экспериментальным данным.
  2. Определить по химическому уравнению реакции.
    Если известно уравнение реакции горения или химическая формула, то количество пыли можно определить по ней.
    Для углеводородных топлив с формулой CxHyOzNa реакция полного сгорания будет следующей:
    p4.png
    p4.png (1.82 КБ) Просмотров: 7169

    То есть для сгорания 1 моля топлива требуется (x+y/4-z/2) молей кислорода, или – для сгорания mт = 1•Mт кг топлива требуется mо2 = (x+y/4-z/2)•M_o2 кг кислорода (M_o2 – молярная масса кислорода, 32 г/моль, M_т=12x+y+16z+14a г/моль – молярная масса топлива). Соответственно, в 1 кг кислорода сгорает
    p5.png
    p5.png (898 байт) Просмотров: 7169
    кг топлива.
    Учитывая, что массовая концентрация кислорода в воздухе составляет 0,23, а плотность воздуха при стандартных условиях (температура 25 градусов) – 1,184 кг/м3, получаем, что в одном кубическом метре воздуха сгорает:
    p6.png
    p6.png (3.32 КБ) Просмотров: 7169

    При температуре и давлении, отличных от стандартных условий, в формулу необходимо поставить плотность воздуха, соответствующую нужным условиям.
  3. По приближенные оценкам.
    Согласно Пейсахову И.Л. «Атлас диаграмм и номограмм по газопылевой технике» на каждые 1000 ккал (4184 кДж) выделившегося при горении тепла требуется 1,1 куб. м воздуха.
    Зная низшую теплоту сгорания муки 16,8 МДж/кг, получаем, что для сгорания 1 кг муки требуется 16,8*1000 / 4184 * 1,1 = 4,4 куб.м. воздуха, то есть в 1 куб.м. воздуха сгорит 1/4,4 = 0,23 кг муки, = 0,23 кг/м3
    Общая формула:
    p7.png
    p7.png (1.23 КБ) Просмотров: 7169

    где Hт измеряется в МДж/кг (как в базе данных в программе).
Продолжая пример для мешка с мукой: примем стехиометрическую концентрацию 0,23 кг/м3 (по приближенной оценке) и объем облака рассчитаем по формуле из примера 10 пособия к СП:
Vав = (1/3)•H•π•H2 = 8,4 м3. Масса пыли, определенная по формуле А.17 с учетом облака, составит 0,23*8,4/0,5 = 3,86 кг.
То есть из 50 кг муки в мешке во взрыве будет участвовать меньше 4 кг! При таких условиях категория Б уже вряд ли получится – так что необходимости присваивать категорию Б каждой кладовке с продуктами исчезает.
FireCat
 
Сообщения: 272
Зарегистрирован: 25 авг 2014, 08:03

Re: Информация: расчет массы взвешенной пыли (расчет категор

Сообщение Станислав » 16 авг 2016, 06:58

Насколько правильно будет при расчете мешок с мукой относить к "технологическому аппарату" в соответствии с п. А 1.2 СП 12.13130? По моему, целесообразно во избежание разногласий ввести понятие "технологического аппарата" в СП. Разрыв мешка с мукой вообще нельзя назвать аварией или "периодом нормальной работы аппарата", поэтому мое мнение - надо считать по категории В.
Станислав
 
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 13 июл 2016, 11:59

Re: Информация: расчет массы взвешенной пыли (расчет категор

Сообщение Олег » 16 авг 2016, 07:32

Для помещения в 30 м2 такого количества пыли (3,86 кг) более чем достаточно для категории Б, избыточное давление взрыва получается 106 кПа. Объем помещения очень маленький.
Олег
 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 27 июл 2016, 07:44

Re: Информация: расчет массы взвешенной пыли (расчет категор

Сообщение Антон » 16 авг 2016, 08:29

Кто нибудь может помочь с расчетом категории склада по хранению зерна? склад насыпной, просто приезжает грузовой автомобиль и вываливает зерно на пол
Антон
 
Сообщения: 19
Зарегистрирован: 30 июн 2016, 14:37

Re: Информация: расчет массы взвешенной пыли (расчет категор

Сообщение Олег » 16 авг 2016, 09:16

В складе будет категория "Б" как не считай. По правилам взрывопожаробезопасности техника с двигателями внутреннего сгорания в склад заезжать не может. В проектной документации машина должна вываливать зерно перед воротами, а дальше зерно с помощью передвижной механизации распределяется по складу.
Олег
 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 27 июл 2016, 07:44

Re: Информация: расчет массы взвешенной пыли (расчет категор

Сообщение Сергей » 16 авг 2016, 10:05

Станислав писал(а):Насколько правильно будет при расчете мешок с мукой относить к "технологическому аппарату"?

Ну аппарат - это же общепринятое понятие. Это может быть и бочка, и бутылка, и ящик, и мешок, и все что угодно, в чем содержатся горючие вещества и материалы.
Станислав писал(а):По моему, целесообразно во избежание разногласий ввести понятие "технологического аппарата" в СП.

Предложите здесь свое определение. Нет, лучше в отдельной ветке, наверное.
Станислав писал(а):Разрыв мешка с мукой вообще нельзя назвать аварией или "периодом нормальной работы аппарата", поэтому мое мнение - надо считать по категории В.

- почему разрыв мешка нельзя считать аварией?
- про "Разрыв мешка" и "период нормальной работы аппарата" чето не понял..
- почему считать В, если происходит взрыв?
Сергей
 
Сообщения: 97
Зарегистрирован: 21 янв 2016, 04:41

Re: Информация: расчет массы взвешенной пыли (расчет категор

Сообщение Станислав » 24 авг 2016, 12:36

Сергей писал(а):
Станислав писал(а):Насколько правильно будет при расчете мешок с мукой относить к "технологическому аппарату"?

Ну аппарат - это же общепринятое понятие. Это может быть и бочка, и бутылка, и ящик, и мешок, и все что угодно, в чем содержатся горючие вещества и материалы.
Станислав писал(а):По моему, целесообразно во избежание разногласий ввести понятие "технологического аппарата" в СП.

Предложите здесь свое определение. Нет, лучше в отдельной ветке, наверное.
Станислав писал(а):Разрыв мешка с мукой вообще нельзя назвать аварией или "периодом нормальной работы аппарата", поэтому мое мнение - надо считать по категории В.

- почему разрыв мешка нельзя считать аварией?
- про "Разрыв мешка" и "период нормальной работы аппарата" чето не понял..
- почему считать В, если происходит взрыв?

Потому что нет определения "технологический аппарат", то, что Вы говорите общепринято, нигде не прописано. Но если считать мешок технологическим аппаратом, то считать надо по Б конечно. По поводу определения надо подумать.
Станислав
 
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 13 июл 2016, 11:59


Вернуться в FireCategories

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron