Під час розрахунку значень надлишкового тиску вибирається найбільш несприятливий варіант аварії або період нормальної роботи апаратів і/або технологічного устаткування, за якого у вибуху і/або горінні бере участь найбільша кількість горючого пилу, найнебезпечніших щодо наслідків такого вибуху і/або горіння.

Розрахунки проводяться згідно методики, що наведена в:

ДСТУ Б В.1.1-36:2016 Визначення категорій приміщень, буди

н

ків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною н

е

безпекою;

НПАОП 0.00-1.41-88 Загальні правила вибухобезпеки для виб

у

хопожежонебезпечних хімічних, нафтохімічних і нафтопереро

б

них виробництв.

Згорання пилоповітряної суміші в апараті може протікати як в режимі повільного, дозвукового горіння, так і в режимі детонації. У переважній більшості практичних випадків зустрічається повільний (дефлаграціоний) режим горіння.

Кількість пилу, що може утворювати вибухонебезпечну суміш, визначають виходячи з таких передумов:

розрахунковій аварії передувало накопичення пилу у виробнич

о

му приміщенні, що відбувалося в умовах нормального режиму роботи (наприклад, унаслідок виділення пилу з негерметичного виробничого устаткування);

у момент розрахункової аварії відбулася планова (ремонтні р

о

боти) або позапланова розгерметизація одного з технологічних апаратів, у результаті якої відбувся аварійний викид у прим

і

щення усього пилу, що знаходився в апараті.

Вільний об'єм приміщення визначають як різницю між геометричним об'ємом приміщення з урахуванням підвісних стель та фальшпідлог, у разі їх наявності, і об'ємом, який займає технологічне устаткування. Якщо вільний об'єм приміщення визначити неможливо, він приймається 80 % від геометричного об'єму приміщення.

Надлишковий тиск вибуху горючого пилу у приміщенні ΔР, кПА розраховується за формулою:

НТ - теплота згоряння пилу, Дж∙кг-1 (приймається 16700 кДж/кг для органічного зернового пилу);

Р0 - атмосферний тиск, кПа (дозволено приймати таким, що дорівнює 101,3 кПа);

Z - коефіцієнт участі пилу вибуху (дозволено приймати Z = 0,5)

Vвільн - вільний об'єм приміщення, м3;

ρп - густина аерозолю горючого пилу за початкової температури Т0 , кг∙м-3;

Ср - теплоємність повітря, Дж (кг-1∙К-1) (дозволено приймати такою, що дорівнює 1,01·103 Дж∙кг-1∙К-1)

Т0 - початкова температура повітря, К.

Кн - коефіцієнт, що враховує негерметичність приміщення й неадіабатичність процесу горіння (дозволено приймати 3).

Тротиловий еквівалент горючого пилу Wтр, кг розраховується за формулою:

де

Приведений радіус заряду R0,м розраховується за формулою:

Надлишковий тиску в центрі руйнування (початковий тиск вибуху) ΔР0, кПа розраховується за формулою:

Радіуси зон ураження надлишковим тиском передбачуваною вибуховою ударною хвилею R, м розраховуються за формулою:

де

Розрахункову масу горючого пилу тгп,кг, що знаходиться у стані аерозолю в об'ємі приміщення в результаті розрахункової аварії, визначають за формулою:

де твз - розрахункова маса частини відкладеного у приміщенні пилу, що перейшов у стан аерозолю, кг;

тав - розрахункова маса горючого пилу, що потрапив до об'єму приміщення з апарата у результаті розрахункової аварії та перейшов у стан аерозолю, кг;

ρст - стехіометрична концентрація горючого пилу в аерозолі, кг м-3; (нижній поріг концентрації спалаху горючого пилу, що може прийматися рівним 35г/м³)

Vав - розрахунковий об'єм пилоповітряної хмари, утвореної при аварійній ситуації в об’ємі приміщення, м³ (може рівним 80 % геометричного об’єму приміщення).

K- коефіцієнт участі пилу в завислому стані (дозволяється приймати 0,5)

За відсутності можливості отримання відомостей для розрахунку Vae допускається приймати:

Розрахункову масу частини відкладеного у приміщенні горючого пилу тзв, кг, що перейшов у стан аерозолю, визначають за формулою:

де Кзв - частка горючого пилу, що відклався у приміщенні, який здатний перейти у стан аерозолю в результаті розрахункової аварії. У разі відсутності експериментальних даних щодо значення Кзв допускається приймати Кзв = 0,9;

тп - маса горючого пилу, що відклався у приміщенні до моменту розрахункової аварії, кг.

Розрахункову масу горючого пилу тав, кг, що потрапив до об'єму приміщення з апарата у результаті розрахункової аварії та перейшов у стан аерозолю, визначають за формулою:

де тап , кг - маса горючого пилу, що потрапив до приміщення з апарата;

q, кг∙с-1 - витрата, з якою продовжують надходити пилоподібні речовини до аварійного апарата по трубопроводах до моменту їх перекривання;

τп, с - розрахунковий час перекривання (приймається 300с у разі ручного відключення (перекривання);

Кп - коефіцієнт пилення, що представляє собою відношення маси пилу в стані аерозолю до всієї маси пилу, який вийшов з апарата до приміщення. У разі відсутності експериментальних даних щодо значення Кп дозволено приймати:

а) для пилу з дисперсністю не менш ніж 350 мкм Кп = 0,5;

б) для пилу з дисперсністю менш ніж 350 мкм Кп = 1,0.

Масу горючого пилу тп, кг, що відклався у приміщенні до моменту аварії, визначають за формулою:

де Кг - частка горючого пилу в загальній масі відкладень пилу;

m1, кг - маса пилу, що осідає на важкодоступних для прибирання поверхнях у приміщенні за період часу між генеральними прибираннями;

т2, кг - маса пилу, що осідає на доступних для прибирання поверхнях у приміщенні за період часу між поточними прибираннями;

Кпр - коефіцієнт ефективності пилоприбирання, що приймають у разі прибирання пилу вручну:

сухого прибирання - 0,6;

вологого прибирання - 0,7.

У разі застосування автоматичних засобів пилоприбирання коефіцієнт ефективності пилоприбирання Кпр становить:

для рівної підлоги - 0,9;

для підлоги з вибоїнами (до 5 % площі) - 0,7.

Під важкодоступними для прибирання розуміють такі поверхні у виробничих приміщеннях, очищення яких здійснюють тільки під час генеральних прибирань пилу. Під доступними для прибирання розуміють такі поверхні у виробничих приміщеннях, пил з яких видаляють у процесі поточних прибирань (щозміни, щодоби тощо).

Масу пилу mi, кг (i = 1 (важкодоступні поверхні); і = 2 (доступні поверхні)), що осідає на різних поверхнях у приміщенні за період між прибираннями, визначають за формулою:

де<Object: word/embeddings/oleObject11.bin>, кг - маса пилу, що потрапляє до об'єму приміщення за період часу між генеральні ними прибираннями пилу;

М1j, кг - маса пилу, що виділяється одиницею устаткування, яке пилить, за період часу між генеральними прибираннями пилу;

М2 = <Object: word/embeddings/oleObject12.bin>, кг - маса пилу, що потрапляє до об'єму приміщення за період часу між поточними прибираннями пилу;

M2j, кг - маса пилу, що виділяється одиницею устаткування, яке пилить, за період часу між поточними прибираннями пилу;

- частка пилу, що потрапляє до об'єму приміщення і який видаляється витяжними вентиляційними системами. У разі відсутності експериментальних даних щодо значення а приймають а = 0;

1, 2- частки пилу, який потрапляє до об'єму приміщення та осідає відповідно на важко- доступних і доступних для прибирання поверхнях приміщення (1+ 2 = 1).

У разі відсутності експериментальних даних щодо значень коефіцієнтів 1 та 2 дозволено приймати 1 = 1, 2 = 0.

Значення Мi (i = 1,2) може бути також визначено експериментально (або за аналогією з виробництвами, що експлуатуються) у період максимального завантаження устаткування за формулою:

де G1j, G2j - інтенсивність відкладення пилу відповідно на важкодоступних F1j (м2) і доступних F2y-(M ) поверхнях, кг∙м-2 с-1 ;

1, 2 - проміжки часу відповідно між генеральними і поточними прибираннями пилу, с.