РАСЧЕТ АВАРИЙНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

В аварийных ситуациях, связанных с поступлением в производственное помещение горючих и токсичных газов, паров или аэрозолей, разливом ЛВЖ, могут возникнуть пожароопасные, взрывоопасные ситуации и условия для отравления. Для ликвидации аварийной ситуации в соответствии со СНиП 2.04.05-91 в таких помещениях должна проектироваться аварийная вытяжная вентиляция. Расчет аварийной вентиляции сводится к определению ее производительности при известных значениях массы, поступающих в помещение пожароопасных и токсичных веществ при аварии, допустимого времени аварийной ситуации и значениях допустимой, временно безопасной концентрации С_В.Б.К. вредных веществ в помещении.

Длительность аварийной ситуации t_а складывается из двух периодов: t_а1 - длительности начального периода аварии, в течение которого происходит поступление вредных веществ в помещение и нарастание их концентрации до С_В.Б.К.; t_а2 - длительности периода аварии, при котором вступление вредных веществ прекращено и аварийная вентиляция снижает концентрацию веществ от С_В.Б.К. до ПДК (ГОСТ 12. 1.005-88):

t_а=t_а1+t_а2. (2.1)

Длительность начального периода обусловливается временем отключения поврежденного оборудования и составляет 120 с при автоматическом отключении и до 300 с при ручном. При залповых выбросах равен 0. Общая длительность аварийной ситуации не превышает 1 ч.

Значение С_В.Б.К. для взрыво- и пожароопасных смесей не должно превышать их НКПВ, а для токсичных веществ и их смесей должно выбираться с учетом их токсических показателей. В качестве расчета необходимо брать наиболее неблагоприятную ситуацию. Массу m, поступающих в помещение веществ при аварии, можно рассчитывать по формулам:

, (2.2)

где Vа - объем газа, вышедшего из аппарата, м³ ; V_Т - объем газа, вышед­шего из трубопроводов, м³, r_Г – плотность газа в помещении, кг/м³.

, (2.3)

где Р₁ - давление в аппарате, кПа; V - объем аппарата, м³.

, (2.4)

где V_T1 - объем газа, вышедшего из трубопроводов до его отключения, м³; V_T2 - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³.

, (2.5)

где m – расход газа в трубопроводе при нормальном режиме работы, м³/с;

, (2.6)

где P₂- максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа; r₁, r₂,…, r_n - внутренний радиус участков трубопроводов, м; L₁, L₂,…, L_n, - длина участков трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

Массу паров жидкости m_П, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения, определяют по формуле:

, (2.7)

где m_Р- масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг; m_е -масса жидкости, испарившейся с поверхности открытых емкостей, кг; m_о - масса жидкости, испарившейся с поверхности, на которые нанесен применяемый состав, кг.

Каждое из слагаемых определяется по формуле:

, (2.8)

где W - интенсивность испарения, кг/см²; F - площадь испарения, м²; t_u- длительность испарения, с.

Интенсивность испарения определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать интенсивность испарения по формуле:

, (2.9)

где h - коэффициент, принимаемый по табл. 2.1 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения; М – молекулярная масса; Р_Н – давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, определяемой по справочным данным, кПа.

Таблица 2.1

Значение коэффициента h

При определении массы допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности по ПУЭ, при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии. В этом случае массу ГГ или паров ЛВЖ или ГЖ, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, можно уменьшить, разделив на коэффициент k, определяемый по формуле:

k =А· t+1, (2.10)

где А - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с^-1.

Концентрацию вещества с, г/м³, в воздухе помещения к моменту включения аварийной вентиляции определяют по формуле:

. (2.11)

Воздухообмен, м³/ч, аварийной вентиляции определяют по формуле:

, (2.12)

; к=4, (2.13)

где к_а - коэффициент неравномерности воздухообмена. В тех случаях, когда схема устройства аварийной вентиляции неизвестна, рекомендуется принимать к_а = 1,5, или по рис. 2.1 в зависимости от принятой схемы подачи воздуха в помещение и удаление его; L_П - воздухообмен постоянно действующей вентиляции, м³/ч.

Кратность воздухообмена А определяют по номограмме рис.2.2, исходя из расчетного значения отношения концентраций с/ПДК и допустимого времени t_а2 на ликвидацию аварийной ситуации.

Воздухообмен аварийной вентиляции следует предусматривать таким, чтобы совместно с постоянно действующей основной вентиляцией он имел кратность не менее 8 ч^-1 по свободному объему помещения высотой 6 м и менее. В помещениях высотой более 6 м аварийная вентиляция совместно с основной вентиляцией должна обеспечивать удаление не менее 50 м³/ч воздуха на 1 м² площади пола помещения. В помещениях насосных и компрессорных станций категорий А и В аварийная вентиляция должна обеспечивать указанный воздухообмен в дополнение к воздухообмену, создаваемому основной вентиляцией.

При проектировании аварийной вентиляции необходимо руководствоваться указаниями СНиП 2.04.05-91 .

Таблица 2.2

Варианты заданий

Рис.2.1. Зависимость коэффициента неравномерности от кратности воздухообмена и схема устройства вентиляции

А,ч^-1

Рис.2.2. Номограмма для определения кратности воздухообмена аварийной вентиляции

Задание: Рассчитать воздухообмен аварийной вентиляции и установить кратность воздухообмена, обеспечивающую безвредность производственного помещения согласно СНиП 2.04.09-91.

Решение:

1. Определить массу, поступающих в помещение вредных веществ (2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9).

2. Определить концентрацию вредных веществ в воздухе помещения (2.11).

3. Определить воздухообмен постоянно действующей вентиляции (2.13).

4. Установить кратность воздухообмена для аварийной вентиляции (рис.2.2).

5. Определить воздухообмен для аварийной вентиляции (2.12).

6. Оценить выбранную аварийную вентиляцию для обеспечения безвредности производственных помещений.

Поиск по сайту: