Пример 18
1. Исходные данные.
1.1. Помещение малярно-сдаточного цеха тракторосборочного корпуса. В помещении цеха производится окрашивание и сушка окрашенных тракторов на двух конвейерных линиях. В сушильных камерах в качестве топлива используется природный газ. Избыток краски из окрасочных камер смывается водой в коагуляционный бассейн, из которого после отделения от воды краска удаляется по трубопроводу за пределы помещения для дальнейшей ее утилизации.
1.2. Используемые вещества и материалы:
- природный газ метан (содержание 99,2% (об.));
- грунт ГФ-0119 ГОСТ 23343-78;
- эмаль МЛ-152 ГОСТ 18099-78;
- сольвент ГОСТ 10214-78 или ГОСТ 1928-79 (наиболее опасный компонент в составе растворителей грунта и эмали).
1.3. Физико химические свойства веществ и материалов [2]:
Молярная масса, кг × кмоль-1:
- метан 
- сольвент 
Расчетная температура tp, 0C:
- в помещении tп = 39 [3];
- в сушильной камере tк = 80.
Плотность жидкости, кг × м-3:
- сольвента 
= 850.
Плотность газов и паров, кг × м-3:
- метана 
- сольвента 
Парциальное давление насыщенных паров при температуре 390С [2], кПа:
- сольвента lg 
= 3,0.
Интенсивность испарения при 390С, кг × м-2 × с-1:
- сольвент Wc = 10-6 × 
× 3,0 = 3,1919 × 10-5.
1.4. Пожароопасные свойства [2]:
Температура вспышки, 0С:
- сольвент tвсп = 21.
Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), % (об.):
- метан 
- сольвент 
Стехиометрическая концентрация, % (об.):
- метан 
- сольвент 
1.5. Размеры помещений и параметры технологического процесса.
1.5.1. Общие размеры цеха: L = 264,7 м, S = 30,54 м, H = 15,75 м. Объем
помещения VП = 264,7 × 30,54 × 15,75 = 127322,0 м3.
1.5.2. Площадь окрасочного пролета со встроенными помещениями на отметке 0,00: Fобщ = 264,7 × 30,54 = 8083,94 м2.
1.5.3. Площади встроенных помещений:
- тамбур (ось В/1) F1,встр = 1,75∙3,49 = 6,11 м2;
- ПСУ (оси К-К/1) F2,встр = 1,97∙ 6,61 = 13,02 м2;
- помещения (оси Л/3-Р/1) F3,встр = 82,76∙ 6,55 = 542,08 м2;
- помещения (оси У-Х1) F4,встр = 50,04 ∙ 6,55 = 327,76 м2;
- суммарная площадь встроенных помещений:
Fвстр = F1,встр+ F2,встр + F3,встр + F4,встр = 6,11+13,02+542,08+327,76 = 888,97 м2.
1.5.4. Площадь окрасочного пролета без встроенных помещений:
Fоп = Fобщ - Fвстр = 8083,94 - 888,97 = 7194,97 м2.
1.5.5. Объем окрасочного пролета с площадью Fоп и высотой Н:
Vбвп = 7194,97∙ 15,75 = 113320,78 м3.
1.5.6. Объемы встроенных помещений на отм. 6,500:
- венткамера (отм. 6,500, ось В/1, консоль):
V1,встр = 1,95∙ 27,05∙ 9,25 = 487,91 м3;
- венткамера (отм.6,500, оси Х/Х1, консоль):
V2,встр = 5,47∙ 23,99∙ 9,25 = 1213,83 м3;
- венткамера (отм. 6,500, оси И/2-К/2):
V3,встр = 23,92∙ 7,27∙ 9,25-13,02∙ 9,25 = 1488,12 м3;
- венткамера (отм.6,500, оси Р/1-У):
V4,встр = 5,43∙ 6,55∙ 9,25 = 328,99 м3;
- венткамера (отм. 6,500, оси П/2-У, консоль):
V5,встр = 0,72∙ 27,0∙ 9,25 = 179,82 м3;
- суммарный объем встроенных помещений:
V1-5,встр = V1,встр + V2,встр + V3,встр + V4,встр + V5,встр = 3698,67 м3.
1.5.7. Объем окрасочного пролета без объема V1-5,встр:
V1 = Vбвп - V1-5,встр = 113320,78 - 3698,67 = 109622,11 м3.
1.5.8. Объемы над встроенными помещениями на отм. 12,030:
- венткамеры (отм.12,030, оси Л/3-М/1):
V1,пер = 10,5∙ 6,55∙ 3,72 = 255,84 м3;
- помещения (отм.6,500, оси М/1-М/3):
V2,пер = 6,5∙ 6,55∙ 9,25 = 393,82 м3;
- венткамеры (отм. 12,030, оси М/3-Н/1):
V3,пер = 5,08∙ 6,55∙ 3,72 = 123,78 м3;
- помещения (отм. 7,800, оси Ф-Х):
V4,пер = 23,1∙ 6,55∙ 7,95 - 5,82∙ 2,72∙ 2,82 = 1158,23 м3;
- тамбур (отм. 3,74, ось В/1):
V5,пер = 1,75∙ 3,49∙ 2,26 = 13,80 м3;
- ПСУ (отм. 3,040, оси К-К/1):
V6,пер = 1,97∙ 6,61∙ 2,96 = 38,54 м3;
- общий объем над встроенными помещениями:
V1-6,пер = V1,пер + V2,пер + V3,пер + V4,пер + V5,пер + V6,пер = 1984,01 м3.
1.5.9. Объем бассейна коагуляции на отм. - 2,500 и 0,00
(L=80,5 м, S=3,60 ¸ 6,40 м, Н=2,10 ¸ 2,20 м):
Vб = (1,90∙6,40 +2,40∙5,00 +1,40∙4,00 +6,40∙3,10 +66,4∙2,60 +2,0∙2,50) ∙ 2,20+
+76,20∙1,00∙2,10 = 659,95 м3.
1.5.10. Объем помещения окрасочного участка малярно-сдаточного цеха:
Vп = V1 + V1-6,пер + Vб = 109622,11 + 1984,01 + 659,95 = 112266,07 м3.
1.5.11. Свободный объем помещения окрасочного участка малярно-сдаточного цеха:
Vсв = 0,8∙Vп = 0,8∙112266,07 = 89812,86 м3 » 89813 м3.
1.5.12. Толщина слоя лакокрасочных материалов:
- грунт ФЛ-03dг = 15 мкм;
- эмаль МЛ-152 dэ = 20 мкм.
1.5.13. Расход лакокрасочных материалов:
- грунт ФЛ-03К Gг,фл = 3,97 г × м-2 ∙ мкм-1;
- эмаль МЛ-152 Gэ = 4,2 г ∙ м -2 ∙ мкм-1.
1.5.14. Содержание горючих растворителей в лакокрасочных материалах:
- грунт ФЛ-03К jг,фл = 67% (масс.);
- эмаль МЛ-152 jэ = 78% (масс.).
1.5.15. Расход растворителя на единицу площади окрашиваемых поверхностей тракторов:
- сольвент (грунт ФЛ-03К) Gрфл = 2,66 г∙ м-2∙ мкм-1;
- сольвент (эмаль МЛ-152) Gрэ = 3,276 г ∙ м-2 ∙ мкм-1.
1.5.16. Производительность конвейера по площади нанесения лакокрасочных материалов:
- линия окрашивания тракторов в серийном исполнении:
nк,с = 407,3 м2 ∙ час-1 = 6,79 м2 ∙ мин-1 = 0,1131 м2 ∙ с-1;
- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении:
nк,э = 101,8 м2 ∙ час-1 = 1,70 м2 ∙мин-1 = 0,0283 м2 ∙ с-1.
1.5.17. Производительность конвейера по массе растворителя, содержащегося в нанесенных лакокрасочных материалах:
- нанесение грунта ФЛ-03К (сольвент), окрашивание тракторов в экспортном исполнении:
nр,фл = 101,8 × 15 × 2,66 × 10-3 = 4,0618 кг × час-1 = 0,001128 кг × с-1;
- нанесение эмали МЛ-152 (сольвент), окрашивание тракторов в экспортном исполнении:
nр,э = 101,8 × 20 × 3,276 × 10-3 = 6,6699 кг × час-1 = 0,001853 кг × с-1;
- нанесение эмали МЛ-152 (сольвент), окрашивание тракторов в серийном исполнении:
nр,эс = 407,3 × 20 × 3,276 × 10-3 = 26,6863 кг × час-1 = 0,007413 кг × с-1.
2. Обоснование расчетных вариантов аварии.
2.1. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, при работающем конвейере:
2.1.1. Расход газа метана в подводящем трубопроводе при давлении 
=178,4 кПа:
= 714 кг × час-1 = 0,19844 кг × с-1.
2.1.2. Масса газа 
поступающего из трубопроводов диаметром dг= 0,219 м и общей длиной участков трубопроводов Lг = 1152 м, согласно п.п.А.1.2 в) и А.2.4 [1] составит:
= 0,19844 × 300 +0,01 × 3,14 × 178,4 × 
× 1152 × 0,626 = 107,97 кг.
2.1.3. Масса растворителя, испаряющегося с окрашенных изделий, при работающем конвейере за время аварийной ситуации Та = 3600 с = 1 час [1] с учетом коэффициента избытка лакокрасочных материалов КИ = 2 составит:
- линия окрашивания тракторов в серийном исполнении, окрашивание эмалью МЛ-152:
mэс = 2 × nр,эс × Та = 2 × 26,6863 × 1 = 53,3726 кг;
- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении, грунтование грунтом ФЛ-03К:
mгэ = 2 × nр,фл × Та = 2 × 4,0618 × 1 = 8,1236 кг;
- линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении, окрашивание эмалью МЛ-152:
mээ = 2 × nр,э × Та = 2 × 6,6699 × 1 = 13,3398 кг.
2.1.4. Масса растворителя mрб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции Fбк = 226,84 м2 за время аварийной ситуации Та = 3600 с [1], составит:
mрб = Wс ∙ Fбк ∙Та= 3,1919∙10-5∙226,84∙3600 = 26,0658 кг.
2.2. Разгерметизация красконагнетательного бака при работающем конвейере:
2.2.1. Масса растворителя, поступающего в помещение при аварийной ситуации из красконагнетательного бака Vбк = 60 л = 0,06 м3 и трубопроводов диаметром dбко = dбкп = 0,04 м и длиной (Lбко + Lбкп) = 312 м, составит:
mбк = КИ × nрэ × tа + [Vбк + 0,785 × (
× Lбко + 
× Lбкп)] × jэ × 
=
=2 × 0,007413 × 300+[0,06+0,785 × (0,042 × 156+0,042 × 156)] × 0,78 ×850=304,04 кг.
2.2.2. Площадь испарения Fи,бк (м2) с поверхности разлившейся из бака и трубопровода эмали МЛ-152 будет равна:
Fи,бк = 
м2.
2.2.3. Масса растворителя mрбб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна коагуляции и с поверхности разлившейся эмали МЛ-152 из красконагнетательного бака, будет равна:
mрбб = mрб + Wс × Fи,бк × Та = 26,0658 +3,1919 × 10-5 × 458,6 × 3600 = 78,7628 кг.
2.2.4. Масса растворителя mрк (кг), испаряющегося с окрашенных изделий при работающем конвейере (см.п.2.1.3), составит:
mрк = mэс + mгэ + mээ = 53,3726 +8,1236 +13,3398 = 74,836 кг.
2.2.5. Масса паров растворителя mп,р (кг), поступившая в объем помещения при аварийной ситуации, будет равна:
mп,р = mрбб + mрк = 78,7628 +74,836 = 153,5988 кг.
2.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера:
2.3.1. Масса растворителя mрбб (кг), испаряющегося со свободной поверхности бассейна и с поверхности разлившейся эмали МЛ-152 из красконагнетательного бака (см.п.2.2.3).
2.3.2. Площадь окрашиваемых поверхностей, находящихся на технологических линиях окраски тракторов в экспортном и серийном исполнении, и масса растворителя, содержащегося в лакокрасочных материалах, нанесенных на эти поверхности, составят:
- участок нанесения грунта ФЛ-03К, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении:
Fго = 260 м2;
mгэо = KИ × Gрфл × Fго × dг = 2 × 2,66 × 10-3 × 260 × 15 = 20,7480 кг;
- участок сушки грунта ФЛ-03К, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении:
Fгс = 227,5 м2;
mгэс = Gрфл × Fгс × dг = 2,66 × 10-3 × 227,5 ×15 = 9,0772 кг;
- участок нанесения эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении:
Fэо = 305,5 м2;
mэоэ = KИ∙ Gрэ∙Fэо∙dэ = 2∙3,276∙10-3∙305,5∙ 20 = 40,0327 кг;
-участок сушки эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в экспортном исполнении:
Fэсэ = 500,5 м2;
mэсэ = Gрэ × Fэсэ × dэ = 3,276 × 10-3 × 500,5 × 20 = 32,7928 кг;
- участок нанесения эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в серийном исполнении:
Fэос = 533 м2;
mэос = KИ × Gрэ × Fэос × dэ = 2 × 3,276 × 10-3 × 533 × 20 = 69,8443 кг;
- участок сушки эмали МЛ-152, линия окрашивания тракторов в серийном исполнении:
Fэсс= 1092 м2;
mэсс = Gрэ × Fэсс × dэ = 3,276 × 10-3 × 1092 × 20 = 71,5478 кг.
2.4. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, остановка конвейера:
2.4.1. Масса газа 
, поступающего из трубопровода (см. п.2.1.2).
2.4.2. Масса растворителя, испаряющегося с окрашенных поверхностей и со свободной поверхности (см.п.п. 2.3.2 и 2.1.4).
3. Расчет избыточного давления взрыва DP для различных вариантов аварийных ситуаций проводится согласно формуле (А.1) [1].
3.1. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, при работающем конвейере:
=
= 
=
= 0,2965 × (9,2135 +0,9833+3,1946) = 3,97 кПа.
Расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А или Б.
3.2. Разгерметизация красконагнетательного бака при работающем конвейере:
= 
=
= 0,04942 × (17,8269+19,1676) = 1,83 кПа.
Расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А или Б.
3.3. Разгерметизация красконагнетательного бака, остановка конвейера:
=
= 
=
= 0,04942 × (17,8269+62,5062) = 3,97 кПа.
Расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха не относится к категориям А или Б.
3.4. Разгерметизация трубопровода, подающего природный газ в теплогенераторы, остановка конвейера:
+ 0,9833 + 10,4177) = 6,11 кПа.
Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, при данном варианте аварийной ситуации помещение малярно-сдаточного цеха относится к категории А.
Пример 19
1. Исходные данные.
1.1. Помещение отделения консервации и упаковки станков. В помещении производится обезжиривание поверхностей станков в водном растворе тринатрий фосфата с синтанолом ДС-10, обезжиривание отдельных деталей станков уайт-спиритом и обработка поверхностей станков (промасливание) индустриальным маслом И-50. Размеры помещения L ´ S ´ H = 54,0 ´ 12,0 ´ 12,7 м. Объем помещения VП = 8229,6 м3. Свободный объем помещения VСВ = 0,8 × 8229,6 = 6583,7 м3» 6584 м3. Площадь помещения F=648 м2. Обезжиривание станков раствором тринатрий фосфата (m1 = 20,7 кг) с синтанолом ДС-10 (m2 =2,36 кг) осуществляется в ванне размером L1 ´ S1 ´ H1= 1,5 ´ 1,0 ´ 1,0 м (F1=1,5 м2). Отдельные детали станков обезжириваются в вытяжном шкафу размером L2 ´ S2 ´ H2 = 1,2 ´ 0,8 ´ 2,85 м (F2 = 0,96 м2) уайт-спиритом, который хранится в шкафу в емкости объемом Vа = 3 л = 0,003 м3 (суточная норма). Обработка поверхностей станков производится в ванне с индустриальным маслом И-50 размером L3 ´ S3 ´ H3 = 1,15 ´ 0,9 ´ 0,72 м (F3 = 1,035 м2, V3 = 0,7452 м3) при температуре t = 1400 С. Масса индустриального масла И-50 в ванне m3 = 538 кг. Рядом с ванной для промасливания станков расположено место для упаковки станков размером L4 ´ S4 = 6,0 ´ 4,0 м (F4 = 24,0 м2), на котором находится упаковочная бумага массой m4 = 24 кг и обшивочные доски массой m5 = 1650 кг.
1.2. Тринатрий фосфат негорючее вещество. Брутто-формула уайт-спирита С10,5Н21,0. Молярная масса уайт-спирита М=147,3 кг × кмоль-1. Константы уравнения Антуана для уайт-спирита: А=7,13623; В=2218,3; СА= 273,15. Температура вспышки уайт-спирита tвсп >330 С, индустриального масла И-50 tвсп = 2000 С, синтанола ДС-10 tвсп = 2470 С. Плотность жидкости при температуре t = 250С уайт-спирита rж = 790 кг∙м-3, индустриального масла И-50 rж = 903 кг∙м-3, синтанола ДС-10 rж = 980 кг∙м-3. Теплота сгорания уайт-спирита НТ= 
= 43,966 МДж∙кг-1= 4,397∙107 Дж∙кг-1, индустриального масла И-50 по формуле Басса = 50460-8,545∙rж = 50460-8,545∙903 = 42744 кДж∙кг-1= 42,744 МДж × кг-1, упаковочной бумаги = 13,272 МДж × кг-1, древесины обшивочных досок = 20,853 МДж × кг-1.
2. Обоснование расчетного варианта аварии.
При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта аварии принимается разгерметизация емкости с уайт-спиритом. За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура воздуха согласно СНиП 2.01.01-82 [3] в данном районе (г. Вологда) tр = 350С. Плотность паров уайт-спирита при tр= 350 С rп = 
=5,8240 кг∙м-3. Длительность испарения по п.А.1.2 е) [1] Т=3600 с.
3. Объем Vж и площадь разлива FИ поступившего в помещение при расчетной аварии уайт-спирита согласно п.А.1.2. [1] составит:
Vж = Vа = 0,003 м3 = 3 л,
FИ = 1,0 × 3 = 3 м2.
4. Определяем давление РН насыщенных паров уайт-спирита при расчетной температуре tр=350 С:
lg PН = 7,13623 - 
= - 0,062537,
PН = 0,87 кПа.
5. Интенсивность испарения W уайт-спирита составит:
W = 10-6 × 1,0 × 
× 0,87 = 1,056 × 10-5 кг × м-2 × с-1.
6. Масса паров уайт-спирита m, поступивших в помещение, будет равна:
m = 1,056 × 10 -5× 3 × 3600 = 0,114 кг.
7. Избыточное давление взрыва DP согласно формуле (22) "Пособия" составит:
DР = 2,831 × 10-5 × 
= 0,02 кПа.
8. Расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа. Помещение отделения консервации и упаковки станков не относится к категории Б (А или Б). Согласно п.5.2 и табл. Б.1 [1] проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1-В4.
9. В соответствии с п.Б.2 [1] определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g:
G3 = m3 = 538 кг, G4 = m4 = 24 кг, G5 = m5 = 1650 кг,
Q = 538 × 42,744 +24 ×13,272 +1650 × 20,583 = 57277 МДж,
S = F3 + F4 = 1,035 + 24,0 = 25,035 м2,
g = 
= 2288 МДж × м-2.
10. Удельная пожарная нагрузка превышает 2200 МДж×м-2. Помещение отделения консервации и упаковки станков согласно табл. Б.1 [1] относится к категории В1.
Пример 20
1. Исходные данные.
1.1. Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров. В этом помещении осуществляется приготовление смеси для пропитки гидроизоляционных материалов и производится ее подача насосами в пропиточные ванны производственных линий, находящиеся в другом помещении. В качестве компонентов смеси используются битум БНК 45/190, полипропилен и наполнитель (тальк). Всего в помещении находятся 8 смесителей: 6 смесителей объемом Vа= 10 м3 каждый, из которых каждые два заполнены битумом, а один пустой; 2 смесителя объемом Vа= 15 м3 каждый. Все смесители обогреваются диатермическим маслом (аллотерм-1), подаваемым из помещения котельной и имеющим температуру t=2100 С. Температура битума и смеси в смесителях t=1900С. Смесь состоит из битума БНК 45/190 - 8 тонн, полипропилена - 1 тонна, талька - 1 тонна. Полипропилен подается в единичной таре в виде гранул массой m1 = 250 кг. В 1 тонне гранулированного полипропилена содержится до 0,3 кг пыли. Полипропилен загружается из тары в бункер смесителя объемом Vа = 1 м3. Количество полипропилена в бункере m2 = 400 кг, следовательно, пыли в этом бункере в грануляте содержится m3 = 0,12 кг.
Полипропилен и его сополимеры в процессе переработки при его нагревании выше температуры t=1500С могут выделять в воздух летучие продукты термоокислительной деструкции, содержащие органические кислоты, карбонильные соединения, оксид углерода. При этом на 1 тонну сырья выделяется 1,7 кг газообразных продуктов (в пересчете на уксусную кислоту).
Размеры помещения L´S´H = 24´36´12 м. Объем помещения VП = 10368 м3. Свободный объем помещения VСВ = 0,8 × 10368 = 8294,4 м3. Площадь помещения F= 864 м2.
Производительность насоса с диатермическим маслом (аллотерм-1) n1 = 170 м3×час-1 = 0,0472 м3 × с-1 = 71,5 кг × с-1. Всего в системе циркуляции диатермического масла находится m4=15 тонн масла. Максимальная длина подводящих и отводящих трубопроводов с диатермическим маслом между ручными задвижками и смесителями L1=19 м, диаметр d1=150 мм = 0,15 м. Производительность насоса, подающего смесь в пропиточную ванну, n2 = 10 м3 × час-1 = 0,00278 м3 × с-1 = 2,78 кг × с-1 (по битуму с полипропиленом 2,5 кг × с-1), а отводящего смесь в смесители из ванн n3= 5 м3 × час-1 = 0,00139 м3 × с-1 = 1,39 кг × с-1 (по битуму с полипропиленом 1,25 кг × с-1). Максимальная длина подводящих и отводящих трубопроводов со смесью между ручными задвижками и смесителями L2=15 м, диаметр d2=150 мм = 0,15 м. Производительность насоса, перекачивающего битум из резервуара, расположенного в другом помещении, в смесители, n4 = 25 м3 × час-1 = 0,007 м3 × с-1 = 7 кг × с-1. Максимальная длина подводящего трубопровода между ручной задвижкой и смесителем L3 = 20 м, диаметр d3 = 150 мм = 0,15 м.
По данным технологического регламента с 1 тонны гранулированного полипропилена при загрузке в смеситель в помещение поступает 30 г (0,03 кг) содержащейся в грануляте пыли. Текущая влажная пылеуборка производится не реже 1 раза в смену, генеральная влажная пылеуборка не реже 1 раза в месяц. Производительность по перерабатываемому полипропилену n5 = 1,65 т∙час-1. Доли выделяющейся в объем помещения пыли, оседающей на труднодоступных и доступных для уборки поверхностях соответственно b1 = 0,2 и b2 = 0,8.
1.2. Тальк негорючее вещество. Температура вспышки битума БНК 45/190
tвсп = 212 0С, аллотерма-1 tвсп = 214 0С. Плотность жидкости битума rж = 1000 кг×м-3, аллотерма-1 rж = 1514 кг × м-3. Теплота сгорания битума по формуле Басса НТ = = 50460 - 8,545 × rж = 41915 кДж × кг-1 = 41,92 МДж × кг-1, аллотерма-1 НТ = = 50460 - 8,545 × 1514 = 37523 кДж × кг-1 = 37,52 МДж × кг-1, полипропилена НТ = = 44000 кДж×кг-1 = 44,0 МДж∙кг-1.
2. Обоснование расчетного варианта аварии.
При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного принимается наиболее неблагоприятный из двух вариантов аварии по последствиям взрыва. За первый вариант аварии принимается разгерметизация бункера при загрузке полипропилена в смеситель. За второй вариант принимается разгерметизация трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель.
2.1. Разгерметизация бункера при загрузке полипропилена в смеситель. Расчет проводим в соответствии с п.п.А.3.2-А.3.6.
2.1.1. Интенсивность пылеотложений n6 в помещении при загрузке в бункера смесителей полипропилена из тары по исходным данным составит:
n6 = 0,03 × 1,65 = 0,0495 кг × час-1.
2.1.2. Масса пыли М1, выделяющаяся в объем помещения за период времени (30 дней = 720 часов) между генеральными пылеуборками (b1=0,2; a=0), будет равна:
m1 = 0,0495 × 720 × 0,2 = 7,128 кг.
2.1.3. Масса пыли М2, выделяющаяся в объем помещения за период времени (8 часов) между текущими пылеуборками (b2=0,8; a=0), будет равна:
m2 = 0,0495 × 8 × 0,8 = 0,317 кг.
2.1.4. Масса отложившейся в помещении пыли mп к моменту аварии (Кг=1,0; Ку=0,7) и масса взвихрившейся пыли mвз (Квз=0,9) составят:
mп = 
× (7,128+0,317) = 10,636 кг,
mвз = 10,636 . 0,9 = 9,572 кг.
2.1.5. Масса пыли mав, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, будет равна:
mав = m3 = 0,12 кг.
2.1.6. Расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m, образовавшейся в результате аварийной ситуации, составит:
m = 9,572+0,12 = 9,692 кг.
2.2. Разгерметизация трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель. Расчет проводим в соответствии с п.А.1.2 [1] и исходными данными.
2.2.1. Масса mсм вышедшей из смесителя (Vа=15 м3) и трубопровода смеси при работающем насосе будет равна (q = n3; Та = 300 с):
= (15 + 0,00139 × 300 + 
× 0,152 × 15) ×1000 =
= 15682 кг.
2.2.2. Масса полипропилена mпр в массе mсм составит, исходя из соотношения битума, полипропилена и талька как 8:1:1:
mпр = 
× mсм = × 15682 = 1568,2 кг.
2.2.3. Масса летучих углеводородов m, выделяющихся при термоокислительной деструкции из полипропилена, входящего в состав разлившейся смеси (из 1 тонны полипропилена выделяется 1,7 кг газообразных продуктов), будет равна:
m = 0,0017 × mпр = 0,0017 × 1568,2 = 2,7 кг.
3. Избыточное давление взрыва DP для двух расчетных вариантов аварии определяем по формулам (22) и (43) "Пособия".
3.1. Избыточное давление взрыва DP при аварийной ситуации, связанной с разгерметизацией бункера при загрузке полипропилена в смеситель, составит:
DР = 47,18 × 
= 2,42 кПа.
3.2. Избыточное давление взрыва DP при аварийной ситуации, связанной с разгерметизацией трубопровода на участке между смесителем и задвижкой перед насосом, перекачивающим смесь из ванны в смеситель, составит:
DР = 2,831 ×10-5 × 
= 0,4 кПа.
4. Расчетное избыточное давление взрыва для каждого из вариантов аварии не превышает 5 кПа. Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров не относится к категории А или Б. Согласно п.5.2 и табл.1 [1] проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1-В4.
5. Учитывая, что в помещении находится достаточно большое количество горючих веществ, проведем для упрощения расчет только по битуму и смеси, находящихся в 4 смесителях объемом Vа=10м3 каждый и в 2 смесителях объемом Vа=15 м3 каждый соответственно. При этом количество циркулирующего диатермического масла не принимается во внимание. Также для упрощения расчет проведем с использованием единой теплоты сгорания для всех компонентов и веществ по битуму, равной = 41,92 МДж × кг-1.
6. В соответствии с п.Б.2 [1] определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g:
G = 4 × 10 × 1000 + 2 × 15 × 0,9 × 1000 = 67000 кг,
Q = 67000 × 41,92 = 2808640 МДж,
S = F = 864 м2,
g = 
= 3251 МДж × м-2.
7. Удельная пожарная нагрузка превышает 2200 МДж∙м-2. Помещение первичных и вторичных смесителей, насосов и фильтров согласно табл.Б.1 [1] относится к категории В1.
