ПРИКАЗ от 11 марта 2013 года N 96 Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств

ПРИКАЗ от 11 марта 2013 года N 96 Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств

 1. Определение значений энергетических показателей взрывоопасности технологического блока    

 1. Энергетический потенциал взрывоопасности  Е (кДж) блока определяется полной энергией сгорания парогазовой фазы, находящейся в блоке, с учетом величины работы ее адиабатического расширения, а также величины энергии полного сгорания испарившейся жидкости с максимально возможной площади ее пролива, при этом считается:

1) при аварийной разгерметизации аппарата происходит его полное раскрытие (разрушение);

2) площадь пролива жидкости определяется исходя из конструктивных решений зданий или площадки наружной установки;

3) время испарения (время контакта жидкости с поверхностью пролива, принимаемое в расчет) принимается не более 1 ч:

 

                                       Е=Е1 +E'2 + E'1 + E''2 +E''3 +E'4  (1)

 1.1. E'1 - сумма энергий адиабатического расширения А (кДж) и сгорания ПГФ, находящейся в блоке, кДж:

 

              E'1=G'1q'+A (2)


A=

Для практического определения энергии адиабатического расширения ПГФ можно воспользоваться формулой:

 

        A=  (3)

где

          =        

                                                                                                                                       

          G'1=V'0P'0 (4)

где

 

 

 

 

T= T1

 

=

При избыточных значениях   P< 0,07 МПа и    PV' < 0,02 МПа·м3 энергию адиабатического расширения ПГФ (А) ввиду малых ее значений в расчет можно не принимать.

 Для многокомпонентных сред значения массы и объема определяются с учетом процентного содержания и физических свойств составляющих эту смесь продуктов или по одному компоненту, составляющему наибольшую долю в ней.

1.2.  E'2  - энергия сгорания ПГФ, поступившей к разгерметизированному участку от смежных объектов (блоков), кДж:

 

E'2 =  (5)

 

Для i-го потока

 

      G'i = (6)

 

где

 

 =

при избыточном Р <0,07 МПа

 

              W'i =

 1.3.  E''1 - энергия сгорания ПГФ, образующейся за счет энергии перегретой ЖФ рассматриваемого блока и поступившей от смежных объектов за время  , кДж:

 

E''1 =G''1                                          (7)

Количество ЖФ, поступившей от смежных блоков:

 

 =  (8)

где

 

W''i = μ 

 

μ- в зависимости от реальных свойств ЖФ и гидравлических условий принимается в пределах 0,4-0,8;

ΔP- избыточное давление истечения ЖФ.

Примечание. При расчетах скоростей истечения ПГФ и ЖФ из смежных систем к аварийному блоку можно использовать и другие расчетные формулы, учитывающие фактические условия действующего производства, в том числе гидравлическое сопротивление систем, из которых возможно истечение.

1.4.  E''2- энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет тепла экзотермических реакций, не прекращающихся при разгерметизации, кДж:

 

(9)

 

где     - принимается для каждого случая исходя из конкретных регламентированных условий проведения процесса и времени срабатывания отсечной арматуры и средств ПАЗ, с.

 1.5.  E''3  - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплопритока от внешних теплоносителей, кДж:

  (10)

Значение    (кДж/с) может определяться с учетом конкретного теплообменного оборудования и основных закономерностей процессов теплообмена ( = ) по разности теплосодержания теплоносителя на входе в теплообменный элемент (аппарат) и выходе из него:

 

   или      

 

где   - секундный расход греющего теплоносителя; 

 - удельная теплота парообразования теплоносителя,

а также другими существующими способами.

 1.6.   E''4- энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность (пол, поддон, грунт и т.п.) ЖФ за счет тепло- и массообмена с окружающей средой (с подстилающей поверхностью и воздухом), кДж:

 

            (11)

где

 

(12)

 

(13)

 

здесь  T0 - температура подстилающей поверхности (пола, поддона, грунта и т.п.),   K ;

 

 

 

 

(14)

 

где

 

где  Рн - давление насыщенного пара при расчетной температуре Тр, в качестве которой принимается максимальная из двух температур - температуры воздуха и температуры жидкости в проливе, кПа.

Значение безразмерного коэффициента η, учитывающего влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью (зеркало испарения) жидкости, принимается по таблице N 1

Таблица N 1   

 Значения коэффициента η

 

 

 

 

 

 

Скорость воздушного потока над зеркалом испарения, м/с

Значения коэффициента  η при температуре воздуха над зеркалом испарения t o.c., °С

 

10

15

20

30

35

0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

0,1

3,0

2,6

2,4

1,8

1,6

0,2

4,6

3,8

3,5

2,4

2,3

0,5

6,6

5,7

5,4

3,6

3,2

1,0

10,0

8,7

7,7

5,6

4,6

 

Примечание: для скоростей ветра более 1 м/с величина η берется равной при 1 м/с, при температуре воздуха  toc над зеркалом испарения более 35°С величина   η берется равной при  t oc= 35°С, при температуре воздуха  toc над зеркалом испарения менее 10°С величина  η берется равной при toc = 10°С.

 Время испарения (время контакта жидкости с поверхностью пролива, принимаемое в расчет)      рассчитывается по формуле:

  (15)


    - расстояние, на котором ПГФ, дрейфующая от пролива площадью  Fж и скоростью эмиссии  mи (рассчитанной по (14), рассеивается до концентрации 0,5 НКПР, отсчитывается от надветренной стороны), м;

U ветра - скорость воздушного потока над зеркалом испарения, м/с.

 Ориентировочно значение G''Σ может определяться по таблице N 2.

 

 Таблица N 2  

 Зависимость массы ПГФ пролитой жидкости от температуры ее кипения при     =180 с  

 

 

Значение температуры кипения жидкой фазы tk, °С

Масса парогазовой фазы GΣ, кг (при= 50 м2)

Выше 60

< 10

От 60 до 40

10-40

От 40 до 25

40-85

От 25 до 10

85-135

От 10 до -5

135-185

От -5 до -20

185-235

От -20 до -35

235-285

От -35 до -55

285-350

От -55 до -80

350-425

Ниже -80

> 425

 Для конкретных условий, когда площадь твердой поверхности пролива жидкости окажется больше или меньше 50 м2 (  ≠50), производится пересчет массы испарившейся жидкости по формуле

 

(16)

 

 2. По значениям общих энергетических потенциалов взрывоопасности E определяются величины приведенной массы и относительного энергетического потенциала, характеризующих взрывоопасность технологических блоков.

 2.1. Общая масса горючих паров (газов) взрывоопасного парогазового облака m , приведенная к единой удельной энергии сгорания, равной 46000 кДж/кг:

 

  (17)

 2.2. Относительный энергетический потенциал взрывоопасности    QB  технологического блока находится расчетным методом по формуле

  (18)

По значениям относительных энергетических потенциалов   QB   и приведенной массе парогазовой среды   m устанавливаются категории взрывоопасности технологических блоков.

 Показатели категорий приведены в таблице N 3.  

Таблица N 3 

 

 Показатели категорий взрывоопасности технологических блоков    

 

 

 

Категория взрывоопасности

QB

m, кг

I

> 37

> 5000

II

27-37

2000-5000

III

< 27

< 2000

  3. С учетом изложенных в данном приложении основных принципов могут разрабатываться методики расчетов и оценки уровней взрывоопасности блоков для типовых технологических линий или отдельных процессов.

 

      Сервис онлайн тестирования