Cálculo del área requerida de estructuras que se caen fácilmente
Actualmente, hay varias formas de determinar el área requerida del LSC:
b) Cálculo del área del LSC según los parámetros de la explosión (científicos o teóricos).
a) Normativo (según SP 4.13130.2009 p. 6.2.6).
En ausencia de datos de diseño, el área de estructuras fácilmente reiniciables debe ser de al menos 0,05 m 2 por 1 m 3 del volumen de una habitación de categoría A y de al menos 0,03 m 2 para una habitación de categoría B.
B) Cálculo del área del LSC según los parámetros de la explosión, (según la ecuación de combustión).
Condición de seguridad:
Como regla general, Ftr.LSK se calcula por unidad de volumen de área:
Los siguientes requisitos previos y suposiciones se aceptan en el método de cálculo:
· La mezcla se distribuye uniformemente por todo el volumen de la habitación o parte de ella con una concentración cercana a la estequiométrica;
· La combustión de la mezcla se propaga por el medio;
· Hasta la apertura del LSC, el aumento de presión ocurre como en un volumen cerrado;
Se supone que los LSC se destruyen instantáneamente cuando se alcanza la presión DP añadir;
· El proceso de salida de gases por las aberturas de la habitación es adiabático.
Datos iniciales para el cálculo:
T n = 2393 K, P 0 = 10 5 Pa, W cm, W pom, ΔP add, m, n (n, m es el número de moles en la reacción de combustión), T g, υ n (velocidad de combustión normal de la mezcla).
1. Determine la temperatura de combustión durante la explosión:
2. Determinar el grado de expansión de los productos de combustión.
3. Verifique la condición:
Cuando adquiere el valor:
4. Si τ в> 0 LSK requerido
5. Determine la temperatura de evaporación de los productos de combustión:
6. Velocidad de salida de gas durante la explosión:
7. Volumen excesivo de productos de explosión por unidad de volumen de la habitación.
Al calcular la ventilación de las salas de calderas, se requiere determinar un intercambio de aire triple, y también al calcular estructuras fácilmente desechables, se requiere un valor como el volumen de la sala de calderas. La pregunta es ¿cómo determinar este volumen? En los cursos de capacitación avanzada en la gloriosa ciudad de San Petersburgo, una persona muy autorizada en el campo del diseño de salas de calderas, el Sr. Paley argumentó que este volumen se determina restando el volumen de tuberías y equipos del volumen de la sala. que a su vez es consistente con sentido común, ¡pero no he encontrado un marco regulatorio que pueda confirmar esto! Habiendo dudado de su existencia, dirigí esta pregunta al jefe de una organización experta en el campo de las salas de calderas y el suministro de gas; de él recibí una respuesta similar, como de Paley. Al mismo tiempo, se aclaró que esto está en algún tipo de aclaración, los números y nombres no se recuerdan exactamente, pero definitivamente está ahí. Me gustaría mucho recibir un documento que diga sobre esto.
Razón fundamental:
La cláusula A.1.4 de SP 12.13130.2009 "Determinación de categorías de locales, edificios e instalaciones al aire libre para riesgo de explosión e incendio" (según enmendada el 09.12.2010) estableció que el volumen libre de una habitación se determina como la diferencia entre el volumen de la sala y el volumen que ocupan los equipos tecnológicos. Si es imposible determinar el volumen libre de la habitación, entonces se puede tomar condicionalmente igual al 80% del volumen geométrico de la habitación.
Teniendo en cuenta que el cálculo de las categorías de locales para riesgo de explosión e incendio se lleva a cabo sobre la base de SP 12.13130.2009, luego, al calcular el área de estructuras fácilmente reiniciables, el volumen libre de una habitación se puede determinar sobre la base de la cláusula A.1.4. SP 12.13130.2009.
El cálculo del intercambio de aire se realiza de acuerdo con los métodos establecidos por SNiP 41-01-2003 "Calefacción, ventilación y aire acondicionado", SP 60.13330.2012 "Calefacción, ventilación y aire acondicionado. Edición actualizada de SNiP 41-01-2003 ".
De acuerdo con el Apéndice "L" SNiP 41-01-2003, el volumen de la habitación (Vp) se toma como el volumen de construcción de la habitación, y para las habitaciones con una altura de 6 my más, Vp debe tomarse como
A es el área de la habitación, m (2).
De acuerdo con las cláusulas 6.2.6, 6.9.26 SP 4.13130.2009 "Sistemas de protección contra incendios. Restringir la propagación del fuego en los objetos protegidos. Requisitos para la planificación espacial y las soluciones estructurales" (modificada el 27/05/2011) cuando se utiliza El combustible líquido y gaseoso en la sala de calderas debe estar provisto de estructuras de cerramiento de fácil descarga, cuyo área se determina mediante cálculo. En ausencia de datos de diseño, el área de estructuras fácilmente desechables debe ser de al menos 0.05 m2 por 1 metro cúbico del volumen de una habitación de categoría A y al menos 0.03 m2 para una habitación de categoría B.
Para calcular el área de estructuras que se caen fácilmente, se utiliza el volumen de construcción de las instalaciones.
La cláusula A.1.4 de SP 12.13130.2009 "Determinación de categorías de locales, edificios e instalaciones al aire libre para riesgo de explosión e incendio" (según enmendada el 09.12.2010) estableció que el volumen libre de una habitación se determina como la diferencia entre el volumen de la sala y el volumen que ocupan los equipos tecnológicos. Si es imposible determinar el volumen libre de la habitación, entonces se puede tomar condicionalmente igual al 80% del volumen geométrico de la habitación.
Cálculo de parámetros de estructuras fácilmente reiniciables Р24 para locales explosivos y peligrosos por incendio de instalaciones industriales: recomendaciones. Moscú: VNIIPO, 2015, 48 p.
La necesidad de desarrollar estas recomendaciones se debe a la falta de documentos en el campo de la regulación de prevención de incendios sobre el cálculo de parámetros de estructuras de fácil restablecimiento (LSC). Las estructuras fácilmente descargadas, con las cuales, de acuerdo con el conjunto de reglas de SP 4.13130.2013, es necesario equipar salas de categorías A y B para riesgo de explosión e incendio, están diseñadas para reducir la presión durante una explosión y garantizar la seguridad. de las personas, la seguridad de estructuras y equipos.
Las recomendaciones presentan el procedimiento para el cálculo de los parámetros de la LCS y muestran, mediante un ejemplo específico, su definición para la LCS. diferentes tipos, así como indicadores de peligro de incendio y explosión de algunas sustancias y materiales y un método para calcular la concentración másica de combustible en un ambiente combustible.
Las recomendaciones se pueden utilizar para estandarizar los requisitos de seguridad contra incendios de las instalaciones industriales con riesgo de explosión e incendio, en particular, las instalaciones para el desarrollo de campos de petróleo y gas. La aplicación de las recomendaciones por parte de las instituciones de diseño y las autoridades estatales de control de incendios aumentará la eficiencia de estas organizaciones.
UDC 624.0 BBK 38.96 © EMERCOM de Rusia, 2015 © FGBU VNIIPO EMERCOM de Rusia, 2015
Existe un método para determinar el área segura requerida de despresurización de los dispositivos tecnológicos y las habitaciones para reducir la presión de explosión de las mezclas de gas, vapor, polvo y aire en su interior (GOST R 12.3.047–2012, ap. N). También existe una metodología para calcular la resistencia a la explosión de edificios con una explosión de deflagración interna * de mezclas de gas, vapor y aire. En 2006, se desarrolló el Código técnico de práctica establecida de la República de Bielorrusia TKP 45-2.02-38-2006 (02250), existen normas extranjeras en esta área, por ejemplo, la norma estadounidense NFPA 68, la norma británica BSEN 14491 : 2012, también hay una serie de monografías, publicaciones, disertaciones, etc., en las que se consideran los temas de protección contra explosiones de locales de industrias explosivas con el uso de estructuras de seguridad.
Como base para el desarrollo de estas recomendaciones se tomaron los requisitos de las Leyes Federales del 27 de diciembre de 2002 No. 184-FZ y del 22 de julio de 2008 No. 123-FZ. * La forma de combustión inestable, en la cual el La ignición secuencial de la mezcla combustible se realiza mediante conductividad térmica y difusión.
así como lo dispuesto en los documentos anteriores, otros resultados científicos y prácticos en esta área.
1. DISPOSICIONES GENERALES
1.1. Estas recomendaciones establecen el procedimiento para calcular los parámetros de estructuras de fácil descarga que proporcionan presiones explosivas permisibles durante una explosión por deflagración dentro de locales pertenecientes a las categorías A y B en términos de riesgo de explosión e incendio.
Para explosiones de mezclas de gas, polvo y aire, en las que la velocidad aparente calculada de propagación de la llama Up exceda de 65 m / s;
Procesos de detonación;
Explosiones de polvos de sustancias inorgánicas y metales;
Locales cuyas dimensiones lineales (largo, ancho, alto) difieren entre sí en más de 10 veces;
Específico Decisiones constructivas LSK y parámetros de sus sujetadores.
1.3. Una estructura fácilmente liberable es una estructura envolvente externa especial de un edificio, estructura (o sus partes), diseñada para reducir la presión durante una explosión con el fin de garantizar la seguridad de las personas, la seguridad de las estructuras y el equipo.
1.4. Los diseños que se pueden restablecer fácilmente se dividen en tipos:
Destructible: estructuras en las que, cuando se exponen a presión demasiada la explosión ocurre una violación macroscópica de la continuidad de su material constituyente;
Desplazable: estructuras en las que, bajo la influencia de una sobrepresión de una explosión, los elementos se destruyen mediante los cuales las estructuras se mantienen en el recinto de la habitación;
Giratorio: estructuras en las que, cuando se expone a la sobrepresión de la explosión, el plano de la estructura gira alrededor de un eje horizontal o vertical fijo.
El tipo de LSK está determinado por sus características de diseño. Al diseñar y calcular LCS, también deben subdividirse en tipos. PARA diferentes tipos incluyen LSK, pertenecientes a dos tipos diferentes y al mismo tipo, pero que difieren en tamaño, peso u otros parámetros que afectan la eficiencia de apertura de estas estructuras.
1.5. La decisión sobre la conveniencia de utilizar un LSC de un tipo u otro debe tomarse sobre la base de una comparación de sus principales características en relación con las condiciones específicas de construcción y funcionamiento de edificios con locales explosivos y con riesgo de incendio.
1.6. Como LSC se pueden utilizar vidrios de acristalamiento fijo (LSC destructible), hojas de apertura de hojas de ventanas, puertas y portones exteriores o estructuras especiales pivotantes (LSC giratorias), así como también fácilmente reiniciables. paneles de pared y elementos ligeros del revestimiento de la habitación (LSK desplazable).
1.7. El uso de acristalamientos fijos como LSC destructible permite obtener las soluciones de diseño más sencillas y convenientes que cumplen con los requisitos tanto de iluminación de una habitación como de su aislamiento térmico, y de reducir el exceso de presión que se produce en la misma durante una explosión interna de emergencia. Al mismo tiempo, para aumentar la eficacia de apertura de un acristalamiento fijo en todos los casos, cuando parezca posible, conviene realizarlo como uno solo.
Las dimensiones máximas admisibles del vidrio utilizado como LSC, o su espesor mínimo, deben establecerse mediante cálculo, teniendo en cuenta el efecto de la carga del viento.
Al usar vidrios de acristalamiento sólido como LSC, debe tenerse en cuenta que los fragmentos formados durante la destrucción del vidrio pueden causar lesiones a las personas que se encuentran cerca de las paredes exteriores de una habitación explosiva con aberturas de ventanas vidriadas.
En presencia de los datos necesarios sobre los patrones de apertura del acristalamiento para el dispositivo de LSC destructible, en lugar de materiales de vidrio, láminas o películas, por ejemplo, plástico, se pueden usar.
1.8. Al instalar LSC giratorios, se debe dar preferencia a las hojas de guillotina que se pueden abrir con bisagras verticales u horizontales (superior o inferior). Las hojas que se pueden abrir con bisagras verticales u horizontales superiores son más convenientes de usar como LSC.
El uso de puertas y portones externos como LSC giratorios debe proporcionarse solo en los casos en que la necesidad de su dispositivo esté determinada por requisitos tecnológicos.
El LSK girado no debe abrirse bajo la influencia de la carga del viento.
Debido a la rotación, se puede prever la apertura del LSC en forma de paneles de pared en la valla exterior 6 de una sala de explosivos, así como elementos de su cubierta. Sin embargo, tales decisiones no fueron recibidas. aplicación práctica, aunque en determinadas condiciones pueden ser preferibles a las soluciones que faciliten la apertura del LSC indicado por su desplazamiento.
En las paredes (paneles de pared), los LSC giratorios se pueden colocar utilizando plástico y otros materiales, lo que permite aumentar no solo la eficiencia de apertura del LSC, sino también su propiedades de aislamiento térmico en comparación con estos parámetros de hojas que se pueden abrir de hojas de ventana.
1.9. Con la justificación adecuada, los paneles de pared fácilmente desmontables y los elementos ligeros de la cubierta de una sala de explosivos se pueden utilizar como LSC desplazables.
Se puede lograr un aumento en la eficiencia de apertura del LSC desplazado reduciendo su tamaño y peso, así como reduciendo el exceso de presión necesaria para la destrucción (operación) de los dispositivos de sujeción (bloqueo).
1.10. La determinación de las propiedades de las sustancias y materiales combustibles se lleva a cabo de acuerdo con los datos de referencia basados en los resultados de las pruebas o por cálculo teniendo en cuenta el estado de los parámetros y modos tecnológicos de acuerdo con los métodos aprobados de la manera prescrita.
1,11. Al introducir en la práctica de la construcción nuevos tipos de LSC, que no se consideran en estas recomendaciones, las pruebas se llevan a cabo de acuerdo con los métodos aprobados de la manera prescrita.
2.1. Los principales parámetros de las estructuras de fácil liberación incluyen el área de una estructura de fácil liberación que cubre las aberturas en el cercado exterior de una sala de explosivos y el coeficiente de apertura de un LSC en una explosión. En el Apéndice se ofrece un ejemplo del cálculo de estos y otros parámetros de estructuras fácilmente reiniciables de diferentes tipos. 1.
2.2. Como pauta esquema de diseño Se supone que la eficiencia de reducir la sobrepresión mediante estructuras de fácil liberación que se produce en las salas de explosivos durante las explosiones internas de emergencia de mezclas de gas combustible, polvo y aire (HS) depende de varios factores. Los más importantes son:
El volumen y la forma de la sala explosiva;
El tipo de mezcla combustible que se forma en una sala de explosivos en situaciones de emergencia, el grado de contaminación gaseosa de la sala (concentración) del HW en el momento de su encendido, el lugar de encendido del HW;
Abarrotamiento de una sala de explosivos con estructuras de construcción (columnas, vigas de techo, estantes, etc.) y equipos;
El área total y la ubicación en el cercado exterior de la sala de explosivos de las aberturas superpuestas por el LSC;
La efectividad de abrir LSC, en función de su tipo, parámetros geométricos y físicos, así como la sobrepresión admisible y las condiciones de combustión explosiva de HW en una sala explosiva.
2.3. El área de las aberturas formadas durante la apertura del LSC, a través de las cuales el gas (productos de combustión y parte del HW sin reaccionar) fluye hacia la atmósfera externa desde la sala de explosivos, no debe ser menor que el área de apertura. aberturas, que, en las mismas condiciones de combustión explosiva del HW, reducen el exceso de presión en la habitación a un valor válido:
n S ЛСКi K aberturas Sopen.tr, ЛСК (1) i 1 donde SЛСКi - el área de aberturas en el cercado exterior de una sala de explosivos, superpuesta por el LSC del tipo i-ésimo, m2;
LSC K open i - coeficiente de apertura del LSC del i-ésimo tipo durante la explosión;
Sopot.tr: el área requerida de aberturas abiertas en el recinto exterior de una sala explosiva, en la que el exceso de presión durante la combustión explosiva de HS no excede el valor permitido, m2.
La abertura i del coeficiente K del LSC muestra qué fracción del área de la abertura cubierta por el LSC se usa al abrir la estructura para la salida de gas (productos de combustión y parte de la mezcla combustible sin reaccionar) hacia la atmósfera exterior desde una sala explosiva .
El área Sop.tr está determinada por la fórmula
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una mezcla peligrosa; Кф es un coeficiente que tiene en cuenta la influencia de la forma de la habitación y el efecto de la salida de productos de combustión de una mezcla explosiva; Vsv - volumen libre de la habitación, m3; 0 - densidad calculada del gas en la habitación antes de la ignición, kg / m3; Pdop: sobrepresión permisible en la habitación durante la combustión de una mezcla explosiva, kPa.
Cabe señalar: la fórmula (2) se obtuvo en el supuesto de que la ignición de una mezcla combustible ocurre en el centro de una sala de explosivos, y las aberturas abiertas en su recinto exterior están ubicadas de la misma manera que las aberturas cubiertas por el LSC, de acuerdo con las recomendaciones. Si la ignición de la mezcla combustible no ocurre en el centro de la sala de explosivos, y las aberturas están ubicadas de manera bastante uniforme en su recinto exterior, entonces la determinación de Sopen.tr de acuerdo con la fórmula (2) se realiza con un margen.
El cálculo de Sop.tr de acuerdo con la fórmula (2) se puede realizar en los casos en que se cumplan las siguientes condiciones:
Las dimensiones lineales de una sala de explosivos en longitud, ancho y altura no difieren en más de 10 veces entre sí;
Las aberturas en los elementos (paredes, revestimientos) del recinto exterior de una sala de explosivos se colocan de manera bastante uniforme o cerca de un posible punto de ignición de la mezcla combustible;
El valor aceptado de Pdop es 75 kPa.
Si no se cumple al menos una de estas condiciones, se deben realizar los ajustes apropiados en la fórmula (2). Estos ajustes pueden referirse al coeficiente numérico en la fórmula (2) o expresiones para determinar los coeficientes y K.
2.4. En el caso general, el exceso de presión permisible en la habitación durante la combustión de una mezcla explosiva Pdop se considera igual a 5 kPa. Para medios de combustión lenta (velocidad máxima normal de propagación de la llama Umax 0,15 m / s), la Pdop se considera igual a 3 kPa.
Si la velocidad aparente de propagación de la llama calculada Up excede los 65 m / s, entonces la estructura del edificio debe calcularse para la resistencia a los efectos de las ondas expansivas que surgen de la propagación de la llama, de acuerdo con los procedimientos aprobados de la manera prescrita.
En este caso, las estructuras del edificio no deben colapsar (fallar) cuando el exceso de presión de la explosión en la habitación se eleva al valor de Pdop, determinado a partir de la expresión Pdop 0.003 U p. (3) El valor de Pdop debe disminuirse o aumentarse en función de los resultados del análisis de resistencia de las estructuras de los edificios, teniendo en cuenta las cargas dinámicas de la explosión, de acuerdo con los procedimientos aprobados de la manera prescrita.
2.5. La velocidad aparente de propagación de la llama Up calculada se determina mediante la fórmula Up = 0.5Un.р (pNCPR + ðmax), (4) donde pNCPR es el grado de expansión térmica de los productos de combustión del HM con una concentración de combustible correspondiente al LEL (más bajo límite de concentración propagación de la llama); ðmax es el grado de expansión térmica de los productos de combustión del HM con la concentración de combustible correspondiente a Unmax.
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donde dP es la tasa máxima de aumento de presión dt max durante la explosión, kPa / s; rэ - radio equivalente de la habitación, m; Pmax: presión máxima de explosión de la mezcla de polvo y aire, kPa.
La tasa máxima de aumento de presión durante la explosión y la presión máxima de explosión de la mezcla de polvo y aire se determinan de acuerdo con GOST 12.1.041, de acuerdo con los resultados de la prueba de acuerdo con GOST 12.1.044 o de acuerdo con los datos de referencia.
El radio equivalente de la habitación re se determina mediante la fórmula re 0,62 3 Vpom, (8) donde Vpom es el volumen geométrico de la habitación, m3.
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Notas: 1. Estructuras y equipos de edificios de pequeño tamaño: estructuras y equipos (o un elemento separado considerado como un obstáculo independiente para la propagación de la llama) con dimensiones lineales que no excedan los 0,75 m de longitud, ancho y altura, o con un tamaño relativamente grande. longitud (tubería, columna, elementos de sistemas de varillas, etc.) y una sección transversal de no más de 0,75 x 0,75 m; Estructuras y equipos de construcción de gran tamaño: estructuras y equipos cuyas dimensiones lineales superan los 1,5 m de largo, ancho y alto.
2. Si es imposible determinarlo, se permite suponer que las estructuras y el equipo del edificio ocupan el 20% del volumen geométrico de la habitación Vnom.
3. Para valores intermedios de V y s, así como en presencia de tamaños pequeños y grandes estructuras de construccion y hardware, el valor se determina por interpolación lineal. Si V es menor que 100 m3, el valor se determina por interpolación lineal, mientras que convencionalmente se asume que en V = 0 = 2. Para estructuras de edificios y equipos que están entre pequeños y grandes, el valor también se determina por interpolación lineal.
4. En ausencia de datos sobre la relación porcentual entre estructuras y equipos de edificios grandes y pequeños, se permite suponer que la proporción del volumen ocupado por estructuras y equipos de gran tamaño es de 0,6 s, y por pequeños -estructuras de tamaño - 0,4 s.
5. Estas tablas se utilizan para calcular mezclas de hidrógeno y aire, así como otros tipos de mezclas explosivas (excepto las mezclas de polvo y aire que se indican a continuación) con Uн.р 0,5 m / s. Para mezclas explosivas con Uн.р 0.5 m / s (con la excepción de mezclas de hidrógeno-aire y las siguientes mezclas combustibles de polvo-aire), los valores tabulares aumentados en 1,3 veces se toman como valores calculados. Para las mezclas de polvo y aire, que incluyen almidón, harina, polvo de grano y sustancias combustibles similares, los valores tabulares deben tomarse como se calcularon, reducidos 2 veces.
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2.9. El coeficiente Kf, teniendo en cuenta la influencia de la forma de la habitación y el efecto del flujo de salida de los productos de combustión de una mezcla explosiva, en v 2, se determina mediante las fórmulas:
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Vpom donde ap, bp y hp son el largo, ancho y alto de la habitación, m, respectivamente.
Si v 0.01, debe tomar Kf = 1. Para 0.01 v 2, el valor de Kf se determina por interpolación lineal.
Si el valor calculado de Kf es mayor que 1 o menor que 0.35, entonces Kf debe tomarse igual a 1 o 0.35, respectivamente.
2.10. El volumen libre de una sala explosiva Vsv se determina mediante la fórmula Vsv = Vpom (1 - 0.01 h), (19)
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A p.v U n.r 0 M LSK donde Sopen.tr es el área requerida de aberturas abiertas en el cercado exterior de una sala de explosivos, en la que el exceso de presión durante la combustión explosiva de HS no excede Pdop, m2; ALSK, bLSK - dimensiones de los lados horizontal y vertical del LSK, m; rvskr - exceso de presión en la habitación en la que comienza la apertura del LSC, kPa; Ks.m es un coeficiente que tiene en cuenta la influencia de la propia masa del LSK, en función de su caracteristicas de diseño y las condiciones de la ubicación en la cerca exterior; Кз.п - coeficiente que tiene en cuenta el estrechamiento de la abertura al abrir el LSC girado; Kp.v - coeficiente de formación de una carga explosiva en una estructura;
MLSK - masa de la parte móvil (giratoria o desplazable) del elemento LSK, kg.
El coeficiente K de LSC abierto para LSC girado y desplazado no se toma más de 1.
2.14. Los valores de pvcr se determinan utilizando las siguientes fórmulas (de los dos valores para cada fórmula, el mayor se toma como el calculado):
a) para estructuras giratorias colocadas en las paredes de la habitación:
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La longitud ap y el ancho bp de la habitación son 42,8 y 18,0 m, respectivamente De acuerdo con la sección de la habitación (1–1 en la figura 1), la altura calculada de la habitación es hp = 12,075 m.
El volumen geométrico de la habitación Vpom se determina mediante la fórmula Vpom = an bp hp = 42,8 18 12,075 = 9302,58 m3.
Según la nota. 2 y 4 a la mesa. 1, se asume que las estructuras y equipos de los edificios ocupan el 20% del volumen geométrico de la sala, ocupando el 60% las estructuras y equipos de los edificios de gran tamaño y el 40% los de pequeño tamaño.
El volumen libre de la habitación Vsv se calcula mediante la fórmula (19):
Vw = 9302,58 (1 - 0,01 20) = 7442,064 m3.
En una sala de emergencias, se puede formar una mezcla combustible de metano y aire. La presión y la temperatura en la habitación antes de la ignición de la mezcla combustible se toman iguales a p0 = 101,3 kPa, t0 = 20 ° C.
El coeficiente del grado de llenado del volumen de la habitación con una mezcla combustible y su participación en la explosión es v = 1.
Las características de la mezcla combustible se toman de acuerdo con la tabla del Apéndice. 2:
máx = 1,13 kg / m3; pmáx = 7,6; cmax = 9,1; Umax = 0,28 m / s;
LIE = 1,15 kg / m3; rNCPR = 5,0; SNCR = 6,0.
Las características calculadas del pozo horizontal se calculan de acuerdo con las fórmulas adecuadas.
La velocidad normal estimada de propagación de la llama se determina mediante la fórmula (6):
Un.r = 0,55 0,28 = 0,154 m / s.
La densidad estimada del gas en la habitación antes de la ignición de la mezcla se determina mediante la fórmula (20):
0,5367 1 (1,15 1,13) 3 0 1,14 kg / m.
1 0,00367 20 La relación de compresión calculada de los productos de combustión en una explosión en un volumen cerrado se determina mediante la fórmula (9):
c = 0,5 (6,0 + 9,1) = 7,55.
El volumen de la sala V, en la que se quema la mezcla explosiva, se determina a partir de las condiciones (10) - (12):
Vpl = 0,5 1 9302,58 (5,0 + 7,6) = 58 606,25 m3, V = Vpom = 9302,58 m3.
El indicador de la intensificación de la combustión explosiva se determina por interpolación lineal de acuerdo con la tabla. 1 según el grado de saturación de la habitación con estructuras y equipos del edificio hy el volumen V, en el que arde la mezcla explosiva:
Para estructuras y equipos de edificios de pequeño tamaño con h = 20%:
(18 10) (9302,58 1000) 17,38 ;
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Se supone que la sobrepresión admisible en la habitación Pdop es de 5 kPa.
De acuerdo con las fórmulas (14) - (16) coeficiente = 1.
El coeficiente que tiene en cuenta la influencia de la forma de la habitación y el efecto de la salida de productos de combustión de un HW explosivo está determinado por la fórmula (17), ya que
hp = 12.075 m ap = 42.8 m:
0,5 (182 12,0752) Kf 0,531.
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La velocidad aparente de propagación de la llama calculada se determina mediante la fórmula (4):
Ur = 0,5 12,77 0,154 (5,0 + 7,6) = 12,39 m / s.
Desde Uр 65 m / s, es posible utilizar eficazmente el LSC para reducir la sobrepresión de la explosión en la habitación al valor admisible aceptado de 5 kPa.
Consideremos cuatro opciones para usar LSK de diferentes tipos.
Opción 1. Una hoja de ventana, que se muestra en la fig.
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La hoja tiene cuatro aberturas acristaladas idénticas.
Se supone que se utiliza vidrio con un grosor de 5 mm para acristalar las aberturas de las ventanas. Acristalamiento simple y doble.
Las dimensiones calculadas de los vasos están determinadas por las fórmulas (25) y (26):
ast = 1,405 + 3 0,005 = 1,42 m;
bst = 1,62 + 3 0,005 = 1,635 m.
El área de vidrio Sst está determinada por la fórmula (24):
Sst = 1,42 1,635 = 2,32 m2.
El coeficiente st se calcula mediante la fórmula (27):
1.42 Art. 0.8685.
Los coeficientes KSh y K se determinan por interpolación lineal (ver tablas 4 y 5):
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2.75 El valor del coeficiente de formación de la carga explosiva en la estructura Kp.w se determina mediante el método de interpolación lineal según la tabla. 6:
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Variante 3. Se considera LSC una estructura giratoria con bisagra vertical, similar en tamaño y peso a la estructura desplazable considerada en la segunda variante.
Suponemos que la estructura, al abrirse, gira en un ángulo de 90 ° y estrecha la abertura de descarga en 0,1 m.
La fijación de la estructura asegura la separación del LSC del resto de la estructura de cerramiento exterior de la habitación a una presión de 0,5 kPa.
Por la expresión (29), se determina el valor de pvcr:
rvcr 1 kPa;
rvcr 2,5 0,5 0,5 1,75 kPa.
Finalmente, se toma pvcr = 1,75 kPa.
El valor del coeficiente K viene determinado por la fórmula (35):
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Opción 4. Los elementos ligeros del revestimiento de una sala de explosivos se consideran LSC.
Al realizar los cálculos, las instrucciones establecidas en el Art.
Dimensiones de un solo LSC: largo apr = 6 m, ancho bpr = 6 m.
En cálculos posteriores, se supone lo siguiente:
Los elementos livianos se ubican en la cubierta de tal manera que cuando se abren no se afectan entre sí y el coeficiente teniendo en cuenta la influencia de la disposición mutua de estos elementos durante la apertura es igual a 1.
Esta suposición se realiza de acuerdo con. También se asume que no hay mecanismo de sujeción LSC.
De acuerdo con SP 4.13130.2013 carga de diseño de la masa de estructuras de revestimiento que se descartan fácilmente (por 1 m2 de área) no debe ser superior a 0,7 kPa.
Por tanto, se toma rs.m = 0,7 kPa.
La altura más alta del edificio en consideración es de 12,45 m. Teniendo en cuenta el espesor del revestimiento, al determinar el efecto de la carga del viento sobre el revestimiento, se toma una altura de 15 m con un margen. Al determinar tanto el viento como la nieve cargas, se supone que el ángulo de inclinación del techo no supera los 10 °.
Según SP 20.13330 (SNiP 2.01.07-85 *), puede obtener:
s0 = 1 kPa; µ = 1; w0 = 0,38 kPa; k = 0,75; ce = –0,7;
0,99; f = 1.4, donde s0 es el valor estándar de la carga de nieve en la proyección horizontal del pavimento; µ es el coeficiente de transición del peso de la capa de nieve del suelo a la carga de nieve en la cubierta; w0 - valor estándar de la presión del viento;
k - coeficiente que tiene en cuenta el cambio en la presión del viento a lo largo de la altura; se es el coeficiente aerodinámico;
- coeficiente de pulsación de la presión del viento; f es el factor de seguridad de la carga de viento.
El valor de la carga de nieve se calcula mediante la fórmula pр.сн = s0 f = 1 · 1 · 1,4 = 1,4 kPa.
El valor de la carga de viento se determina mediante la fórmula pp.v = w0 k ce f (1 + KD), donde KD es el factor dinámico, KD = 1,1;
p.w = 0,38 0,75 0,7 1,4 (1 + 1,1 0,99) = 0,583 kPa.
La efectividad de abrir el LSC se determina en el caso de que no se realice la limpieza de la nieve de la cubierta de una sala de explosivos.
Según la fórmula (32):
a 2,5 r.v. - rs.m = 2,5 0,583 - 0,7 = 0,76 kPa 0;
rdn 0,76 kPa.
Con la fórmula (34), puede obtener:
Rdn 0.5 (0.7 + 1.4) = 1.05 kPa, que es más que rdn determinado por la fórmula (32), por lo tanto, es necesario tomar rdn = 1.05 kPa.
Para LSK desplazados, dispuestos en la cubierta de la habitación, de acuerdo con la segunda fórmula (31), se puede encontrar pvcr = 0.7 + 1.05 + 1.4 = 3.15 kPa, que es más que rvcr, determinado por la primera de las fórmulas (31) , por lo tanto, tomamos pvcr = 3.15 kPa.
Para determinar el coeficiente Kp, calculamos el coeficiente K mediante la fórmula (35):
- & nbsp– & nbsp–
no producido. El área requerida del LSC en este caso debe ser S LSC 130.72 2971 m2, y este requisito de 0.044 no se puede cumplir, ya que el área de todo el techo de la sala explosiva considerada es de aproximadamente 780 m2.
- & nbsp– & nbsp–
Nota: Las características dadas para las mezclas de polvo y aire en presencia de datos apropiados (tamaño de partícula, humedad, etc.) deben especificarse en relación con las condiciones específicas de combustión del HM.
- & nbsp– & nbsp–
42 El valor de Cmax para polvos combustibles, según, se determina mediante la fórmula Cmax = 3CNKPR. (A3.5)
Al participar en la explosión de mezclas híbridas o multicomponentes, se determina el siguiente procedimiento:
Para cada una de las sustancias se calculan los parámetros necesarios para determinar la velocidad aparente de propagación de la llama calculada Up;
Se selecciona el máximo de los valores Up calculados.
Se realizan cálculos adicionales para la sustancia para la cual el valor de Up es el máximo. En este caso, la masa de la sustancia se considera igual a la masa total de las sustancias que participan en la explosión.
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Introducción
1. Disposiciones generales
2. Metodología para calcular los parámetros de estructuras fácilmente reiniciables
APÉNDICE 1. Un ejemplo de cálculo de los parámetros de estructuras fácilmente desechables ........ 25 APÉNDICE 2. Indicadores de peligro de incendio y explosión de algunas sustancias y materiales ........ 39 APÉNDICE 3. Cálculo de la concentración másica de combustible en un medio combustible
Bibliografía
3.5.2 Determinación del área de estructuras de caída fácil
La velocidad normal estimada de propagación de la llama se determina mediante la fórmula del código técnico:
donde U n.max es la máxima velocidad normal de propagación de la llama, m / s.
El valor del límite de concentración inferior de propagación de la llama Cnp y la concentración estequiométrica Cmax en g / m 3 se determina mediante flrmul:
El coeficiente que determina el grado de llenado del volumen de la habitación con una mezcla explosiva y su participación en la explosión está determinado por la fórmula del código técnico:
donde m es la masa de gas combustible o vapores líquidos que ingresan a la habitación en situaciones de emergencia, o la cantidad de polvo que puede formar una mezcla explosiva, kg. Determinado por [NPB 5-2005];
Z es el coeficiente de participación del combustible en la explosión. Determinado por [NPB 5-2005];
С НКП - concentración másica de combustible en un medio combustible, correspondiente al límite de concentración inferior de propagación de la llama, g / m 3;
C max - concentración másica de combustible en un medio combustible, correspondiente a la velocidad normal máxima de propagación de la llama U n.max, g / m 3.
El grado de llenado del volumen de la habitación con una mezcla explosiva está determinado por la fórmula:
(3.17)
Densidad estimada del gas en una sala explosiva antes de la ignición
Como LSC se utilizará encuadernación de ventana con dimensiones 2110х2710 según P.А STB 939-93 Ventanas y puertas de balcon para edificios y estructuras.
Volumen de la llama
El volumen de V g. Pom se determina en función de las condiciones:
V pl El indicador de la intensidad de la combustión explosiva se determina de acuerdo con la Tabla 3.2 según el volumen del equipo y las estructuras del edificio en el volumen de la habitación. Pequeño equipo Equipo grande Aceptamos 60% para equipos KG y 40% para equipos MG La relación de compresión calculada de los productos de combustión durante la explosión ε c se determina mediante la fórmula (9): donde ε c.NKP es el grado de compresión de los productos de combustión durante una explosión en un volumen cerrado con una concentración de combustible correspondiente al límite de concentración inferior de propagación de la llama; ε c.max es el grado de compresión de los productos de combustión durante una explosión en un volumen cerrado de concentración de combustible, que corresponde al valor de U n.max El coeficiente β μ, teniendo en cuenta el grado de llenado del volumen de la habitación con una mezcla explosiva de gas y aire, se determina mediante las fórmulas (3.25-3.26) y la tabla 3.5. Dado que μ 1< μ ν <,μ 2 то β μ El coeficiente que tiene en cuenta la influencia de la forma de una sala explosiva y el efecto de la salida de los productos de combustión de una mezcla explosiva de vapor y aire K f se determina mediante la fórmula si h p ≥ a p, donde a p es la longitud de la habitación, 76 m; b p - ancho de la habitación, 24 m; h p - altura de la habitación, 3,5 m. Si μ ν ≤ 0.01, K f = 1. Para 0.01< μ ν < μ 2 величина К ф определяется линейной интерполяцией. Si el valor de K f en el cálculo es mayor que 1 o menor que 0.35, entonces el valor del coeficiente se toma como 1 y 0.35, respectivamente. Esto significa que el área mínima de estructuras fácilmente descargadas en la cerca exterior de la habitación es igual a: La velocidad estimada de propagación de la llama U p está determinada por la fórmula Dado que Uð es inferior a 65 m / s, es posible utilizar LSC de forma eficaz para reducir el exceso de presión en la habitación a un valor de 5 kPa. Suponemos que el vidrio con un grosor de 5 mm se usa para acristalar aberturas de ventanas, acristalamiento simple Las dimensiones calculadas de las gafas vienen determinadas por las fórmulas (24, 25) de este código técnico: El área del vidrio S st está determinada por la fórmula El coeficiente λ st está determinado por la fórmula Según las tablas 4 y 5, los coeficientes K SH y K λ se determinan por interpolación lineal: El valor de la presión de apertura reducida del doble acristalamiento está determinado por la fórmula El coeficiente de apertura del vidrio K abierto durante la explosión se determina de acuerdo con la tabla 3 de este código técnico por interpolación lineal: El área del LSK en la cerca exterior de una habitación explosiva cuando se usa doble acristalamiento está determinada por la fórmula En ausencia de datos de diseño, el área de estructuras fácilmente reiniciables debe ser de al menos 0,05 m 2 por 1 m 3 del volumen de una habitación de categoría A para el riesgo de explosión e incendio y de al menos 0,03 m 2 para una habitación de categoría B para peligro de explosión e incendio cláusula 5.6.6 TKP 45-2.02-92-2007 Cuadro 3.5. local, m 3 Transferible coeficiente, m 3 / m 2 Superficie LSK, m 2 Puertas ignífugas y estancas al humo de gas con dispositivos de cierre automático de acuerdo con el plan-esquema No. 1,2 presentado en el Apéndice 2. Basado en los resultados del análisis del riesgo de incendio del objeto protegido (MDOU No. 126 "Solnechny Zaychik" del distrito de la ciudad de Togliatti), se desarrolló la Declaración de Protección contra Incendios (Apéndice 3). El incumplimiento de las recomendaciones para reducir el nivel de riesgo de incendio puede llevar a la administración a ... 3.1 Medidas para garantizar la seguridad contra incendios de una estación de servicio de gas para automóviles 3.1.1 Medidas para reducir la categoría de riesgo de incendio de una estación de servicio de gas para automóviles con gas licuado (propano-butano) Actualmente no existe un marco regulatorio que regule la reducción de la categoría de riesgo de incendio de instalaciones al aire libre. Medidas para eliminar las fuentes de ignición ... Justifique la necesidad de un dispositivo de diseño fácilmente reiniciable (en adelante, LSC) (TKP 45-2.02-92, TKP 45-2.02-38). Al diseñar estructuras, es necesario seleccionar el tipo de estructura fácilmente reiniciable y sus parámetros. Para esto, el área requerida del LSC se calcula para una habitación de acuerdo con TKP 45-2.02-38 (la habitación para la que se realiza el cálculo está determinada por el jefe de diseño del curso). Para el resto de locales de las categorías A y B, el cálculo del área requerida del LSK se realiza de acuerdo con la cláusula 5.6.6 del TKP 45-2.02-92. A continuación, se analiza la posibilidad de disponer el LSC en los muros de cerramiento exterior, se encuentra el área de ventanas que se puede utilizar como LSC. Es necesario tomar el número de ventanas de acuerdo con los dibujos de los planos de planta, las dimensiones de las ventanas se tienen en cuenta teniendo en cuenta los parámetros seleccionados en la subsección 2.1. Esto tiene en cuenta la posibilidad de instalar ventanas en un cortafuegos tipo 1 (TKP 45-2.02-92). Si el área de las ventanas no es suficiente, entonces es necesario proporcionar LSC en el revestimiento (acristalamiento de tragaluces o un revestimiento que no tenga una conexión rígida con los elementos de carga del revestimiento). En este caso, refleje las siguientes preguntas en la parte del texto. Para un recubrimiento fácilmente removible, se determinan lo siguiente: Carga de la masa de estructuras de revestimiento; La presencia y disposición de costuras divididas; Área de cobertura delimitada por costuras cortadas (área del mapa). Para el acristalamiento de ventanas o lucernarios se determina lo siguiente: Tipo de vidrio (regular o reforzado); Espesor de vidrio; Cuadrado de un vaso encuadernado. En la tabla 2.10, resuma los datos de las instalaciones en las que se necesita un dispositivo LSC. Tabla 2.10 - Parámetros LSC Ejemplo de llenado: Garantizar la seguridad de las personas en caso de incendio. Determinación de parámetros de salidas de emergencia de locales. En esta sección, teniendo en cuenta los requisitos del TCP 45-2.02-279, considere los siguientes problemas y envíelos en una nota explicativa: - para cada habitación, seleccione el número requerido de salidas de la habitación; Organizar las salidas de evacuación de las instalaciones de forma dispersa. Considere la admisibilidad de la disposición de salidas de emergencia a través de locales para otros fines: Desde herrajes e insertos hasta salas de categorías B1-B4, G1-G2, d. Calcule para todas las instalaciones de producción: De acuerdo con las tablas 11 y 2 de TKP 45-2.02-279, seleccione el ancho requerido de las salidas de las instalaciones de producción; De acuerdo con la tabla 9 de TKP 45-2.02-279 para locales industriales, se selecciona la distancia desde el lugar de trabajo más remoto hasta la salida de evacuación más cercana de las instalaciones (al considerar, tenga en cuenta las notas de la tabla 9), El resultado se presenta en forma de tabla 2.11. Tabla 2.11 - Parámetros de las salidas de emergencia Notas: 1. En las columnas 4 a 8, el valor va seguido de una justificación normativa (por ejemplo: cláusula 2.26); 2. En las columnas 5,7,8 - después del valor calculado, el valor requerido se pasa por una fracción, luego el real; 3. En la columna 3, calcule la densidad del flujo humano en el pasillo común de la habitación (nota 1 de la tabla 9 de TKP 45-2.02-279). Para ello, es necesario tener en cuenta lo siguiente: dado que el proyecto del curso no contiene datos sobre la cantidad y dimensiones de los equipos tecnológicos, para calcular la densidad del flujo humano en el local, se asume que el área de Los pasajes de evacuación equivalen al 35% del área de la habitación. Ejemplo de llenado:
(3.26)
(3.27)
. (3.28)
(3.29)
(3.30)
. (3.35)
(3.40)Pos El nombre de una habitación Categoría de airbag 5-2005
3
Departamento de embalaje A 11753
0,05
167.9
7
Almacén intermedio de productos terminados B 5796
0.03
50
Departamento de elaboración de esmaltes A 5967,36
-
414,25
Pos. según el dibujo Nombre, categoría de local Superficie, volumen de locales, número de habitantes, densidad de población estimada Número de salidas del local Ancho de puerta: calculado / mínimo permitido / real, m Altura de la puerta, m Distancia desde el lugar de trabajo más distante hasta la salida de la habitación (escalera), m Dispersión de la ubicación de las salidas del local, m
Taller de montaje, categoría B1 1200 m 2; 7200 m 3; 212 personas, 0,44 personas / m2 p.3.9 2,23 / 0,8 / 3; vol. 12 / vol. 2 1,95 p. 4,6 Ficha 90/40. diez 33/17 cláusula 3.18
Área de preparación de barniz, categoría A 132 m 2; 792 m 3; 5 personas, 0,09 personas / m2 elemento 3.9b 0,125 / 0,8 / 2 t.12 / t.2 1,95 p. 4,6 Pestaña 35/15. 2 --
