ПРИЛОЖЕНИЕ 2
МЕТОДИКА РАСЧЕТА УЧАСТВУЮЩЕЙ
ВО ВЗРЫВЕ МАССЫ ВЕЩЕСТВА
Методика расчета может применяться при выборе основных направлений организационно-технических мероприятий по защите персонала от травмирования при взрывах парогазовых сред и конденсированных взрывчатых веществ (ВВ).
1. В данной методике по результатам исследований крупномасштабных промышленных и экспериментальных взрывов парогазовых сред и мощных конденсированных ВВ приняты следующие условия и допущения:
1.1. В расчетах принимаются общие приведенные массы парогазовых сред (m) соответствующие им энергетические потенциалы (Е), полученные при количественной оценке взрывоопасности технологических объектов (стаций, блоков) по методике, приведенной в приложении 1.
Для конкретных реальных условий значения m и Е могут определяться другими методами с учетом эффекта диспергирования горючей жидкости в атмосфере под воздействием внутренней и внешней энергий, характера раскрытия технологической системы, скорости истечения горючего продукта в атмосферу и других возможных факторов.
Масса конденсированных ВВ (Wк) определяется по их содержанию в технологической системе, блоке, аппарате.
1.2. Масса паров, участвующих во взрыве, определяется произведением
| m’ = z×m кг, |
|
| (1) |
где z — доля приведенной массы паров, участвующей во взрыве.
В общем случае для неорганизованных паровых облаков в незамкнутом пространстве с большой массой горючих веществ доля участия во взрыве может приниматься 0,1. В отдельных обоснованных случаях доля участия веществ во взрыве может быть снижена, но не менее чем до 0,02.
Для производственных помещении (зданий) и других замкнутых объемов значения z могут приниматься в соответствии с ОНТП 24-86 или по данным табл. 1.
Т а б л и ц а 1
| Вид горючего вещества | z |
| Горючие газы | 0,5 |
| Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости | 0,3 |
1.3. Источники воспламенения могут быть постоянные (печи пиролиза, факел, электроаппаратура открытого исполнения и т.п.) или случайные (временные огневые работы, транспортные средства и т.д), которые могут привести к взрыву парогазового облака при его распространении.
1.4. Тротиловый эквивалент взрыва парогазовой среды (Wт)*, определяемый по условиям адекватности характера и степени разрушения при взрывах паровых облаков и конденсированных ВВ, рассчитывается по формулам:
1.4.1. Для парогазовых сред
| Wт* × zm кг | (2) |
где Wт* — тротиловый эквивалент, кг;
0,9 — доля энергии взрыва тринитротолуола (ТНТ), затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;
0,4 — доля энергии взрыва парогазовой среды, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;
— удельная теплота сгорания парогазовой среды, кДж/кг;
— удельная энергия взрыва ТНТ, кДж/кг.
1.4.2. Для конденсированных ВВ
qк
| Wт*=× Wk кг | (2) |
где Wк — масса конденсированного ВВ, кг;
— удельная энергия взрыва конденсированного ВВ, кДж/кг.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
| № пп | Термин | Определение термина |
| 1. | Взрывоопасные вещества | Вещества (материалы), способные образовывать самостоятельно или в смеси с окислителем взрывоопасную среду |
| 2. | Критические значения параметров | Предельные значения одного или нескольких взаимосвязанных параметров (по составу материальных сред, давлению, температуре, скорости движения, времени пребывания в зоне с заданным режимом, соотношению смешиваемых компонентов, разделению смеси и т.д.), при которых возможно возникновение взрыва в технологической системе или разгерметизация технологической аппаратуры и выбросы горючих сред в атмосферу |
| 3. | Предельно допустимые значения параметров | Докритические значения потенциально взрывоопасной среды, отличающиеся от критического значения параметра на величину, равную сумме ошибки его экспериментального или расчетного определения и погрешности измерения, средств контроля, регулирования параметров и ПАЗ в технологическом процессе |
| 4. | Опасное значение параметра | Значение параметра, вышедшее за пределы регламентированного и приближающееся к предельно допустимому значению |
| 5. | Химико-технологическая система | Совокупность взаимосвязанных технологическими потоками и действующих как одно целое аппаратов, в которых осуществляется определенная последовательность технологических операций (подготовка сырья к реакции, собственно химическое превращение и выделение целевых и побочных продуктов). |
| 6. | Технологический блок | Аппарат или группа (с минимальным числом) аппаратов, которые в заданное время могут быть отключены (изолированы) от технологической системы без опасных изменений режима, приводящих к развитию аварии в смежной аппаратуре или системе |
| 7. | Технологический процесс | Совокупность физико-химических превращений веществ и изменений значений параметров материальных сред, целенаправленно проводимых в аппарате (системе взаимных аппаратов, агрегате, машине и т.д.) |
| 8. | Технологическая среда | Сырьевые материалы, реакционная масса, полупродукты, готовые продукты, находящиеся и перемещающиеся в технологической аппаратуре (технологической системе) совокупность физико-химических |
| 9. | Регламентированные значения параметров технологической Среды | Совокупность значений параметров технологической среды, характеризующих ее состояние, при которых технологический процесс может безопасно протекать в заданном направлении |
| 10. | Потенциально взрыво опасный технологический процесс | Технологический процесс, проводимый при наличии в технологической аппаратуре горючих и взрывоопасных материальных сред, при отклонении параметров которых от регламентированных рабочих значений возможно возникновение взрыва в аппаратуре или выброс горючих сред в атмосферу |
| 11. | Технологический объект | Часть химико-технологической системы, содержащая объединенную территориально и связанную технологическими потоками группу аппаратов |
| 12. | Взрывоопасный технологический блок | Технологический блок, на котором при отклонениях от заданного режима и от регламентированных условий выполнения технологических и производственных операций возможен взрыв в аппаратуре или выброс горючих сред в атмосферу |
| 13. | Аварийная разгерметизация | Неконтролируемое нарушение целостности и (или) герметичности элементов оборудования химико-технологической системы, приводящее к возникновению взрыва в аппаратуре или выбросу горючих сред в атмосферу |
| 14. | Залповый выброс | Кратковременный выброс большого количества горючих и взрывоопасных веществ в атмосферу при аварийной разгерметизации оборудования или по иным причинам |
| 15. | Общий энергетический потенциал технологического блока | Совокупность энергий адиабатического расширения парогазовой Среды, полного сгорания имеющихся и образующихся из жидкости паров (газов) за счет внутренней и внешней (окружающей среды) энергий при внезапном аварийном раскрытии технологического блока |
| 16. | Относительный энергетический потенциал | Показатель степени и масштабов возможных разрушений взрыва парогазовой среды в технологическом блоке при условии расхода общего энергетического потенциала технологического блока непосредственно на формирование ударной волны |
| 17. | Приведенная масса парогазовой среды | Масса горючего вещества во взрывоопасной парогазовой среде, энергия полного сгорания которой определяется по единой удельной теплоте сгорания 46×103кДж/кг |
| 18. | Условный тротиловый эквивалент | Условная масса тринитротолуола (ТНТ), соответствующая энергии взрыва всей массы парогазовой среды при расходе ее только на формирование ударной волны |
| 19. | Тротиловый эквивалент взрыва | Условная масса ТНТ, взрыв которой адекватен по степени разрушения взрыву парогазовой среды с учетом реальной доли участия во взрыве горючего вещества ПГС, доля расхода энергии взрыва ПГС и ТНТ, на формирование ударной волны |
| 20. | Классификация технологических блоков по уровням взрывоопасности | Градация технологических блоков по значениям относительных энергетических потенциалов и приведенным массам горючей парогазовой среды, которые могут выбрасываться в атмосферу при типичных авариях на технологических блоках и участвовать во взрыве паровых облаков, в замкнутых объемах технологических систем и производственных помещениях |
| 21. | Предупредительное значение параметра | Значение параметра на границе регламентированных (допустимых) значений параметра технологического процесса |
| 22. | Предупредительная сигнализация | Сигнализация, срабатывающая при достижении предупредительного значения параметра технологического процесса |
| 23. | Предварительная сигнализация | Сигнализация, срабатывающая при достижении предельно допустимого значения параметра технологического процесса |
| 24. | ПАЗ | Противоаварийная автоматическая защита, базирующаяся на средствах и элементах КИП и А, вычислительной техники и управляемых ими исполнительных устройствах |
| 25. | Автоматическое управление | Управление технологическим процессом с использованием средств и элементов контроля и автоматики, вычислительной техники и управляемых ими исполнительных устройств без участия человека |
| 26. | Автоматизированное управление | Управление технологическим процессом с использованием средств и элементов контроля и автоматики, вычислительной техники и управляемых ими исполнительных устройств при участии человека |
| 27. | Энергетическая устойчивость технологического блока (систе-мы) | Характеристика возможности (вероятности) возникновения и развития типовых аварий при внезапном прекращении энергообеспечения, которая определяется при комплексном анализе взрывоопасности конкретных технологических блоков (систем) |
РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Адушкин В.В., Когарко С.М., Лямин А.Г. Расчеты безопасных расстояний при газовом взрыве в атмосфере / Взрывное дело, № 75/32. М.: Недра. 1995. с. 82—94.
2. Бейкер У., Кокс П., Уэстайн П. и др. Взрывные явления. Оценка и последствия в 2-х кн./Под ред. Я.Б.Зельдовича, Б.Е.Гельфанда. М.: Мир. 1986.
3. Бесчастнов М.В. Взрывобезопасность и противоаварийная защита химико-технологических процессов. М.: Химия, 1983. С.470.
4. Ван де Путте. Составление отчетов по безопасности на предприятиях химической промышленности / Пер. с англ. / Информационный бюллетень. 1986. № 11 (866). М.: Госгортехнадзор. С.19—28.
5. Легасов В.А. Проблемы безопасного развития техносферы / “Коммунист”. 1987. № 8. С.92—101.
6. Легасов В.А., Чайванов Б.Б., Черноплеков А.Н. Научные проблемы безопасности современной промышленности / “Безопасность труда в промышленности”. 1988. С.44—51.
7. Маршал Ф. Взрывы паровых облаков в незамкнутом пространстве (ВПОНП) / Пер. с англ. / Информационный бюллетень. 1986. № 11 (866). М.: Госгортехнадзор. С. 1—18.
8. Основные принципы системы управления охраной труда и техникой безопасности производств на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Госгортехнадзор. 1988. 9с.
*Расчет выполняется в Международной системе единиц (СИ).
* Тротиловый эквивалент может определяться для оценки уровня воздействия взрыва парогазовой среды или конденсированных ВВ с целью разработки эффективных защитных мероприятий.
* Тротиловый эквивалент может определяться для оценки уровня воздействия взрыва парогазовой среды или конденсированных ВВ с целью разработки эффективных защитных мероприятий.
2