Количество пыли, которое может образовать взрывоопасную смесь, определяют из следующих предпосылок:
а) расчетной аварии предшествовало накопление пыли в производственном помещении при нормальном режиме технологического оборудования, в частности, в результате нарушения его герметичности;
б) в момент расчетной аварии произошла плановая (при выполнении ремонтно-восстановительных работ) или внезапная разгерметизация технологического аппарата, за которой последовал аварийный выброс в помещение всей находившейся в аппарате пыли.
Массу mпл, кг, взвешенной в объеме помещения пыли, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяют по формуле [1]
mпл = mав + mвз, =123,98 (1)
где mав – масса пыли, поступившей в помещение из аппарата в результате аварийной ситуации, кг; mвз – масса взвихрившейся пыли, кг.
Масса mав,, кг, пыли, поступившей из аппарата [1]
mав = (m1 + q ) × п=112,99 (2)
где m1 - максимальная масса горючей пыли, выбрасываемой при аварии в помещении из аппарата, кг; q – расход пыли, поступающей в аварийный аппарат по трубопроводам до момента их отключения, кг/с; - время автоматического отключения циклона (расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным: времени срабатывания системы автоматики согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 10 -6 в год или обеспечено резервирование ее элементов; 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 10 -6 в год и не обеспечено резервирование ее элементов; 300 с - при ручном отключении), с; п– коэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в воздухе пыли ко всей пыли, поступившей из аппарата в помещение (значение п принимается равным: для гранулированных веществ 0,1; для сыпучих с объемной массой 500 кг/м3 - 0,2; для сыпучих с объемной массой до 500 кг/м3 - 0,5; для тонкодисперсных фракций пыли с дисперсностью до 350 мкм – 1,0 [2] ).
Массу mвз, кг, взвихрившейся пыли определяют по формуле [1]
mвз = вз × mо.п=2,98 (3)
где вз – доля отложенной в помещении пыли, способной перейти во взвешенное состояние в результате аварийной ситуации, кг (определяют экспериментально); при отсутствии экспериментальных данных о величине вз допускается полагать вз = 1; mо.п – масса отложившейся в помещении горючей пыли к моменту аварии (к моменту очередной уборки), кг.
Массу пыли mо.п, кг, определяют по формуле [1]
mо.п =
mо.п=2.91
(4)
где - общая масса пыли, оседающей на поверхностях в помещении за межуборочный период времени, кг; - коэффициент, определяемый как отношение интенсивности пылеоседания на труднодоступных для уборки пыли местах помещения mт к интенсивности пылеоседания на доступных для уборки местах mд (в случае невозможности определения принимается равным 1); - коэффициент, представляющий отношение площади Fт труднодоступных для уборки мест к площади Fд доступных для уборки мест помещения. Под труднодоступными для уборки местами подразумеваются поверхности, очищаемые при генеральных уборках. Доступными для уборки местами считаются поверхности, пыль с которых удаляется при текущих (ежесменных, ежесуточных) уборках; n – количество циклов поступления пыли в помещение; - коэффициент эффективности уборки пыли; принимается при сухой уборке 0,6; при влажной – 0,7; при механизированной вакуумной уборке 0,9, если пол с выбоинами (до 5% площади); - доля горючей пыли в общей массе отложений пыли.
Общая масса пыли mx, кг, составляет
mx = mв × (1- )=101,67
где mв – масса пыли, выделившейся в помещении за межуборочный период, кг; - коэффициент эффективности вытяжных вентиляционных систем; при отсутствии экспериментальных данных коэффициент принимают равным 0. Для производств, в которых невозможно определить расчетным путем величину mx, ее вычисляют по экспериментальным данным.
Максимально возможную массу mmax, кг, горючей пыли, при аварийном выбросе которой еще можно относить помещение к непожаровзрывоопасным, вычисляют по формуле [1]
mmax =
mmax, =6003.79 (5)
где предельно допустимый рост давления для конструкций зданий и оборудования (в расчетах допускается принимать значение Dрдоп = 25 кПа, равное максимальному избыточному давлению, приводящему к повреждению строительных конструкций и оборудования ); ср – удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении (ср = 1,0 кДж/ кг × К); - плотность воздуха в помещении ( = 1,29 кг/м3); Vсв – свободный объем помещения, м3; То – температура воздуха в помещении, К; ро – атмосферное давление, равное 101 кПа; q – удельная теплота сгорания горючей (зерновой) пыли (q = 16,5 МДж/кг); Zп – коэффициент участия пыли во взрыве; определяется экспериментально, при отсутствии данных Zп принимается равным 1).