Расчет категории помещения "Зарядная аккумуляторов" по взрывопожарной и пожарной опасности. 

Помещение № 1 (Зарядная)

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1. Назначение помещения

 Помещение предусмотрено для подзарядки аккумуляторных батарей внутреннего транспорта склада.

 На подзарядке одновременно находятся 98 батарей.

Размер помещения:

 Площадь размещения пожарной нагрузки, S = 76,73 м кв. Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н, м. = 3,5 м.

Материалы в помещении (пожарная нагрузка)

Параметры помещения при расчете

Кратность воздухообмена, А: 12 ч–1
Коэффициент воздухообмена, K: 13,00
Скорость движения воздуха, U: 0,06 м • с–1
Коэффициент зависимости скорости и температуры воздушного потока η: 1,6
Начальное давление взрыва, Po: 101,0 кПа.
Негерметичность помещения, Kн: 3
Плотность воздуха при начальной температуре, Т0: 1,1 кг • м–3
Теплоемкость воздуха, Сp: 1010,0 Дж • кг–1 • К–1
Начальная температура воздуха, Т0: 314,1 К

2. ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ

 Т.к. воздух складского помещения при подзарядке АБ выделяется водород (Н2), относящийся к ГГ, то сначала произведем расчет по п. А2 СП 12.13130.2009 - Расчет избыточного давления для ГГ на категорию А.

Расчет поступающего в помещение водорода при зарядке аккумуляторных батарей:

 Объем водорода, выделившегося в одном элементе при установившемся динамическом равновесии между силой зарядного тока и количеством выделяемого газа, определяем согласно техническим данным аккумуляторных батарей.

 Объем водорода поступающего в аккумуляторное помещение при зарядке АБ составит:

1) 310Ач; 24В; 12 элементов; 74 шт. V1=31*12*74=27,528 м3

2)930Ач; 48В; 24 элемента; 24 шт. V2=93*24*24=53,568 м3 Vобщ=V1+V2=27.528+53.568=81.096 м3

Расчетная статистика для материала «Водород»

 Плотность газа или пара (кг • м–3), при расчетной температуре tp, вычисляем по формуле А.2, СП.12.13130.2009*. Подставив исходные, данные получим следующее выражение:

Рг,п = 2,02 / 22,413 • [1 + 0,00367 •41,00] = 0,08 кг • м–3.

Массу горючего газа (ГГ), вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, вычисляем формуле А.6, СП.12.13130.2009*. m = (Vа + Vm) • Pг;

где Vа — объем газа, вышедшего из аппарата;

Vm — объем газа, вышедшего из трубопроводов;

Pг — плотность газа;

 Примем слагаемое (Vа + Vm) за общее количество, вышедшего при аварии газа и подставим значения в формулу, получим:

m = 81,0960 • 0,0783 = 6,3530 кг.

 Массу ГГ с учетом коэффициент воздухообмена K принимаем равной, m = 0,488689 кг.

 Определение коэффициента участия паров во взрыве Z не производилось.

 Определим значение стехиометрической концентрации ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), по формуле А.3, СП.12.13130.2009*:

Сст = 100 / 1 + 4,84 • β,

где β — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания, вычисляемый по формуле:

β= nc + [(nh – nx / 4) – (no / 2)],

где nc, nh, nx и no — число атомов С, Н, О и галоидов соответственно в формуле горючего;

β — стехиометрический коэффициент для данного вещества = 0,50.

 Соответственно значение стехиометрической концентрации ГГ и паров ЛВЖ, ГЖ будет равно:

Сст = 100 / (1 + 4,84 • 0,50) = 29,24% (об.).

 Избыточное давление взрыва ΔР согласно формуле А.1 составит:

ΔP = (730 – 101) • [(0,48869 • 1,000 • 100 • 1) / (964,656 • 0,078 • 29,240 • 3,000)] = 4,63702200 кПа.

 Расчетное избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа, следовательно будет произведен расчет на принадлежность данного помещения к категории В1—В4.

 Согласно требованиям п. 5.2 СП.12.13130.2009*, определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в таблице 1 СП.12.13130.2009*, от высшей (А) к низшей (Д). В рассматриваемом помещении постоянно находятся твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы. Следовательно, возникает необходимость в проверке принадлежности рассматриваемого помещения к пожароопасным категориям В1—В4.

 Для более точного определения категории помещения необходимо, сравнить максимальное значение удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице Б1, Приложения Б, СП.12.13130.2009*, учитывая при этом п. Б2, Приложения Б, СП.12.13130.2009*.

Расчет удельной временной пожарной нагрузки

 Для расчета удельной временной пожарной нагрузки g, согласно п. Б2, Приложению Б, СП.12.13130.2009*, необходимо определить общую временную пожарную нагрузку Q на каждом из участков.

Q = ∑Gi • Qpнi,

где Gi — количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;

Qpнi — низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж/кг.

 Определяем общую временную пожарную нагрузку(Q):

Q = 81,096 • 119,84 • 0,09 + 100 • 45,67 + 15 • 14,31 = 5656,32 МДж/кг.

 Для определения удельной временной пожарной нагрузки g необходимо временную пожарную нагрузку разделить на площадь ее размещения:

g = Q / S. g = 5656,32 / 76,73 = 73,72 МДж / м кв.

 Так как площадь размещения пожарной нагрузки больше 10 м кв. и 1 < g <= 180, следовательно, по удельной временной пожарной нагрузке, рассматриваемое помещение относиться к категории В3.

 Согласно представленным расчетам и таблице Б1, СП.12.13130.2009*, а также при условии соответствия требованиям, предъявляемым к размещению пожарной нагрузки в п. Б2, СП.12.13130.2009*, помещение относится к категории В3.

Вывод: Категория помещения В3.

Определение класса зоны в помещении по ФЗ № 123

 В соответствии с требованиями ФЗ № 123, Глава 5, статья 19, зоны, в которых при нормальном режиме работы оборудования не образуются взрывоопасные смеси газов или паров жидкостей с воздухом, но возможно образование такой взрывоопасной смеси газов или паров жидкостей с воздухом только в результате аварии или повреждения технологического оборудования, относятся ко 2 классу.

Вывод: Класс зоны в помещении по ФЗ № 123 - 2 класс.

Результаты определения категорий помещений

Результаты определения категорий помещений, с указанием класса зоны по ФЗ №123, сведены в таблицу.

Расчет произведен в программе Fireguard 2. Замечания прошу оставлять в комментариях.