Исходные данные
Производственное помещение, где осуществляется фасовка пакетов с сухим растворимым напитком, имеет следующие габариты: высота - 8 м, длина - 30 м, ширина - 10 м. Свободный объем помещения составляет 1920 м³.
В помещении расположен смеситель, представляющий собой цилиндрическую емкость со встроенным шнекообразным устройством равномерного перемешивания порошкообразных компонентов напитка, загружаемых через расположенное сверху входное отверстие. Единовременная загрузка дисперсного материала в смеситель составляет 300 кг. Основным компонентом порошкообразной смеси является сахар (более 95 % (масс.), который представляет наибольшую пожаровзрывоопасность.
Подготовленная в смесителе порошкообразная смесь подается в аппараты фасовки, где производится дозирование (по 30 г) сухого напитка в полиэтиленовые упаковки.
Значительное количество пылеобразного материала в смесителе и частая пылеуборка в помещении позволяет при обосновании расчетного варианта аварии пренебречь пылеотложениями на полу, стенах и других поверхностях.
Обоснование расчетного варианта аварии
Поскольку в помещении не обращаются горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С, а также вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, данное помещение не относится к категории А.
В соответствии с п. 5.2 СП 12.13130.2009 следует рассмотреть возможность отнесения данного помещения к категории Б. Поскольку в помещении обращаются только горючие пыли, для проверки возможности отнесения данного помещения к категории Б следует рассмотреть аварию, сопровождающуюся образованием облака горючей пыли, и произвести расчет избыточного давления взрыва.
Аварийная ситуация, которая сопровождается наибольшим выбросом горючего материала в объем помещения, связана с разгерметизацией смесителя, как емкости, содержащей наибольшее количество горючего материала. Процесс разгерметизации может быть связан со взрывом взвеси в смесителе: в процессе перемешивания в объеме смесителя создается взрывоопасная смесь горючего порошка с воздухом, зажигание которой возможно разрядом статического электричества или посторонним металлическим предметом, попавшим в аппарат при загрузке исходных компонентов; затирание примесного материала между шнеком и корпусом смесителя приводит к его разогреву до температур, достаточных для зажигания пылевоздушной смеси. Взрыв пыли в объеме смесителя вызывает ее выброс в объем помещения и вторичный взрыв. Отнесение помещения к категории Б зависит от величины расчетного избыточного давления взрыва.
Решение
-
Создайте проект и помещение (подробнее см. Быстрое начало).
При создании помещения укажите следующие размеры:
- Длина - 30 м;
- Ширина - 10 м;
- Высота - 8 м.
Температуру в помещении установите равной 26,85 °С (соответствует начальной температуре воздуха 300 K в примере 9 пособия по применению СП 12.13130.2009).
-
В помещении создайте участок, размеры которого равны размерам помещения (подробнее см. Создание участка в помещении).
-
Добавьте вещество «Сахар» на участок (подробнее см. Добавление горючих веществ и материалов).
-
В полях Общее количество и Авария введите 300 (300 кг).
- Массовую долю частиц пыли размером менее критического (F) установите равной 0,1 (подробнее см. Настройка расчета коэффициента Z)
-
Выполните команду меню Расчет — Рассчитать проект или нажмите кнопку
.В дереве проекта напротив названия помещения отобразится рассчитанная категория.
Заключение
Категория помещения (Б), определенная с помощью программы, соответствует категории, определенной в пособии по применению СП 12.13130.2009.
С деталями расчета можно ознакомиться на вкладке Журнал или сформировав отчет для проекта.
Следует отметить, что значение избыточного давления, полученное программой (16 кПа), отличается от значения, приведенного в пособии по применению (12 кПа).
Отличие в результате из-за различия значения свойства «Низшая теплота сгорания» сахара, используемая в пособии по применению (16.477 МДж/кг) и в базе материалов, поставляемой с программой (21.57 МДж/кг).
Чтобы расчетные значения избыточного давления совпадали, необходимо скорректировать значение низшей теплоты сгорания для сахара в базе материалов на значение 16.477 МДж/кг. В демонстрационном проекте “Пример 9”, поставляемой с программой, это изменние уже сделано и расчетное значение избыточного давления совпадает со значением в пособии по применению.