Законодательная база Российской Федерации

ПРИКАЗ Ростехнадзора от 11.03.2013 N 96 "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ НОРМ И ПРАВИЛ В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ОБЩИЕ ПРАВИЛА ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ, НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ"

1. Энергетический потенциал взрывоопасности E (кДж) блока определяется полной энергией сгорания парогазовой фазы, находящейся в блоке, с учетом величины работы ее адиабатического расширения, а также величины энергии полного сгорания испарившейся жидкости с максимально возможной площади ее пролива, при этом считается:

1) при аварийной разгерметизации аппарата происходит его полное раскрытие (разрушение);

2) площадь пролива жидкости определяется исходя из конструктивных решений зданий или площадки наружной установки;

3) время испарения (время контакта жидкости с поверхностью пролива, принимаемое в расчет) принимается не более 1 ч:

E = E'_1 + E'_2 + E"_1 + E"_2 + E"_3 + E"_4 (1)

1.1. E'_1 - сумма энергий адиабатического расширения A (кДж) и сгорания ПГФ, находящейся в блоке, кДж:

E'_1 = G'_1 q' + A;

Для практического определения энергии адиабатического расширения ПГФ можно воспользоваться формулой:

A = _1 P V', (3)

где

G'_1 = V'_0 '_0, (4)

где

При избыточных значениях P < 0,07 МПа и PV' < 0,02 МПа х м3 энергию адиабатического расширения ПГФ (A) ввиду малых ее значений в расчет можно не принимать.

Для многокомпонентных сред значения массы и объема определяются с учетом процентного содержания и физических свойств составляющих эту смесь продуктов или по одному компоненту, составляющему наибольшую долю в ней.

1.2. E'_2 - энергия сгорания ПГФ, поступившей к разгерметизированному участку от смежных объектов (блоков), кДж:

E'_2 =	n
		G'_i q'_i (5)
	i=1

Для i-го потока

G'_i = '_i w'_i S'_i _i, (6)

где

при избыточном P 0,07 МПа

1.3. E"_1 - энергия сгорания ПГФ, образующейся за счет энергии перегретой ЖФ рассматриваемого блока и поступившей от смежных объектов за время _i, кДж:

	n
E"_1 = G"_1 [1 - exp ( - c"_1 _К / r)] q' +		G"_1 [1 - exp ( - c"_1 _Кi / r_i)] q"_i (7)
	i=1

Количество ЖФ, поступившей от смежных блоков:

G"_i = "_i w"_i S"_i _i, (8)

где

- в зависимости от реальных свойств ЖФ и гидравлических условий принимается в пределах 0,4 - 0,8;

P - избыточное давление истечения ЖФ.

Примечание. При расчетах скоростей истечения ПГФ и ЖФ из смежных систем к аварийному блоку можно использовать и другие расчетные формулы, учитывающие фактические условия действующего производства, в том числе гидравлическое сопротивление систем, из которых возможно истечение.

1.4. E"_2 - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет тепла экзотермических реакций, не прекращающихся при разгерметизации, кДж:

		n
E"_2 =	q'		П_Р_i _Р_i, (9)
	r
		i=1

где _Р_i - принимается для каждого случая исходя из конкретных регламентированных условий проведения процесса и времени срабатывания отсечной арматуры и средств ПАЗ, с.

1.5. E"_3 - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплопритока от внешних теплоносителей, кДж:

		n
E"_3 =	q'		П_T_i _T_i. (10)
	r
		i=1

Значение П_T_i (кДж/с) может определяться с учетом конкретного теплообменного оборудования и основных закономерностей процессов теплообмена (П_T_i = К_i F_i t_i) по разности теплосодержания теплоносителя на входе в теплообменный элемент (аппарат) и выходе из него:

П_T_i = W_T_i c_i (t'_2 - t'_1) или П_T_i = W_T_i r_T_i,

где W_T_i - секундный расход греющего теплоносителя;

r_T_i - удельная теплота парообразования теплоносителя, а также другими существующими способами.

1.6. E"_4 - энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность (пол, поддон, грунт и т.п.) ЖФ за счет тепло- и массообмена с окружающей средой (с подстилающей поверхностью и воздухом), кДж:

E"_4 = G"_ q', (11)

где

G"_ = G"_4 + G"_5 (12)

здесь T_0 - температура подстилающей поверхности (пола, поддона, грунта и т.п.), K;

= 3,14

G"_5 = m_и F_ж _и

где

где

P_H - давление насыщенного пара при расчетной температуре T_p, в качестве которой принимается максимальная из двух температур - температуры воздуха и температуры жидкости в проливе, кПа.

Значение безразмерного коэффициента , учитывающего влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью (зеркало испарения) жидкости, принимается по таблице N 1.

Таблица N 1

Значения коэффициента

Примечание: для скоростей ветра более 1 м/с величина берется равной при 1 м/с, при температуре воздуха t_ос над зеркалом испарения более 35 °C величина берется равной при t_ос = 35°C, при температуре воздуха t_ос над зеркалом испарения менее 10 °C величина берется равной при t_ос = 10°C.

Время испарения (время контакта жидкости с поверхностью пролива, принимаемое в расчет) _и рассчитывается по формуле:

где

L_0,5НКПР - расстояние, на котором ПГФ, дрейфующая от пролива площадью F_ж и скоростью эмиссии m_и (рассчитанной по (14)), рассеивается до концентрации 0,5 НКПР, отсчитывается от надветренной стороны), м;

U_ветра - скорость воздушного потока над зеркалом испарения, м/с.

Ориентировочно значение G"_ может определяться по таблице N 2.

Таблица N 2

Зависимость массы ПГФ пролитой жидкости от температуры ее кипения при _и = 180 с

Для конкретных условий, когда площадь твердой поверхности пролива жидкости окажется больше или меньше 50 м2 (F_П 50), производится пересчет массы испарившейся жидкости по формуле

G"_ = G_ x	F_П	х	_и	. (16)
	50		180

2. По значениям общих энергетических потенциалов взрывоопасности E определяются величины приведенной массы и относительного энергетического потенциала, характеризующих взрывоопасность технологических блоков.

2.1. Общая масса горючих паров (газов) взрывоопасного парогазового облака m, приведенная к единой удельной энергии сгорания, равной 46 000 кДж/кг:

2.2. Относительный энергетический потенциал взрывоопасности Q_в технологического блока находится расчетным методом по формуле

По значениям относительных энергетических потенциалов Q_в и приведенной массе парогазовой среды m устанавливаются категории взрывоопасности технологических блоков.

Показатели категорий приведены в таблице N 3.

Таблица N 3

Показатели категорий взрывоопасности технологических блоков

3. С учетом изложенных в данном приложении основных принципов могут разрабатываться методики расчетов и оценки уровней взрывоопасности блоков для типовых технологических линий или отдельных процессов.

Приложение N 3
к Федеральным нормам и правилам
в области промышленной безопасности
"Общие правила взрывобезопасности
для взрывопожароопасных химических,
нефтехимических и нефтеперерабатывающих
производств", утвержденным приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 11.03.2013 N 96