CC BY
23
Методика определения пыленакопления в помещении
с обращением пожароопасных пы1лей
Буякевич А. Л., Вашкевич И. В., Колтунчик А. В.,
Гомельский инженерный институт МЧС Республики Беларусь, г. Гомель
Расчет категории по взрывопожарной и пожарной опасности производственных и складских помещений с обращением пыли является первоначальным этапом в обеспечении пожарной безопасности, т.к. на основании определенной категории принимается тот или иной комплекс мероприятий по противопожарной защите помещений. При определении категории по взрывопожар-ной опасности для расчета избыточного давления взрыва пыли одним из основных факторов является масса пыли участвующая во взрыве. В соответствии с [1] расчетная масса взвешенной в объеме помещения пыли m, кг, образовавшейся в результате аварийной ситуации, определяется по формуле:
m = тз + тав , (1)
где твз - расчетная масса взвихрившейся пыли, кг; тав - расчетная масса пыли, поступившей в помещение в результате аварийной ситуации, кг.
Масса взвихрившейся в помещении пыли согласно [15] - это масса отложившейся в помещении пыли с учетом коэффициента взвихрения, который равен 0,9. Величину пыленакопления в помещении можно определить экспериментально (или по аналогии с действующими образцами производств) в период максимальной загрузки оборудования по формуле:
M = It(Gj ■ Fjh, (2)
j
где М\ (i = 1, 2) - пыленакопление в труднодоступных и легкодоступных местах соответственно, кг; Gy, G2j - интенсивность пылеотложений соответственно на
г^ 2 г- 2 -2-1
труднодоступных F у, м , и доступных F2j, м , площадях, кгм ч ; ть т2 - промежуток времени соответственно между генеральными и текущими пылеубор-ками, ч.
В ходе научно-исследовательской работы [2] «Анализ пожарной опасности объекта «Модернизация сушилки молока RS-1000 с установкой высокотемпературного теплообменника TVA 1800-200 на ОАО «Рогачевский МКК»» возник вопрос определения массы взвихрившейся пыли, т.к. на территории Республики Беларусь отсутствует методика по определению пыленакопления в помещениях, как в легкодоступных, так и труднодоступных для уборки местах. Актуальность данного вопроса определяется также наличием на территории Республики Беларусь двадцати двух предприятий по переработке молока, распределение которых по областям представлено в таблице 1.
Таблица 1
Распределение предприятий, перерабатывающих молоко по областям
Брестская область Витебская область Гомельская область Гродненская область Минская область Могилевская область Всего
4 5 4 4 3 2 22
В общем случае в соответствии с [1], при отсутствии экспериментальных данных технологов допускается принимать пыленакопление, равное 5 % от расчетного количества пыли, выделившейся из технологического оборудования при аварии. Также возник вопрос отсутствия определения понятий легкодоступные и труднодоступные для уборки места.
В ходе проведения данной научно-исследовательской работы была разработана методика определения пыленакопления (предлагается включить в действующую методику расчета пыленакопления) и даны определения понятий легкодоступные и труднодоступные для уборки места.
Процесс пыленакопления в помещениях сушки молока рассматривался на двух предприятиях:
- ОАО «Рогачесвкий МКК»;
- ОАО «Молочные продукты».
Режимы текущих и генеральных уборок были установлены в соответствии с инструкциями по санитарной уборке помещений:
- текущая влажная уборка - раз в сутки;
- генеральная уборка - раз в месяц.
В ходе выполнения работы было использовано следующее оборудование:
- пронумерованные полиуретановые плитки размером 200х200 мм, с фиксированной массой;
- электронные весы с точностью измерения до двух знаков после запятой;
- полиэтиленовые пакеты для плиток;
- лазерный дальномер.
В ходе анализа технической документации, документации регламентирующей деятельность по уборке (текущей и генеральной) установлено, что легкодоступные для уборки места отличаются от труднодоступных для уборки мест высотой обслуживания. Так в ходе текущих уборок помещения и оборудования работниками осуществляется в основном уборка пола помещения, а также строительных конструкций и технологического оборудования расположенного на высоте не более 2,5 м от пола. Все остальные строительные конструкции и технологическое оборудование расположенное выше 2,5 м убирается в ходе генеральных уборок.
Следовательно, легкодоступным и труднодоступным для уборки местам можно дать следующие определения:
- легкодоступные для уборки места - пол помещения, строительные конструкции и технологическое оборудование, расположенные на высоте до 2,5 м;
- труднодоступные для уборки места - строительные конструкции и технологическое оборудование, расположенные на высоте свыше 2,5 м.
Следующим этапом определения пыленакопления было определение интенсивности пылеотложения в легкодоступных и труднодоступных для уборки
местах. Для решения данной задачи были использованы пластмассовые пластинки размером 20х20 см, которые перед использованием пронумеровали и взвесили. Затем пластины расположили на поверхностях на высоте до 2,5 м и на разных уровнях по высоте на строительных конструкциях и технологическом оборудовании. Для определения массы накопившейся на пластинах пыли, при их съеме со своих мест, пластины помещали в заранее взвешенные полиэтиленовые пакеты и взвешивались вместе с ними.
Л
Масса пыли, откладывающаяся на единице площади, кг/м , определялась отношением разницы в массе пластины с пылью и полиэтиленовым пакетом и массой чистой пластины к площади пластины, по формуле:
тп=тт (3)
° ПЛ
где тп - масса пыли, накопившаяся на пластине, кг/м2; т2 - масса пластины с пылью и полиэтиленовым пакетом, кг; т1 - первоначальная масса пластины, кг; $ПЛ - площадь пластины, м2.
Далее определялась интенсивность пылеотложения по формуле:
Шпх+Шп2+••• + т„„
Чп =-
(4)
Т э
где дп - интенсивность пылеотложения в легкодоступных или труднодоступных
л
местах, кг/(м ч); тп1, т^, тп - масса пыли на ьединице площади пластин 1, 2,
Л
п, кг/м ; тэксп - время эксперимента, в нашем случае для легкодоступных мест 24 часа, для труднодоступных мест - 168 часов.
В ходе проведенного эксперимента было установлены средние величины интенсивности пылеотложения в помещении участка сушки молока ОАО «Ро-гачевский МКК»:
5 2
- для легкодоступных для уборки мест - 4,89 10" кг/(м ч);
5 2
- для труднодоступных для уборки мест - 1,610" кг/(м ч). Для участка сушки молока ОАО «Молочные продукты»:
5 2
- для легкодоступных для уборки мест - 10,0 10" кг/(м ч);
5 2
- для труднодоступных для уборки мест - 1,49 10" кг/(м ч).
Исходные данные для определения пыленакопления в помещении участка сушки молока (на примере ОАО «Молочные продукты») представлены в табл. 2.
Таблица 2
Исходные данные для определения пыленакопления в помещении участка сушки молока ОАО «Молочные продукты»
Высота укладки плитки, м № плитки Масса плитки до эксперимента, гр Средняя масса пакета, Ф Масса плитки после эксперимента с пакетом, гр Масса пыли, гр Среднее значение Массы, гр Среднее значение массы, гр
2,3 20 62,76 13,40 76,21 0,05 0,1 0,1
2,3 19 60,01 13,40 73,55 0,14
2,3 18 59,20 13,40 72,69 0,09
2,3 17 60,66 13,40 74,18 0,12
2,3 16 59,43 13,40 72,94 0,11
2,3 15 58,93 13,40 72,42 0,09
6,25 0 61,30 13,40 74,72 0,02
6,25 1 61,46 13,40 74,90 0,04 0,03
6,25 2 61,24 13,40 74,67 0,03
7,66 3 61,61 13,40 75,11 0,1
7,66 4 60,58 13,40 74,13 0,15 0,117
7,66 5 60,04 13,40 73,54 0,1
9 6 61,65 13,40 75,06 0,01
9 7 63,12 13,40 76,83 0,31 0,15 0,1048
9 8 62,09 13,40 75,53 0,04
13 9 61,96 13,40 75,51 0,15
13 10 61,96 13,40 75,68 0,32 0,16
13 11 60,56 13,40 73,97 0,01
15,8 12 60,28 13,40 73,85 0,17
15,8 13 62,70 13,40 76,11 0,01 0,067
15,8 14 61,46 13,40 74,88 0,02
Разница полученных результатов пыленакопления на труднодоступных и легкодоступных для уборки местах объясняется тем, что с увеличением высоты измерения интенсивности пылеотложения уменьшается масса пыли, откладываемая на строительных конструкциях.
Разницу полученных результатов по пыленакоплению на труднодоступных для уборки местах можно объяснить тем, что на разных уровнях помещения располагается различное технологическое оборудование и неравномерностью расположения на данном технологическом оборудовании неплотностей.
Внесение дополнений в [1] по использованию данной методики экспериментального определения пыленакопления в помещениях (не только предприятий переработки молока) с обращением горючей пыли позволит определять массу взвихрившейся пыли. Что позволит более точно (применимо непосредственно к рассматриваемому производственному или складскому помещению с обращением горючей пыли) устанавливать величину расчетного избыточного давления взрыва, а следовательно и категорию по взрывопожарной опасности.
Библиографический список
1. Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрыво-пожарной и пожарной опасности: ТКП 474-2013 (02300). - Введ. 15.04.2013. -Минск: НИИ ПБ и ЧС МЧС Республики Беларусь, 2013. - 53 с.
2. Буякевич А. Л. Научно-исследовательская работа. Анализ пожарной опасности объекта «Модернизация сушилки молока RS-1000 с установкой высокотемпературного теплообменника TVA 1800-200 на ОАО «Рогачевский МКК» [Текст] / А. Л. Буякевич, Л. И. Буякевич, О. Л. Бобович // № госрегистрации: 20132221. Дата регистрации: 16.10.2013.
