МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЗРЫВОРАЗРЯДИТЕЛЕЙ
-
Площадь проходных сечений взрыворазрядителей (Fвзр, м2) рассчитывается из условия, что остаточное давление взрыва (ΔРост, кгс/см2) не должно превышать допустимого значения внутреннего избыточного давления (ΔРдоп, кгс/см2), величина которого определяется прочностью конструкции защищаемого оборудования:
ΔРост ≤ ΔРдоп (1)
Площади проходных сечений круглой формы для одного или нескольких взрыворазрядителей (Fвзр или FвзрN) с одинаковыми конструктивными параметрами определяются соответственно по формулам:
где V - свободный объем защищаемого оборудования, величина которого определяется как разность геометрического объема оборудования и объема расположенных внутри него узлов и агрегатов, м3;
а - коэффициент, характеризующий давление вскрытия взрыворазрядителя, величина которого определяется из соотношения (9);
Pдоп - допустимое внутреннее избыточное давление, кгс/см2, величина которого определяется прочностью конструкции защищаемого оборудования. Для оборудования, несущая способность которого на действие внутреннего избыточного давления превышает 1кгс/см2, следует принимать Pдоп = 1кгс/см2;
- суммарный коэффициент гидравлического сопротивления отводящего трубопровода при защите оборудования одним взрыворазрядителем, величина которого определяется в соответствии
с пунктом 7 Методики расчета взрыворазрядителей;
К - коэффициент, характеризующий длину (L, м) взрыворазрядных отводящих трубопроводов, величина которого определяется из соотношений (11);
N - число одинаковых взрыворазрядителей, которыми защищается одна единица оборудования;
N - суммарный коэффициент гидравлического сопротивления отводящего трубопровода от одного взрыворазрядителя при защите оборудования одинаковыми взрыворазрядителями, величина которого определяется в соответствии с пунктом 7 Методики расчета взрыворазрядителей.
Диаметр проходного сечения взрыворазрядителя определяется по формуле
При квадратной форме проходного сечения взрыворазрядителя сторона квадрата h принимается равной расчетному значению диаметра D.
При прямоугольной форме проходного сечения взрыворазрядителя его стороны h и b с учетом пункта 14 настоящих Требований должны находиться
в пределах
0,625D b (или h) 2,5D (5)
При определении размеров прямоугольного сечения следует исходя из технических условий с учетом ограничения (5) задаться значением одной из сторон (например, стороны h), тогда другая сторона прямоугольного сечения может быть определена по формуле
При прямоугольной форме проходного сечения взрыворазрядителя со сторонами h и b приведенный диаметр проходного сечения определяется по формуле
При защите оборудования N взрыворазрядителями с разными конструктивными параметрами с предохранительными мембранами, вскрывающимися при одинаковом значении избыточного статического давления (Pст, кгс/см2), площади проходных сечений взрыворазрядителей Fi должны удовлетворять следующему соотношению:
-
Значение коэффициента a определяется из соотношений:
При этом, избыточное статическое давление вскрытия взрыворазрядителя Pст > 0,1 кгс/см2 может допускаться только в нестандартных случаях, когда допустимое давление в защищаемом объеме оборудования Pдоп ≥ 2 кгс/см2.
Для мембран других типов и из других материалов величина Pст определяется экспериментально или расчетом.
Значение коэффициента K определяется из соотношений:
-
Вычисление суммарных коэффициентов гидравлического сопротивления отводящих трубопроводов взрыворазрядителей производится
с использованием данных, содержащихся в приложении № 3 к настоящим Требованиям.
-
Для прямолинейных отводящих трубопроводов при соотношении L/D 3 значение суммарного коэффициента гидравлического сопротивления принимается равным соответствующему коэффициенту гидравлического сопротивления, приведенному в пункте 5 приложения № 3 к настоящим Требованиям.
При соотношении L/D > 3 значение суммарного коэффициента гидравлического сопротивления определяется как сумма приведенных
в приложении № 3 к настоящим Требованиям коэффициентов гидравлического сопротивления отдельных элементов отводящего трубопровода (входа, прямолинейных участков, поворотов, выхода).
При применении взрыворазрядителей с огнепреградителями при определении суммарного гидравлического сопротивления необходимо учитывать дополнительное гидравлическое сопротивление огнепреградителя огнепр, которое должно быть указано в его паспорте.
Для определения величины коэффициентов гидравлического сопротивления отдельных элементов отводящего трубопровода по позициям приложения № 3 к настоящим Требованиям используют значения диаметра проходного сечения взрыворазрядителя D, определенные в первом приближении из номограммы, приведенной в приложении № 2 к настоящим Требованиям.
Необходимо учитывать, что указанная номограмма построена для взрыворазрядителей с прямыми отводящими трубопроводами. Если
по номограмме определять диаметр проходного сечения для взрыворазрядителя с отводящими трубопроводами с поворотами, то это приведет к занижению определяемой величины.
При расчете площади проходного сечения взрыворазрядителей по формулам (2) и (3) Методики расчета взрыворазрядителей, в случае если полученный результат будет существенно отличаться от результатов первого приближения, полученного по номограмме, приведенной в приложении № 2
к настоящим Требованиям, необходимо скорректировать коэффициенты гидравлического сопротивления и провести повторный расчет.
-
Порядок пользования номограммой, приведенной в приложении
№ 2 к настоящим Требованиям, заключается в следующем:
На левой вертикальной шкале представлены значения допустимого давления взрываPдоп, кгс/см2, на правой вертикальной шкале - значения величины защищаемого объема V, м3.
Между вертикальными шкалами расположены десять прямых наклонных линий, каждая из которых соответствует определенной длине отводящего трубопровода L, м.
Наклонные линии пересекаются шестнадцатью кривыми линиями, соответствующими величине проходного сечения взрыворазрядителя: вверху - в виде площади проходного сечения Fвзр, м2, внизу - в виде диаметра проходного сечения взрыворазрядителя D, м.
Ключ пользования номограммой приведен рядом с номограммой и заключается в следующем:
необходимо определить в первом приближении значение диаметра проходного сечения взрыворазрядителя D1 (или площадь проходного сечения F1) по заданным значениямPдоп, V и L;
нанести заданные значения Pдоп и V на вертикальные шкалы номограммы, соединить их прямой линией и найти точку пересечения этой прямой
с заданной линией L;
численное значение кривой D(F), проходящей через полученную точку пересечения, и есть искомое значение диаметра взрыворазрядителя в первом приближении D1 (или площади проходного сечения F1).
При этом, при попадании точки пересечения между двумя кривыми D(F)
в качестве D1(F1) следует принимать численное значение линии D(F) ближайшей слева.
-
Следует учитывать, что возникающее разрежение в защищаемых объемах при максимальной интенсивности выброса потока продуктов взрывного горения может приводить к частичной деформации аспирационных трубопроводов, воздуховодов и материалопроводов; основное технологическое оборудование выдерживает возникающее разрежение без деформаций.
В этой связи, определение остаточного давления взрыва Pост
в защищаемом оборудовании с одним взрыворазрядителем производится по формуле
Определение остаточного давления взрыва Pост в защищаемом оборудовании с несколькими взрыворазрядителями производится по формуле
Все обозначения в формулах (12) и (13) Методики расчета взрыворазрядителей и порядок определения коэффициентов а, К, и других параметров представлены в пунктах 1 - 7 Методики расчета взрыворазрядителей.
___________________
Приложение № 2
к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности «Требования к применению взрыворазрядителей на оборудовании взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья», утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору
от ___________№_________
НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДИ (ДИАМЕТРА)
ПРОХОДНОГО СЕЧЕНИЯ ВЗРЫВОРАЗРЯДИТЕЛЕЙ
_______
Приложение № 3
к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности «Требования к применению взрыворазрядителей на оборудовании взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья», утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору
от ___________№_________
ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО
СОПРОТИВЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРУБОПРОВОДА
1. Вход в трубопровод с острой кромкой
вх = 0,5
2. Вход с закругленной кромкой
r/D
|
0,01
|
0,02
|
0,03
|
0,04
|
0,05
|
0,06
|
0,08
|
0,12
|
0,16
|
0,20
|
вх
|
0,43
|
0,36
|
0,31
|
0,26
|
0,22
|
0,20
|
0,15
|
0,09
|
0,06
|
0,03
|
3. Вход с конической кромкой
°
l/D
|
10
|
20
|
30
|
40
|
60
|
0,025
|
0,47
|
0,45
|
0,43
|
0,41
|
0,40
|
0,050
|
0,45
|
0,41
|
0,36
|
0,33
|
0,30
|
0,075
|
0,42
|
0,35
|
0,30
|
0,26
|
0,23
|
0,100
|
0,39
|
0,32
|
0,25
|
0,22
|
0,18
|
0,150
|
0,37
|
0,27
|
0,20
|
0,16
|
0,15
|
0,600
|
0,27
|
0,18
|
0,13
|
0,11
|
0,10
|
4. Прямолинейный участок
L = 0,013L/D1,25, приближенно L = D 0,5L (L и D, м)
D, м
|
0,20
|
0,25
|
0,30
|
0,40
|
0,50
|
0,60
|
0,80
|
1,00
|
|
0,19
|
0,15
|
0,12
|
0,08
|
0,06
|
0,05
|
0,04
|
0,03
|
5. Отверстие в стенке (короткий патрубок)
l/D
|
0
|
0,2
|
0,4
|
0,6
|
0,8
|
1,0
|
1,6
|
2...3
|
H
|
2,85
|
2,72
|
2,60
|
2,34
|
1,95
|
1,76
|
1,60
|
1,55
|
6. Резкий поворот на угол (колено)
= (1 + 0,2/D)1
°
|
15
|
20
|
30
|
45
|
60
|
75
|
90
|
|
0,09
|
0,12
|
0,20
|
0,35
|
0,55
|
0,80
|
1,20
|
D, м
|
Значения
|
0,20
|
0,18
|
0,24
|
0,40
|
0,70
|
1,10
|
1,60
|
2,40
|
0,25
|
0,16
|
0,22
|
0,36
|
0,63
|
0,99
|
1,44
|
2,16
|
0,30
|
0,15
|
0,20
|
0,33
|
0,58
|
0,92
|
1,33
|
2,00
|
0,40
|
0,14
|
0,18
|
0,30
|
0,53
|
0,83
|
1,20
|
1,80
|
0,50
|
0,13
|
0,17
|
0,28
|
0,49
|
0,77
|
1,12
|
1,68
|
1,00
|
0,11
|
0,14
|
0,24
|
0,42
|
0,66
|
0,96
|
1,44
|
7. Плавный поворот на угол
= /90
= 0,148(1 + 0,2/D)+ 0,0414/D0,25
D, м
|
0,20
|
0,25
|
0,30
|
0,40
|
0,60
|
0,80
|
1,0
|
1,2
|
|
0,36
|
0,32
|
0,30
|
0,27
|
0,25
|
0,23
|
0,22
|
0,21
|
8. Составной поворот на угол
а) = 45°, Lk = 1,17D, R = 2,95D
= 0,11(1 + 0,2/D) + 0,0153/D0,25
б) = 60°, Lk = 1,23D, R = 2,3D
= 0,15(1 + 0,2/D) + 0,0161/D0,25
в) = 90°, Lk = 1,7D, R = 2,1D
= 0,30(1 + 0,2/D) + 0,0223/D0,25
Значения
D, м
°
|
0,20
|
0,25
|
0,30
|
0,40
|
0,50
|
0,80
|
1,00
|
45
|
0,24
|
0,22
|
0,20
|
0,18
|
0,17
|
0,15
|
0,15
|
60
|
0,32
|
0,29
|
0,27
|
0,25
|
0,23
|
0,20
|
0,20
|
90
|
0,63
|
0,57
|
0,53
|
0,48
|
0,44
|
0,40
|
0,38
|
9. Сетка в трубопроводе
INCLUDEPICTURE "media/image21.jpeg" \* MERGEFORMAT 
d/h
|
0,5
|
0,10
|
0,20
|
0,30
|
0,40
|
0,50
|
c
|
0,01
|
0,05
|
0,12
|
0,40
|
0,72
|
1,13
|
Выход из трубы с косым срезом
вых = 1
11. Выход из диффузора с зонтом
h/D
|
0,25
|
0,30
|
0,35
|
0,40
|
0,50
|
вых
|
1
|
0,80
|
0,70
|
0,65
|
0,60
|
_____________________________
Приложение № 4
к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности «Требования к применению взрыворазрядителей на оборудовании взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья», утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору
от ___________№_________
ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ
ВЗРЫВОРАЗРЯДИТЕЛЕЙ И СХЕМЫ ИХ УСТАНОВКИ
Рис. 1. Конструктивная схема шиберного взрыворазрядителя: 1 - разрывная мембрана с опорной сеткой; 2 - прокладка (асбест); 3 - шибер; 4 - выходной патрубок; 5 - накладки (фетр или паронит); 6 - пластина установочная;
7 - входной патрубок.
Рис. 2. Конструктивная схема взрыворазрядителя с бандажным креплением разрывной мембраны: 1 - входной патрубок; 2 - концы бандажа; 3 - разрывная мембрана; 4 - подвижной патрубок; 5 - выходной патрубок; 6 - отводящий трубопровод; 7 - кольцо резиновое; 8 - бандаж; 9 - проволока диаметром
5 - 6 мм; 10 - ручки; 11 - стопорные крючки.
Рис. 3. Конструктивная схема взрыворазрядителя с откидным клапаном и вертикальным отводящим трубопроводом: 1 - крышка откидная; 2 - груз; 3 - ось поворота крышки; 4 - соединяющий (входной) патрубок; 5 - окантовочный пруток патрубка; 6 - уплотняющая прокладка.
Рис. 4. Конструктивная схема взрыворазрядителя с откидным клапаном и горизонтальным отводящим трубопроводом: 1 - крышка откидная; 2 - груз;
3 - ось поворота крышки; 4 - соединяющий (входной) патрубок.
Рис. 5. Конструктивная схема взрыворазрядителя с выщелкивающейся мембраной: 1 - выщелкивающаяся мембрана; 2 - опорное ребро (уголок);
3 - входной патрубок; 4 - герметизирующая разрывная мембрана; 5 - съемный выходной патрубок; 6 - бандаж; 7 - шайба; 8 - винт; 9 - асбестовые прокладки.
Рис. 6. Конструктивная схема комбинированного взрыворазрядителя
(с бандажным креплением герметизирующей разрывной мембраны и клапаном с поворотными створками): 1 - кассета со створчатым клапаном; 2 - поворотные створки клапана; 3 - промежуточный патрубок; 4 - подвижной патрубок;
5 - герметизирующая разрывная мембрана (из полиэтиленовой пленки или алюминиевой фольги); 6 - входной патрубок; 7 - резиновое кольцо;
8 - паронитовое кольцо; 9 - уголок; 10 - резина d = 2 мм; 11 - шайба;
12 - отводящий трубопровод.
Рис. 7. Конструктивная схема взрыворазрядителя с диффузором на срезе короткого вертикального патрубка: 1 - легкосбрасываемый зонт; 2 - цепочка;
3 - стойка со стопором; 4 - рамка с полиэтиленовой пленкой или алюминиевой фольгой; 5 - диффузор; 6 - отводящий трубопровод.
Рис. 8. Схема расположения на нории взрыворазрядителей шиберного типа: 1 - башмак нории; 2 - норийные трубы; 3 - головка нории;
4 - вертикальный отводящий трубопровод с диффузором; 5 - взрыворазрядитель шиберного типа; 6 - горизонтальный отводящий трубопровод; 7 - выходной трубопровод с косым срезом.
Рис. 9. Схема расположения на головке нории взрыворазрядителя шиберного типа: 1 - защитный зонт; 2 - вертикальный отводящий трубопровод с диффузором; 3 - взрыворазрядитель шиберного типа; 4 - входной патрубок;
5 - корпус головки нории; 6 - переходник; 7 - хомут; 8 - покрытие.
Рис. 10. Возможные варианты расположения взрыворазрядителей на головке нории с гравитационной разгрузкой: A, D - взрыворазрядители
с горизонтальными отводящими трубопроводами; В, С – взрыворазрядители
с вертикальными отводящими трубопроводами.
Рис. 11. Возможные варианты расположения взрыворазрядителей на головке нории с центробежно-гравитационной разгрузкой:
А - взрыворазрядитель с вертикальными отводящими трубопроводами;
В - взрыворазрядитель с горизонтальными отводящими трубопроводами.
Рис. 12. Возможные варианты расположения входных патрубков под взрыворазрядители на головке нории с центробежно-гравитационной разгрузкой: С - взрыворазрядитель с горизонтальным или вертикальным отводящим трубопроводом; D – взрыворазрядитель с вертикальным отводящим трубопроводом.
Рис. 13. Схема расположения на норийной трубе взрыворазрядителя шиберного типа: 1 - норийная труба; 2 - входной патрубок; 3 - переходник;
4 - стена; 5 - выходной трубопровод с косым срезом; 6 - отводящий трубопровод; 7 - взрыворазрядитель шиберного типа.
Рис. 14. Возможные варианты расположения взрыворазрядителей на норийных трубах: 1,2, 3 ... - возможные направления оси взрыворазрядителя.
Рис. 15. Схема объединения норийных труб для установки общего взрыворазрядителя (I вариант): норийные трубы; 2 - объединяющий переходник; 3 - входной патрубок под общий взрыворазрядитель.
Рис. 16. Схема объединения норийных труб для установки общего взрыворазрядителя (II вариант): - норийные трубы; 2 - объединяющий переходник; 3 - входной патрубок под общий взрыворазрядитель.
Рис. 17. Схема расположения взрыворазрядителя на поддробильном бункере: 1 - входной патрубок; 2 – взрыворазрядитель (с мембраной или с откидным клапаном); 3 - горизонтальный отводящий трубопровод;
4 - поддробильный бункер.
Рис. 18. Схема расположения взрыворазрядителя на фильтр-циклоне:
1 - входной патрубок; 2 - взрыворазрядитель (с мембраной или с откидным клапаном); 3 - горизонтальный отводящий трубопровод.
Рис. 19. Схема расположения взрыворазрядителей на зерносушилке типа РД-2x25-70: 1 - взрыворазрядитель на надсушильном бункере;
2 – взрыворазрядитель на камере нагрева; 3 - взрыворазрядитель на осадочной камере.
Рис. 20. Схема установки на группе оборудования комбинированных взрыворазрядных устройств, объединенных коллектором: 1 - коллектор;
2 - комбинированные взрыворазрядные устройства или взрыворазрядные устройства с откидными клапанами; 3 - защищаемое оборудование;
4 - отводящие трубопроводы.
______________________________
Приложение № 5
к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности «Требования к применению взрыворазрядителей на оборудовании взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья», утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору
от ___________№_________
(образец)
ПАСПОРТ ВЗРЫВОРАЗРЯДИТЕЛЯ № ________
1. Изготовитель __________________________________________________
2. Дата изготовления ______________________________________________
3. Тип взрыворазрядителя __________________________________________
(диаметр проходного сечения, тип взрыворазрядителя)
4. Наименование цеха, участка ______________________________________
5. Наименование оборудования, его номер и место установки ____________
6. Место установки взрыворазрядителя ______________________
7. Материал и толщина мембраны ___________________________________
8. Диаметр отводящего трубопровода ________________________________
9. Длина отводящего трубопровода __________________________________
10. Количество поворотов отводящего трубопровода и углы поворотов
_________________________________________________________________
11. Величина защищаемого объема __________________________________
12. С каким оборудованием отводящие трубопроводы соединены общим
коллектором ______________________________________________________
13. Дата установки взрыворазрядителя _______________________________
14. Дата заполнения паспорта _______________________________________
Подпись изготовителя ___________________________________________
(должность, фамилия)
Подпись ответственного за техническое
состояние и эксплуатацию __________________________
(должность, фамилия)
__________________________
Приложение № 6
к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности «Требования к применению взрыворазрядителей на оборудовании взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья», утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору
от ___________№_________
(образец)
ЖУРНАЛ
ПЕРИОДИЧЕСКИХ ОСМОТРОВ
И РЕМОНТОВ ВЗРЫВОРАЗРЯДИТЕЛЕЙ
N
п/п
|
Дата
|
№ взрыворазрядителя и вид оборудования, на котором он установлен
|
Периодические
осмотры и
ремонты
|
Аварийное
срабатывание взрыворазрядителя
|
Должность
и подпись
лица, про-
водившего
осмотр
|
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
Наименование производственного участка, где установлено
защищаемое оборудование, или наименование защищаемых
сооружений
|
1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
