ОБОСНОВАНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ ВЕЩЕСТВ ПРИ РЕШЕНИИ ВОПРОСА ОБ ОБЪЕДИНЕНИИ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ В ОБЩИЕ СИСТЕМЫ

 

 Главная       Учебники - Газпром      СТО Газпром РД 1.2-138-2005

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

  

 

содержание   ..  1  2  3   ..

 

7 ОБОСНОВАНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ ВЕЩЕСТВ ПРИ РЕШЕНИИ ВОПРОСА ОБ ОБЪЕДИНЕНИИ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ В ОБЩИЕ СИСТЕМЫ


 

    1. Местные отсосы от оборудования для удаления ГГ, паров ЛВЖ и ГЖ и окислителей допускается объединять в общие системы, если это не противоречит требованиям п. 7.2.12. СНиП 41-01-2003 и указанные вещества совместимы по данным технологической части проекта или в соответствии с испытаниями по ГОСТ 12.1.044-89 (п. 4.15), а также данными расчетов энергии Гиббса и справочными данными.

    2. Возможность совместного удаления веществ системой местных отсосов определяется на основе учета показателей их пожарной опасности и химической активности.

    3. При отсутствии экспериментальных и справочных данных совместимость веществ допускается определять расчетом стандартной энергии Гиббса о, которая является мерой реакционной способности реагирующих веществ и может быть определена из справочной литературы. Реакции между веществами, сопровождающиеся большой потерей энергии Гиббса, протекают самопроизвольно (без затраты работы извне и до конца) и приобретают характер активного взаимодействия. В этих реакциях изменение энергии Гиббса отрицательно, т.е. в исходном состоянии системы (у реагирующих веществ) она больше, чем в конечном состоянии (у продуктов реакции).

      Реакции, протекающие с затратой работы, не способны идти самопроизвольно, и изменение энергии Гиббса для них положительно.

    4. По стандартным энергиям Гиббса образования продуктов реакции и исходных веществ можно вычислить энергию химической реакции, отвечающую изменению стандартной энергии Гиббса, сопровождающей данный процесс. Изменение стандартной энергии Гиббса при реакции равно разности между суммой стандартных энергий Гиббса образования продуктов реакции и суммой стандартных энергий Гиббса образования исходных веществ.

      image

      image

      (18)


       

      где image image – энергия Гиббса образования соответственно конечных продуктов и исходных веществ, участвующих в реакции;

      i, j – стехиометрические коэффициенты соответственно для i-го конечного продукта реакции и для j-го исходного вещества, участвующих в реакции;

      m, n – число исходных веществ и число продуктов реакции.

    5. Критерием самопроизвольного процесса в нестандартных условиях принимается условие о намного меньше 0. Критерием невозможности процесса (т.е. совместимости веществ) принимается неравенство о намного больше 0.

    6. В качестве критической величины, определяющей совместимость или несовместимость веществ, принимается о = минус 41,8 кДжмоль-1. Если для реакции расчетом получено о < минус 41,8 кДжмоль-1, то реакция возможна не только в стандартных, но и в нестандартных условиях. При значении о от минус 41,8 кДжмоль-1 до плюс 41,8 кДжмоль-1 вещества следует относить к пожаровзрывоопасным и несовместимым в системах местных отсосов. Если о > плюс 41,8 кДжмоль-1, то процесс взаимодействия веществ невозможен как в стандартных, так и в иных условиях и вещества совместимы.

7.6.1 Пример расчетного обоснования совместимости веществ для решения вопроса объединения местных отсосов в одну систему.

Установить возможность использования негорючего окислителя триоксида хрома

(СrО3) с ацетоном (С3Н6О) в одной или раздельных линиях местных отсосов.

Реакция между этими веществами протекает по уравнению:


 

16СrО 3 + 3С3Н6О  8Сr2О3 + 9СО2 + 9Н2О.

f

 

Из справочных данных находим стандартные энергии Гиббса образования веществ (о, кДжмоль-1).

Триоксид хрома (твердое вещество) СrО3 минус 513,8; Оксид хрома (твердое вещество) Сr 2О3 минус 1057,9; Ацетон (жидкость) С3Н 6О минус 155,5;

Диоксид углерода (газ) СО2 минус 394,6;

Вода (газ) Н2О минус 237,4.

Согласно уравнению имеем:

f

 

о = 8(о )


 

Cr2O3

f

 

+ 9(о )


 

СО2

f

 

+ 9(о )


 

H2O

f

 

16(о )


 

CrO3

f

 

3(о )


 

C3H6O

’’

 

о )= -81057,9-9394,6-9237,4+16513,8+3155,5=-5464 кДж

На 1 моль смеси энергия Гиббса:


 

image image

о << -41,8 кДжмоль-1.

Следовательно, системы местных отсосов для удаления этих веществ должны быть автономными.

    1. Действующая автоматизированная программа ФГУ ВНИИПО МЧС РФ “Совместимость веществ и материалов” содержит банк данных для 2000 веществ по совместимости этих веществ друг с другом и другими веществами с указанием условий их совместимости. Данные, характеризующие совместимость наиболее широко распространенных веществ и смесей с окислителями (кислоты, пероксид водорода), представлены в табл. Б1 прилож. Б.

    2. Данные по химической совместимости ряда горючих веществ и окислителей, полученные в результате экспериментальных исследований, представлены в табл. Б2 прилож. Б.

    3. При отсутствии данных в технической документации (технологическая часть проекта), данных экспериментальных исследований по ГОСТ 12.1.044 89 и расчетов энергии Гиббса допускается использовать данные требований пожарной безопасности по совместному хранению веществ и материалов (ГОСТ 12.1.004 91*, ППБ 01 03). Вещества опасные и особо опасные (табл. 15-17 ГОСТ 12. 004 91* и табл. 4-6 ППБ 01 03), указанные под

цифрами 3 и 4 в этих таблицах, нельзя удалять совместно в местном отсосе. Например, ядовитые газы окисляющие, едкие и коррозионные (класс 2, подкласс 2.2, категория 224 по ГОСТ 19433 88) нельзя удалять в местных отсосах совместно с ЛВЖ с температурой воспламенения от -18 оС до +23 оС.

Вещества и материалы, отмеченные в табл. 15-17 (ГОСТ 12.1.004 91*) или табл. 4-6 (ППБ 01 03) значком + являются совместимыми друг с другом: едкие, коррозионные кислоты, слабые окислители (категория опасности 818 по ГОСТ 19433 88) можно удалять общей системой местных отсосов совместно с горючими газами (категория опасности 616,915 по ГОСТ 19433 88).

8 ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ КОНДЕНСАЦИИ

В СИСТЕМАХ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ ГГ, ПАРОВ ЛВЖ И ГЖ


 

    1. В соответствии с п. 7.2.13 СНиП 41-01-2003 системы местных отсосов пожаровзрывоопасных веществ (в том числе аэровзвесей), оседающих или конденсирующихся в воздуховодах или вентиляционном оборудовании, следует проектировать отдельными для каждой единицы оборудования.

    2. При удалении газо-, паровоздушных смесей системами местных отсосов примеси ГГ следует принимать неконденсирующимися.

      р

       

    3. При удалении паровоздушных смесей ЛВЖ, ГЖ и окислителей системами местных отсосов возможность их конденсации определяется температурой точки росы t , которую сле-

      дует сопоставить с минимальной температурой перемещаемой паровоздушной смеси t MIN.

    4. Величина t по формуле :


       

      MIN

      в системе местных отсосов с резервным вентилятором определяется


       

      image

      (19)


       

      где tВ – начальная температура паровоздушной смеси в системе местных отсосов в мается по технологическим данным;

      оС, прини-

      tН – температура наружного воздуха для холодного периода года (принимается в СНиП 23-01-99*);

      l – длина воздуховода за пределами отапливаемой зоны здания в м;

      d – диаметр воздуховода за пределами отапливаемой зоны здания в м;

      оС по

      u – скорость паровоздушной смеси в воздуховоде за пределами отапливаемой зоны здания, мс-1.

    5. Величина tMIN в системе местных отсосов без резервного вентилятора принимается равной температуре наружного воздуха для холодного периода года tH по СНиП 23-01-99*.

    6. Температуру точки росы tP для паров ЛВЖ, ГЖ и окислителей следует принимать по справочным данным в зависимости от парциального давления паров ЛВЖ, ГЖ и окислителей

      в удаляемой паровоздушной смеси.

      P

       

      Величину t

      в зависимости от парциального давления допускается определять по пре-

      image

      image

      image

      образованному уравнению Антуана:


       

      (20)


       

      где А, В, С – константы уравнения Антуана, соответствующие размерности Р в кПа, принимаются по справочным данным или по табл. Г1, Г2 прилож. Г.

    7. Парциальное давление паров ЛВЖ, ГЖ и окислителей, Р, кПа, определяется по фор-

      муле:


       

      Р=1,0130,5o, (21)

      где o – НКПР % (об), определяется экспериментально по ГОСТ 12.1.044-89 или принимается по справочным данным или по табл. Г1, Г2 прилож. Г.

    8. Если tMIN перемещаемой паровоздушной смеси ниже tP паров ЛВЖ, ГЖ и окислителей, то конденсация их возможна и их удаление следует осуществлять автономной системой

местных отсосов.

Если t


 

MIN

P

 

перемещаемой паровоздушной смеси выше t , то конденсация паров не про-

исходит и удаление их можно осуществлять общей системой местных отсосов, если при этом выполняются требования СНиП 41-01-2003 и условия совместимости.


 

9. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ


 

image


 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3   ..