УДК 621.314

Об оценке взрывобезопасности помещений, опасных в отношении взрывов и пожаров

Воличенко А.В., студент; Ковалёв А.П., проф., д.т.н.
(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)

                 Помещения, в которых эксплуатируются установки с горючими газами или легко воспламеняющимися жидкостями, оборудуются системами газовой защиты и аварийной вентиляцией. При появлении в помещении так называемой сигнальной концентрации газовоздушной смеси автоматически сигнал от газовой защиты подается на систему включения аварийной вентиляции. От газовой защиты так же подается сигнал либо на остановку потерявшего герметичность технологического оборудования, либо на отключение технологической линии (установки) или даже производства в целом [1].
Структурную схему взрывоопасного цеха можно представить в виде: Рис. 1

Рис. 1 – Структурная схема взрывоопасного цеха

      1- электрооборудование цеха; 2 – вероятные места утечки газа (технологические установки); 3 – датчики газовой защиты; 4 – основная вентиляция; 5 – аварийная вентиляция.

       Вгазовоздушной смеси в таком помещении возможен при совпадении в пространстве и времени следующих случайных событий: появление взрывоопасной газовоздушной смеси в помещении; отказ в срабатывании газовой защиты (что приводит к тому, что не поступила команда на включение аварийной вентиляции и на отключение поврежденного технологического оборудования); появление дугового КЗ в кабеле, питающем технологическое оборудование.

       На основе марковских случайных процессов на кафедру Электрические системы электропотребления Донецкого национального технического университета разработана математическая модель, которая позволяет прогнозировать уровень взрывобезопасности помещений, опасных в отношении взрыва и пожара, и получить следующую зависимость: вероятность появления взрыва в течении времени t от частоты и длительности появления опасной в отношении взрыва газовоздушной смеси, надежность системы газовой защиты и сроков ее профилактики, а также от частоты и длительности появления дуговых коротких замыканий в кабеле, питающем технологическое оборудование.

      Для случая когда: λ₁ << μ₁; λ₂ << μ₂; λ₃ << μ₃ и λ₃θ < 0.1 формула для определения интенсивности взрывов в помещениях примет вид:

где

       1/λ₁- средний интервал времени между появлениями КЗ в защищаемой сети;

       1/μ₁- средняя длительность существования дугового КЗ (время срабатывания токовой защиты);

       1/λ₂- средний интервал времени между появлениями загазирования цеха;

       1/μ₂- средняя длительность существования опасной в отношении взрыва концентрация газовой смеси;

       1/λ₃- средний интервал времени между отказами системы газовой защиты;

       θ - интервал времени между диагностиками системы отключения газовой защиты.

      Вероятность взрывов с течением времени в цехе можно оценить с помощью формулы:

F(t)=1-e^-H*t (2)

      Полученная зависимость позволяет выбрать оптимальный с точки зрения безопасности срок профилактики системы газовой защиты, что позволяет обеспечить нормируемый уровень взрывобезопасности помещений, т.е.

F(8760)<1.14*10^-6 (3)

Перечень ссылок

       1. Меньшов Б.Г., Ершов М.Е. Надежность систем газоснабжения газотурбинных компрессорных станций – М.: Недра. 1995 – 283с.