Пожарная безопасность Общие требования (стр. 17 )

В зависимости от вида и назначения изделия характерные испытательные пожароопасные режимысоздают путем:

увеличениясилы тока, протекающего через исследуемое электрическое изделие или егосоставную часть (повышение напряжения, короткое замыкание, перегрузка, двухфазное включение электротехнических устройств трехфазного тока, заклинивание ротора или других подвижных частей электрических машин и аппаратов и др.);

сниженияэффективности теплоотвода от нагреваемых электрическим током деталей и поверхностей электри ческих устройств (закрытие поверхностей горючими материалами с малым коэффициентом теплопровод ности, отсутствие жидкости в водоналивных приборах, выключение вентилятора в электрокалориферах и теплоэлектровентиляторах, понижение уровня масла или другой диэлектрическойжидкости в маслонаполненных установках, снижен ие уровня жидкости, используемой в качестве теплоносителя и др.);

увеличения переходного сопротивления (значение падения напряжения, выделяющейся мощности) в контактных соединениях или коммутационных элементах;

повышения коэффициента трения в движущихся (вращающихся) элементах (имитация отсутствиясмазки, износ поверхностей и т. п.);

воздействия на детали электроустановок электрических дуг (рез кое перенапряжение, отсутствие дугогасительных решеток, выход из строя элементов, шунтирующих дугу, круговой огонь кол лектора);

сбрасывания раскаленных (горящих) части ц, образующихся при аварийных режимах в электроустановках, на горючие элементы (частиц от оплавления никелевых электродов в лампахнакаливания, частиц металлов, образующихся при коротких замыканиях вэлектропроводках, и т. п.);

расположения горючих материалов в зоне радиационного нагрева, создаваемого электроустановками;

пропускания тока по конструкциям и элементам, которыенормально не обтекаются током, но могут им обтекаться в аварийных условиях;

созданиянепредусмотренного условиями работы, но возможного в аварийном режиме нагрева за счет электромагнитных полей.

2. Расчет вероятности возникновения пожара от электрического изделия

2.1. Вероятность возникновения пожа ра в (от) электрических изделий и условия пожаробезопасности (п. 1.3) записывают следующим выражением:

  (151)

где Qп. р— вероятность возникновения характерного пожароопасного режима в составнойчасти изделия (возникновения K3, перегрузки, повышения переходного сопротивления и т. п.), 1/год;

Qп. з —вероятность то го, что значение ( характерного э лектротехнического параметра (тока, переходного сопротивления и др.)лежит в диапазоне пожароопасных значений;

Qн. з — вероятность нес рабатыв ания аппарата з ащиты(электрической, тепловой и т. п.);

Qв —вероятность достижения горючим материалом критическойтемпературы или его воспламенения.

2.2. За положительный и сход опыта в данном случае в зависимости от вида электрического изделия принимают: воспламенение, появление дыма, достижение критического значения температуры принагреве и т. п.

2.3. Вероятность возникновения характерного пожароопасного режима Qп. р, опред еляют статистиче ски по данным испытательных лабораторий предприятий и изготовителей и эксплуатационных служб.

При наличиисоответствующих справочных данных Qп. р может быть определена через общую интенсивность отказов изделия с введением коэффициента, учитывающего долю пожароопасных отказов.

2.4. Вероятность (Qн. з) в общем виде рассчитывается по формуле

  (152)

где Р— вероятность загрубления защиты (устанавливается обследованием или принимается как среднестатистическое значение, имеющее место на объектах, где преимущественно используется изделие);

lэ — эксплуатационная интенсивность отказов аппаратов защиты, 1/ч;

lр — рабочая (аппаратная) интенсивность отказов защиты (определяется no теориинадежности техническихсистем), 1/ч;

lз — интен сивность отказов загрубленной защиты, 1/ч;

t — текущее время работы, ч.

Для аппаратов защиты, находящихся в эксплуатации более 1,5—2 лет, для рас чета (Qн. з) может быть использовано упрощенное выражение:

  (153)

2.5.Характерный пожароопасный режим изделия определяется значением электроте хнического параме тра, при котором возможно появление признаков его загорания. Например, характерныйпожароопасный режим — к ороткое замыкание (КЗ); характерный электротехнический параметр этого режима — значение тока КЗ. Зажигание изделия возможно только в определенном диапазоне токов КЗ. В общем виде:

  (154)

где Nп, Nэ —соответственно диапазоны пожароопасных и возможных в эксплуатации значенийхарактерного электротехнического параметра.

В случае использования для оценки зажигательной способности электротехнических факторов их энергет ических характеристик — энергии, мощности, плотности теплового потока, те мпературыи т. п. опре деляется вероятность того, как часто или как долго значение соответствующегоэнергетического параметра за определенный промежуток времени (например в течение года) будет превышать его ми нимальное пожароопасное значение. Нахождение минимальных пожароопасных значений производится в ходе выполнения экспериментальных исследований при определении Qв.

2.6. Вероятность Qв положительного исхода опыта (воспламенения, появления дыма или достижения критической температуры) опре деляется после проведения лабораторных испытаний в условиях равенства Qп. р = Qн. з = Qп. з = l;

  (155)

где m— число опытов с положительным исходам;

п —число опытов.

В случае m³0,76 (п—1), принимают Q в= l.

При использовании в качестве крите рия положительного исхода опыта достижение горючим материалом критической температуры Qв определяется из формулы

  (156)

где Qi —безразмерный параметр , значение которого выбирается по табличным данным, в зависимости от безразмерного параметра a в распределении Стьюдента.

  (157)

где Тк —критическая температура нагрева горючего материала, К;

Тср— среднее арифметическое значение температур в испытаниях в наиболее нагретом месте изделия, К;

s — среднее квадратическое отклонение.

В качестве критиче ской темпе ратуры, в зависимости от вида изделия, условий егоэксплуатации и возможных источников зажигания может быть принята температура, составляющая в 80% температуры воспламенения изоляционного (конструкторского) материала.

2.7. Допускается при определении Qв заменять созд ани е характерного пожароопасного режима на использование стандартизованного эквивалентного по те пло вому воздействию источника зажигания, т. е. с эквивалентными параметрами, характеризующи ми восп ламеняющую способность (мощность, площадь, периоди чность и вре мя воздей ствия).

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Справочное

П РИМЕРЫ РАСЧЕТА

1. Рассчитать вероятность возникновения пожара и взрыва в отделении компрессии.

1.1. Данные для расчета

Отделение компрессии этилена расположено в одноэтажном производствен ном здании размерами в плане 20х12 м и высотой 10 м. Стены здани я — кирпичные с ленточным остеклени ем. Перекрытие — из ребристых железобетонных плит. Освещени е цеха — электрическое, отопление — центральное. Це х оборудован аварийно й вентиляцией скратностью воздухообмена (n), равной во сьми.

В помещении цеха размещается компрес сор, который повышает давление поступающего из магистрального т рубопровода э тилена с 11×105 до 275×105 Па. Диаметр трубопроводов сэтиленом равен 150 мм, температураэтилена достигает 130 оC. Здание имеет молниезащиту типа Б.

Нижн ий концетрац ионный предел воспламенения этилена (Сн. к.п. в в сме си с воздухом равен 2,75% , поэтому, в с оответствии с СНиП II-90-81: производство п о вз рывной, взрывопожарной и пожарной опасности относится к категории А, то есть в цехе возможно возникнов ение как пожара, так и взрыва. По условиям технологического процесс а возникновение взрывоопасной концентрации в объеме помещения возможно только в аварийных условиях, поэтому помещение по классификации взрывоопасных зон относится к классу В-1а.

Пожарная опасность отделения компрессии складывается из пожарной опасности компрессорной установки и пожарной опасности помещения. Пожарная опасность компрес сора обусловлена опасностью возникновения взрыва этиленовоздушной смеси внутри аппарата.

Пожарная опасность помещения обус ловлена опасностью возникновения пожара в цехе, а также о пасностью возникновения взрыва этиленовоздушной смеси в объе ме цеха при выходе этилена из газовы х коммуни каций при аварии.

1. 2. Расчет

Возникновение взрыва в ко мпрессоре обусловлено одновременным появлением в цилиндре горючего газа, окислителя и источника зажигания.

По ус ловиям те хнологиче ского процесса в цилиндре компрессора постоянно обращается этилен, поэтому вероятность появления в к омпрессоре горючего газа равна единице

Появле ние окислителя (воздуха) в цилинд ре компрессора возм ожно при заклинивании всасывающего к лапана. В этом случае в цилиндре создается разряжение, обуславливающее подсосвоздуха через сальниковые уплотнения. Для отклонения компрессора при заклинивании всасывающего клапана имеется систе ма контроля давления, которая отключает компрессор через 10 с после заклинивания клапана. Обследование показало, что за год наблюдалось 10 случаев заклинивания клапанов. Тогда вероятность раз герметизации компрессора равна

Анализируемый компрессор в течение года находился в рабочем состоян ии 4000 ч, поэтому вероятность его нахождения под разряжением равна