Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Взрывопожароопасность производственных помещений



 

Определение класса взрывопожароопасной зоны

Исходные данные

№ варианта Vа, л , ч-1 Dрдоп, кПа
5,5 6,0 18,0

 

 

Интенсивность uисп, кг/с × м2, испарения горючего вещества :

uисп = 10-6× =0.001

где - коэффициент, принимаемый по табл. 4 в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения (скорость воздушного потока uв в помещении при работе аварийной вентиляции равна 1,0 м/с; температура ацетона равна температуре воздуха и составляет 293 К); при uв = 1,0 м/с и Т = 293 К значение =7,7; М – молекулярная масса ацетона, равная 58; рнас – давление насыщенных паров при расчетной температуре, равное 24,54 кПа).

 

Таблица 4. Значения коэффициента

 

Скорость воздушного потока в помещении, м/с Температура в помещении, оС
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
0,1 3,0 2,6 2,4 1,8 1,6
0,2 4,6 3,8 3,5 2,4 2,3
0,5 6,6 5,7 5,4 3,6 3,2
1,0 10,0 8,7 7,7 5,6 4,6

 

Масса mп, кг, испарившегося ацетона в объем помещения за время аварийной ситуации, равное 3600 с

mп = × Vа=3,96

где - плотность ацетона, равная 792 кг/м3; Vа - объем поступившего в помещение ацетона, м3.

Стехиометрический коэффициент b1 кислорода в реакции сгорания ацетона

b1 = nc +

b1=4

где nc, nн, nо, nх – соответственно число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего вещества, в частности, в молекуле ацетона эти числа представлены следующим образом: nc = 3; nн = 6; nо = 1; nх = 0.

Стехиометрическая концентрация сст, % (по объему) паров ацетона

сст =

сст=4.91

Концентрация снас, % (по объему) насыщенных паров ацетона

снас =

где ро - атмосферное давление, равное 101 кПа.

снас=24.30

Отношение х концентраций

ì cнас*, если снас £ с*,

х = í

î 1, если снас > с*;

где с*= j сст=9.33; здесь j - эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый равным 1,9.

В нашем случае снас > с*, поэтому х = 1 и коэффициент z участия паров ацетона в реакции горения равен 0,3 (таблица 5).

 

Таблица 5. Зависимость коэффициента z от отношения концентраций х

x 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
z 0,10 0,20 0,24 0,27 0,29 0,30

 

Свободный объем Vсв, м3,помещения

Vсв = 0,8 × Vп=5443

где Vп – объем помещения по габаритным размерам, м3.

Время , ч, испарения жидкости

 

=3,23

где S – площадь разлива ацетона, м2, определяется из условия, что весь объем поступившего в помещение ацетона разливается толщиной пленки, равной 1 мм.

Коэффициент , учитывающий снижение массы паров легковоспламеняющейся жидкости (ЛВЖ), поступивших в объем помещения

=27.86

где - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, ч-1.

Избыточное давление Dpmax, кПа,взрыва паров ацетона

Dpmax = pmaxpo=799

где pmax – максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным; при отсутствии данных допускается принимать равным 900 кПа.

Плотность rг.п , кг/м3, газа или пара при расчетной температуре вычисляется по формуле

rг.п =

rг.п=2.11

где - молярная масса, кг/кмоль; - мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль; - расчетная температура, °С, допускается принимать ее равной 61 °С.

Максимально возможная масса mmax, кг, ЛВЖ, при аварийном выбросе которых еще можно относить помещение к невзрывопожароопасным:

 

mmax =

mmax=802,56

где Dрдоп – предельно допустимый рост давления для конструкций зданий и оборудования; допускается принимать значения Dрдоп, равные максимальному избыточному давлению, приводящему к повреждению строительных конструкций и оборудования (таблица 6).

 

Таблица 6. Степени разрушения объектов в зависимости от Dр

Наименование объекта Степень разрушения при Dр, кПа
Слабое Среднее Сильное
Многоэтажное кирпичное здание (эт.> 3) 8…12 12…20 20…30
Деревянное здание 6…8 8…12 12…20
Грузовая машина 20…30 40…50 50…60
Резервуар ГСМ 10…30 30…50 50…100

 

Если масса mп испарившейся ЛВЖ больше максимально возможной массы mmax, то помещение относится к взрывопожароопасным.

Концентрация со, % (по объему)паров ЛВЖ при подвижности воздушной среды

со = снас ×

со=0.23

Расстояния Хнкпв, Yнкпв, Zнкпв соответственно по осям Х, Y, Z от источника, ограниченные нижним концентрационным пределом воспламенения (НКПВ), рассчитывают по формулам:

Хнкпв =

Хнкпв=0.93

Yнкпв =

Yнкпв=0.40

Zнкпв =

Zнкпв=0.059

где - коэффициент, принимаемый равным 1,1958 для паров ЛВЖ; - коэффициент, принимаемый равным = / 3600; - коэффициент, принимаемый равным 0,3536 для паров ЛВЖ при подвижности воздушной среды; А, В, Н – соответственно длина, ширина, высота помещения, м; - допустимое отклонение концентрации при задаваемом уровне значимости = 0,05 (таблица 7); НКПВ = 2,91 % (по объему).

 

А=60

В=30

Н=10

Таблица 7. Значения допустимых отклонений

Характер распределения концентраций  
Для паров ЛВЖ при подвижности воздушной среды 0,1 0,05 0,01 0,003 0,001 1,21 1,27 1,38 1,45 1,51

 

При отрицательных значениях логарифмов расстояния Хнкпв, Yнкпв, Zнкпв принимаются равными 0.

При определения размеров (радиуса R и высоты h) пожаровзрывоопасной зоны исходят из того, что для паров ЛВЖ эта зона

будет представлять цилиндр радиусом R и высотой h > Zнкпв; при этом R > Хнкпв, R > Yнкпв.

По таблице 8 определяют класс зоны помещения по взрывопожароопасности.

 

Таблица 8. Классификация зон помещений по взрывопожароопасности

 

Классы Характеристика
В-I Могут образоваться взрывоопасные смеси в объеме более 5% объема помещения (при нормальных условиях работы).
В-I А Взрывоопасные смеси в объеме более 5% объема помещения образуются лишь при авариях и неисправностях.
В-I Б Имеются горючие газы и пары с НКП ³ 15% по объему, а также обладающие резким запахом; возможно образование лишь локальных взрывоопасных смесей в объеме менее 5% объема помещения
В-I Г Наружные установки, содержащие горючие газы и ЛВЖ
В-II Могут образовываться взрывоопасные пылевоздушные смеси при нормальном режиме работы
В-II А Могут образовываться взрывоопасные пылевоздушные смеси только при авариях и неисправностях
П-I Содержатся горючие жидкости
П-II Содержатся горючие пыли с НКП > 65 г/м3
П-II А Содержатся твердые горючие материалы, не образующие взрывоопасные смеси
П-III Наружные установки с горючими жидкостями или твердыми горючими материалами

 

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.