Визначити категорій вибухопожежної небезпеки виробничого приміщення, в якому внаслідок руйнування апарата можливе витікання n л рідини (за вказівкою викладача) (табл. 7.1).
Таблиця 7.1
Вихідні дані розрахунку надлишкового тиску вибуху
№ п/п
Рідина
Параметри приміщення, м
довжина
ширина
висота
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
Продовження табл. 7.1
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
7,2
Розрахунок виконують у наступній послідовності:
1. Для визначення критеріїв вибухопожежної небезпеки слід розрахувати надлишковий тиск вибуху горючої речовини:
,
де Р – максимальний тиск вибуху стехіометричної пароповітряної суміші, кПа:
,
Р0 – початковий тиск, 101 кПа;
Тв – температура вибуху, для більшості речовин близько 1500 К;
Т0 – початкова температура, 293 К;
х, у – кількість молей речовин до та після вибуху, визначити із рівняння повного окислення одного моля рідини;
m – розрахункова маса пари горючої рідини, яка може потрапити у повітря приміщення за рахунок випаровування, кг:
,
де W – інтенсивність випаровування рідини, кг· с–1· м–2(табл. 7.2);
t – тривалість випаровування рідини, прийняти 3600 с;
S – розрахункова площа випаровування рідини, яка потрапила у приміщення внаслідок аварії, м2:
,
де K – коефіцієнт розтікання, для чистої рідини 1 м2· л–1;
Vp– об’єм рідини, що витікла з апарату, л;
Якщо величина розрахункової площі випаровування S перевищує площу підлоги Sп, то слід прийняти, що S=Sп.
Якщо розрахункова маса пари горючої рідини m перевищує масу рідини mp, то слід прийняти, що
,
де r – густина рідини, кг· м–3 (табл. 7.2);
Z – коефіцієнт, що характеризує ступінь участі горючої речовини в утворенні вибухонебезпечної суміші, для пари горючих рідин, 0,3;
Vв – вільний об’єм приміщення, м3; його можна прийняти як 80% від геометричного об’єму приміщення;
rп – густина пари, кг· м–3;
,
де М – молярна маса рідини, кг·кмоль–1;
Мпов – молярна маса повітря, 28,966 кг·кмоль–1;
rпов – густина повітря, 1,2 кг· м–3;
Сст – стехіометрична концентрація пари горючої рідини, об.%;
,
де b – стехіометричний коефіцієнт кисню в реакції горіння:
,
де nС, nН, nО, nГ – кількість атомів вуглецю, водню, кисню та галогенів у молекулі горючої речовини;
КН – коефіцієнт, який враховує негерметичність приміщення і неадиабатичність процесу горіння, 3.
Якщо отримана величина розрахункового надлишкового тиску вибуху перевищує 5 кПа, то приміщення належить до вибухопожежонебезпечної категорії А або Б, у залежності від температури спалаху рідини (табл. 7.2). У протилежному випадку приміщення належить до пожежонебезпечної категорії В.