В производственном помещении предусматривается обезжиривание деталей, которое производится в ваннах с растворителем, емкостью по 10 л в каждой. Открытое зеркало одной ванны составляет 0,1 м2.
За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив содержимого одной ванны. Кроме этого, происходит испарение растворителя с открытого зеркала остальных ванн и поверхностей обезжиренных деталей.
Выбрав соответствующее варианту условие задания (табл. 2), требуется определить, к какой категории по взрывопожарной и пожарной опасности необходимо отнести производственное помещение и предложить мероприятия по предупреждению аварийной ситуации.
Таблица 2
Варианты заданий
№
варианта Наименование
растворителя Скорость воздушного потока в помещении,
м/с
Температура растворителя,
0С Давление насыщенного пара растворителя, кПа Количество
ванн,
шт
Площадь поверхностей обезжиренных деталей,
м2
Объем
помещения,
Vп, м3
10 Циклогексанол
0,5 22 0,93 10 0,9 335
Решение
1)Вычисляем концентрацию растворителя Ср, % в воздухе помещения, которая сформируется после его разлива по формуле:
Ср=100∙VpVп.св
где Vр– объем растворителя в воздухе помещения, м3;
Vп свсвободный объем помещения, м3; свободный объем помещения соответствует 80% геометрического и определяется по формуле:
Vп св= 0,8∙Vп=0,8∙335 =268 м3
где 0,8 коэффициент перехода от геометрического объема помещения к свободному объему помещения, используемому в расчетах;
Vпгеометрический объем помещения, м3.
Объем растворителя в воздухе помещения (Vр, м3) определяется по формуле:
Vр =mп∙в,
где m– масса растворителя в воздухе помещения, кг;
пплотность газа (пара), кг/м3; численно равная плотности газа (пара) по воздуху.
вплотность воздуха, кг/м3, равна 1,293 кг/м3.
2)Для вычисления необходимо найти недостающие параметры:
- массу растворителя в воздухе помещения (m, кг) рассчитывается по формуле:
m=WFиT,
где W– интенсивность испарения, кг/(с*м2);
Fи– площадь испарения, м2; при определении площади испарения необходимо учесть, что 1 л чистого растворителя разливается на площади в 1 м2;
Т – время испарения, с.
3) Интенсивность испарения (W, кг/(с∙м2)) определяется по формуле:
W=10-6∙ŋ∙Pнас∙М
где коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испаряющейся жидкости = 5,4;
Рнасдавление насыщенного пара растворителя при заданной температуре воздуха (t,С) в помещении, кПа; рассчитывается по формуле:
lgР=а – [b/(c + t)];
М – молярная масса вещества, 100,158 г/моль.
W=10-6∙5,4∙0,93∙100,158 =5 ∙10-5.
4)Теперь вычисляем массу:
m=5 ∙10-5∙9∙3600=1,6 кг.
5)Объем растворителя:
Vр =1,6 1∙1,293=1,25 м3
6) Вычисляем концентрацию растворителя:
Ср=100∙1,25268=0,47
7)Определяем избыточное давление взрыва Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вг, I, F по формуле:
∆P=(Pmax-P0)m∙Z∙100V∙ρr∙Cср∙КН
где Рmax - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, допускается принимать Рmax равным 900 кПа;
Р0 - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);
m - масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ),кг;
Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров, принимаем 0,3;
Vсв - свободный объем помещения, м3;
ρr - плотность газа или пара при расчетной температуре tp, кгм-3 вычисляемая по формуле:
ρr =MVo(1+0,00367t)
где М- молярная масса, кгкмоль-1;
Vo - мольный объем, равный 22,413 м3кмоль-1;
tp - расчетная температура, С
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
