Рассчитать избыточное давление, развиваемое при взрыве газовоздушной среды в помещении цеха. В результате аварии в цех попало MГ (кг) горючего вещества в газообразном виде.
Полученный результат сравнить с предельно допустимым избыточным давлением при сгорании газовоздушной смеси (приложение А).
Определите концентрацию газа в воздухе помещения. Сделайте выводы по полученным результатам расчета. Решение задачи выполнить для своего варианта в соответствии таблица 2.
Таблица 2 – Исходные данные для выполнения индивидуального задания
№ Вещество Формула соединения Масса, кг Размеры помещения, м
длина ширина высота
4 Бутан С4Н10 17,0 12 7 2,7
Решение
Для расчета избыточного давления воспользуемся формулой (1):
∆Р=Pmax-P0*Мг*ZVсв*ρ*100Сст*1Кн (1)
где r – расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.
Pmax – максимальное давление в месте взрыва стехиометрической газопаровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Pmax = 900 кПа;
P0 – начальное давление, кПа. При расчетах допускается принимать его равным атмосферному – 101,3 кПа;
Мг – масса горючего газа или паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, вышедших в помещение в результате нарушения технологического режима или аварии, кг;
Z – коэффициент участия паров не нагретых горючих жидкостей во взрыве. При расчетах допускается принимать значение Z по таблице 1;
Кн – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения газопаровоздушной смеси. При расчетах при отсутствии данных допускается принимать Кн = 3;
ρ – плотность газа или пара горючего вещества при расчетной температуре в помещении Тр, кг/м3, вычисляемая по формуле (2).
ρ=μV0*(1+0,003677*Тр) (2)
где μ – мольная масса вылившегося и испарившегося горючего вещества, кг/кмоль;
V0 – мольный объем газопаровоздушной смеси, равный 22,413 м3/кмоль;
Тр – расчетная температура в помещении, оС
. За расчетную температуру следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать Тр = 61оС.
По формуле (3) определяем стехиометрическую концентрацию горючих газов или паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (%) по объему помещения Сст:
Сст=1001+4,84*β (3)
β – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания газопаровоздушной смеси, определяется по формуле 4:
β= nС+nН-nХ4-n02 (4)
n- число атомов углерода, водорода, галоидов и кислорода в молекуле горючего вещества.
Сначала определим составляющие этой формулы.
Максимальное давление в месте взрыва при отсутствии данных принимаем Pmax = 900 кПа.
Начальное давление принимаем равным атмосферному P0 = 101,3 кПа.
Свободный объем помещения, где может собраться взрывная смесь, при отсутствии данных принимаем 80% от геометрического объема помещения:
Vсв=0,8*Vп
Vсв=0,8*12*7*2,7=181,44 м3
Коэффициент Z участия паров не нагретых горючих жидкостей во взрыве принимаем по табл
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
