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 (таблица 1), требуется определить, к какой категории по взрывопожарной и пожарной опасности необходимо отнести производственное помещение и предложить мероприятия по предупреждению аварийной ситуации.
Таблица 1
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
Толуол 1 22 2,97 9 0,8 1500
Примечание: при решении задачи пользоваться приложениями 6,7,8,4.
Решение
Чтобы определить категорию помещения по взрывопожарной и пожарной опасности нужно рассчитать избыточное давления взрыва для паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.
Для расчета нам понадобятся данные из таблицы 1 и таблицы 2
Таблица 2. Физико-химические свойства растворителей.
№
п/п Наименование
растворителя Формула Молекулярная масса Плотность,
кг/м3 Температура
вспышки,
0С
Толуол C7H8 92,14 867 4
Произведем следующие расчеты:
1.1 Расчет массы жидкости испарившейся с поверхности разлива.
Определим массу разлившейся жидкости:
m = Vж·ρж
m = 0,01·867 = 8,7 кг
Определим интенсивность испарения W:
W=10-6ηМPH
W=10-6∙2,4∙92,14∙2,97=10-6∙2,4∙9,6∙2,97=0,00007 кгс-1м-2
Определим время испарения жидкости с поверхности разлива:
T=mρFи∙W
T=8,77,2∙0,00007=17262 с.
Из пункта 3 приложения 6 следует, что длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с
. Поэтому примем T = 3600 с.
Определим массу жидкости испарившейся с поверхности разлива:
m = W Fи T
mр = 0,00007·7,2·3600 = 1,8 кг.
1.2 Расчет массы жидкости испарившейся с поверхностей открытых емкостей.
Определим массу жидкости в емкостях:
m = Vж·ρж
m = 0,09·867 = 78,03 кг
Определим интенсивность испарения W:
W=10-6ηМPH
W=10-6∙2,4∙92,14∙2,97=10-6∙2,4∙9,6∙2,97=0,00007 кгс-1м-2
Определим время испарения с поверхностей открытых емкостей:
T=mρFи∙W
T=78,0345∙0,00007=24771 с
Принимаем T = 3600 с.
Определим массу жидкости испарившейся с поверхностей открытых емкостей:
m = W Fи T
mемк=0,00007·45·3600 = 11,3 кг
1.3 Расчет массы жидкости испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав.
Определим массу жидкости:
m = Vж·ρж
m = 0,009·867 = 7,8 кг
Определим интенсивность испарения W:
W=10-6ηМPH
W=10-6∙2,4∙92,14∙2,97=10-6∙2,4∙9,6∙2,97=0,00007 кгс-1м-2
Определим время испарения с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав
T=mρFи∙W
T=7,84,5∙0,00007=24762 с
Принимаем T= 3600 с.
Определим массу жидкости испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав:
m = W Fи T
m св.окр = 0,00007·4,5·3600 = 1,1 кг
Далее рассчитываем массу паров жидкости m, поступивших в помещение:
m = mр + mемк + mсв.окр.
m = 1,8 + 11,3 + 1,1 = 14,2 кг
Рассчитываем плотность пара при расчетной температуре:
ρг.п=MV0(1+0,00367∙tp)
ρг.п=92,1422,413∙(1+0,00367∙22)=3,8 кгм-3
Найдем стехиометрический коэффициент в реакции сгорания:
β=nc+nH-nx4-no2
β=7+84=9
Рассчитаем стехиометрическую концентрацию паров ЛВЖ и ГЖ:
Сст=1001+4,84∙9=2,2
Рассчитаем избыточное давление взрыва Р для индивидуальных горючих веществ:
∆P=(Pmax-P0)∙mZVсвρг,п∙100Сст∙1K
∆P=900-101∙14,2 ∙0,31500∙3,8∙1002,2∙13=8 кПа
Вывод: здание можно отнести к категории А, так как температура вспышки горючих веществ ниже 28 °С, а избыточное давление превышает 5 кПа.
Противопожарная защита обеспечивается:
- максимально возможным применением негорючих и трудно горючих веществ и материалов;
- ограничением количества горючих веществ и их размещения;
- изоляцией горючей среды, предотвращением распространения пожара за пределы его очага;
- применением средств пожаротушения;
- применением конструкции объектов с регламентированными пределами огнестойкостью и горючестью;
- эвакуацией людей;
- системами противодымной защиты;
- применением средств противопожарной сигнализации и средств извещения о пожаре;
- организацией пожарной охраны промышленных объектов.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
