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
Вариант 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
4 Бензол 0,5 17 10 4 0,3 1200
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
Бензол C6H6 78,11 876 -12
Произведем следующие расчеты:
1.1 Расчет массы жидкости испарившейся с поверхности разлива.
Определим массу разлившейся жидкости:
m = Vж·ρж
m = 0,01·876 = 8,8 кг
Определим интенсивность испарения W:
W=10-6ηМPH
где коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испаряющейся жидкости = 3,8;
Рнасдавление насыщенного пара растворителя при заданной температуре воздуха (t,С) в помещении, кПа.
W=10-6∙3,8∙78,11∙10=10-6∙3,8∙8,8∙10=3,36∙10-4 кгс-1м-2
Определим время испарения жидкости с поверхности разлива:
T=mρFи∙W
T=8,81,2∙3,36∙10-4=21825 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 = 3,36∙10-4·1,2·3600 = 1,45 кг.
1.2 Расчет массы жидкости испарившейся с поверхностей открытых емкостей.
Определим массу жидкости в емкостях:
m = Vж·ρж
m = 0,09·876 = 78,84 кг
Определим интенсивность испарения W:
W=10-6ηМPH
W=10-6∙3,8∙78,11∙10=10-6∙3,8∙8,8∙10=3,36∙10-4 кгс-1м-2
Определим время испарения с поверхностей открытых емкостей:
T=mρFи∙W
T=78,84 45∙3,36∙10-4=5214 с.
Принимаем T = 3600 с.
Определим массу жидкости испарившейся с поверхностей открытых емкостей:
m = W Fи T
mемк=3,36∙10-4·45·3600 = 54,4 кг.
1.3 Расчет массы жидкости испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав.
Определим массу жидкости:
m = Vж·ρж
m = 0,009·876 = 7,9 кг
Определим интенсивность испарения W:
W=10-6ηМPH
W=10-6∙3,8∙78,11∙10=10-6∙3,8∙8,8∙10=3,36∙10-4 кгс-1м-2
Определим время испарения с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав
T=mρFи∙W
T=7,94,5∙3,36∙10-4=5225 с
Принимаем T= 3600 с.
Определим массу жидкости испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав:
m = W Fи T
m св.окр = 3,36∙10-4·4,5·3600 = 5,4 кг
Далее рассчитываем массу паров жидкости m, поступивших в помещение:
m = mр + mемк + mсв.окр.
m = 1,45 + 54,4 + 5,4 = 61,3 кг
Рассчитываем плотность пара при расчетной температуре:
ρг.п=MV0(1+0,00367∙tp)
ρг.п=78,1122,413∙(1+0,00367∙17)=3,28 кгм-3
Найдем стехиометрический коэффициент в реакции сгорания:
β=nc+nH-nx4-no2
β=6+64=7,5
Рассчитаем стехиометрическую концентрацию паров ЛВЖ и ГЖ:
Сст=1001+4,84∙7,5=2,7
Рассчитаем избыточное давление взрыва Р для индивидуальных горючих веществ:
∆P=(Pmax-P0)∙mZVсвρг,п∙100Сст∙1K
∆P=900-101∙61,3 ∙0,31200∙3,28∙1002,7∙13=45,6 кПа
Вывод: здание можно отнести к категории А, так как температура вспышки горючих веществ ниже 28 °С, а избыточное давление превышает 5 кПа.
Мероприятия по предотвращению взрыва (пожара) взрывоопасной (пожароопасной) смеси в производственном помещении:
Использование рабочей и аварийной вентиляций;
Применение электрооборудования взрывобезопасного исполнения;
Проведение мероприятий по сбору пролитой жидкости;
Отключение электропитания;
Отключение нагревательного оборудования;
Использование при работе инструмента искробезопасного исполнения;
Предотвращение образования и накопления зарядов статического электричества;
Контроль воздушной среды производственного помещения;
Оповестить пожарную службу предприятия;
Подготовить к работе средства пожаротушения;
Организация обучения правилам пожарной безопасности;
Использование устройств, обеспечивающих ограничение распространения пожара, обваловки, бункеровки опасных участков;
Применение пожарной сигнализации;
Использование системы противодымной защиты;
Подача в производственное помещение инертных газов.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
