Курсовой проект 50 страниц, 15 источников, 3 таблицы, 2 рисунка

• Название: Курсовой проект 50 страниц, 15 источников, 3 таблицы, 2 рисунка
• Дата: 25.11.2022
• Размер: 415.5 Kb.
• Имя файла: 1111.doc
• Тип: Курсовой проект; #812349
• страница: 5 из 8

3.4. Расчет категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности

При расчете критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором в образовании горючих паровоздушных смесей участвует наибольшее количество паров, наиболее опасных в отношении последствий сгорания этих смесей.

Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовать горючие паровоздушные смеси, определяется, исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов, содержащего наибольшее количество самого пожароопасного вещества;

б) все содержимое аппарата поступает в помещение;

в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат, по прямому и обратному потокам в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Расчетное время отключения трубопроводов определяют в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.

Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:

времени срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;

120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

300 с при ручном отключении;

г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных), исходя из расчета, что 1 литр смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей - на 1 м² пола помещения;

д) происходит также испарение жидкости из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;

е) длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.

Определение категории помещения окрасочной камеры.

Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в табл. 1 [2], от высшей (А) к низшей (Д).

В помещении в технологическом процессе применяется ацетон. По температуре вспышки ацетона Т_всп = -18 ⁰С определяем категорию производства - А.

Расчет избыточного давления для горючих паров легковоспламеняющихся жидкостей

1. Избыточное давление Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Сl, Вr, I, F, определяется по формуле:

где Р_max - максимальное давление взрыва, развиваемое при сгорании стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме. При отсутствии данных допускается принимать Р_max равным 900 кПа. В нашем случае Р_max = 572 кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);- масса паров легковоспламеняющихся жидкостей, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг;- коэффициент участия горючих паров в горении, который может быть рассчитан на основе характера распределения паров в объеме помещения согласно приложению Д. Допускается принимать значение Z по таблице А.1 [2]. Z = 0,3;_св - свободный объем помещения, м³;

_п - плотность пара при расчетной температуре t_p, кг  м^-3, вычисляемая по формуле:



где М - молярная масса, м³  кмоль^-1;₀ - мольный объем, равный 22,413 м³  кмоль^-1;_р - расчетная температура, С.

С_ст - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, % (объемных), вычисляемая по формуле

где - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;_С, n_H, n_О, n_X - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

К_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К_н равным трем.

Массу горючих веществ , выходящих наружу при полном разрушении аппарата, определяют по формуле:
,
где - масса веществ, выходящих из трубопроводов соответственно до момента отключения задвижек и после их закрытия, кг.

Для аппаратов с жидкостями массу горючих веществ определяют по формуле:
,

где - производительность 1-го насоса (или пропуская способность 1-го трубопровода), питающего аппарат, м /с; - продолжительность отключения i-го побудителя расхода, с; n - число побудителей расхода, питающих аппарат; - соответственно длина (м) и сечение (м ) j -го участка трубопровода (от аварийного аппарата до запорного устройства), из которого происходит истечение жидкости; - плотность жидкости при рабочей температуре среды в аппарате, кг/м ; k - число участков трубопроводов, примыкающих к аварийному аппарату.

Произведем расчеты:
С₃H₆О+ 4(O₂+ 3,76N₂) 3CO₂+3H₂O+4^.3,76N₂;

;

%, об.;

кг/м³;

м³.
Так как у нас окрасочная камера на 2 рабочих места, то:
кг,
где м³/с;
м².
Из аппарата вылилось 0,2544 м³ или 254,4 л ацетона. Расчетная площадь разлива ацетона составляет (1 литр разливается на 1 м²) 254,4 м². Площадь пола помещения F = 95 ^. 20 = 1900 м².

Масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива определяется по формуле:

,
где W - интенсивность испарения, кг  с^-1  м^-2;_и - площадь испарения, м²;

Т - время испарения.

Интенсивность испарения W для не нагретых выше расчетной температуры (окружающей среды) ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле:


где  - коэффициент, принимаемый по таблице А.2 [2] в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения,  = 3,5;

Р_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р, кПа.
Р_н = 133,3 ^. 180,08 = 24 кПа (табл.1 приложение 2 [6]);

кг/(с^.м²).
Тогда:
кг.
Так как масса испарившейся жидкости больше массы разлившейся жидкости, то: кг.

Определим время испарения разлившегося ацетона:

с.
С учетом вентиляции массу m горючих паров легковоспламеняющихся жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле:
,
где А - кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с^-1;

Т - продолжительность поступления горючих паров легковоспламеняющихся жидкостей в объем помещения, с.
с^-1;

.
Тогда масса испарившейся жидкости в помещении будет:
кг.
Тогда избыточное давление равно:
кПа = 436 Па.
Вывод: , следовательно помещение окрасочной камеры следует отнести к категории "В1-В4" (пожароопасность).

Определение категорий помещений В1-В4 осуществляют путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице Б.1 [2].

При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) легковоспламеняющихся, горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле:

,

где G_i - количество i-того материала пожарной нагрузки, кг;

- низшая теплота сгорания i-того материала пожарной нагрузки, МДж  кг^-1.

Удельная пожарная нагрузка g, МДж  м^-2, определяется из соотношения:
,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м²).

Для ацетона Дж/кг).
МДж.

МДж/м².
Вывод: категория помещения цеха с окрасочной камерой В4.