Категорирование и классификация помещений и зон по пожаровзрывоопасности.. Отчет по лабораторной работе 6 Категорирование и классификация помещений и зон по пожаровзрывоопасности

• Название: Отчет по лабораторной работе 6 Категорирование и классификация помещений и зон по пожаровзрывоопасности
• Анкор: Категорирование и классификация помещений и зон по пожаровзрывоопасности
• Дата: 14.05.2023
• Размер: 26.73 Kb.
• Имя файла: Otchet_po_laboratornoy_rabote__5.docx
• Тип: Отчет; #1129492

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Вятский государственный университет»

Институт химии и экологии

Кафедра экологии

Отчет по лабораторной работе № 6

Категорирование и классификация помещений и зон по пожаровзрывоопасности.

Выполнил студент

группы ТДб-2501-02-00

Герасимов Тимофей

Киров

2020

Содержание отчета по лабораторной работе № 6 (вариант 8)
Исходные данные:

• 
  Размеры помещения L*B*H= 14*8*6 = 672 м³
  
• 
  Вид ЛВЖ: бензол С₆H₆
  
• 
  Объем ЛВЖ (V_ж) = 12,5 л = 0,0125 м³
  
• 
  Молекулярная масса М = 78,1 кг/моль
  
• 
  Плотность жидкости ρ_ж = 874 кг/м³ (при 20˚C)
  
• 
  Давление насыщенного пара P_н = 11,6 кПа
  
• 
  Максимальное давление взрыва Р_max = 882 кПа
  
• 
  Температура вспышки t_всп = -12 ˚C
  
• 
  Интенсивность испарения W = 0,000287 кг/(с*м²)
  
• 
  НКПР = 42 г/м³
  
• 
  Теплота сгорания Q = 38,52 МДж/кг
  

1. Определение категории помещения по пожаровзрывоопасности.

Масса жидкости (ЛВЖ), разливающейся в помещении (m_ж, кг) определяется по формуле:

= 874 0,0125 = 10,925 кг

Длительность испарения жидкости определяется по формуле:
= = 3034,7 с ,
где F_u – начальный объем жидкости (1 литр ЛВЖ разливается на 1 м²), F_u = 12,5 м².

При времени полного испарения жидкости, не превышающем или равном 3600 с (3045,3 < 3600) , вся разлившаяся жидкость испаряется, поэтому масса паров равняется массе жидкости m_n = m_ж = 10,925 кг.

Расчетное избыточное давление взрыва для индивидуальных горячих веществ определяется по формуле:

- максимальное давление взрыва газо- или паровоздушной смеси кПа, P_max = 882 кПа;

– начальное давление взрыва, 101 кПа;

z - коэффициент участия горючего во взрыве, равный 0,3;

- свободный объем помещения, (V_св = 0,8*V_пом);
V_св = 0,8*V= 0,8*672 = 537,6 м³

Но для расчета необходимо рассчитать , и
плотность пара (кг/ ) вычисляется по формуле:

ρ_n = ,

где – мольный объем, равный 22,4 ;

t_р – расчетная температура воздуха, 20˚C.
C_cm – стехиометрическая концентрация паров или газов ЛВЖ и ГЖ, вычисляемая по формуле:




где - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения.



- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения – принимается равным 3.

Теперь подставляем все значения в формулу:


Вывод: Т.к найденной расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, а температура вспышки не превышает 28˚C, то помещение определяется как взрывопожароопасное категории А.
2. Определение класса пожароопасной зоны.

Для определения класса взрывоопасной зоны объем образовавшейся взрывоопасной смеси (V_см, м³) находится по формуле:

НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени) – это минимальная концентрация паров горючего вещества в воздухе помещения, при которой в случае воспламенения ТВС пламя охватит весь объем помещения.

Объемная доля горючей смеси в помещении (С_см, %) определяется по формуле:


Если объем взрывоопасной смеси составляет более 5% свободного объема помещения, то всё помещение является взрывоопасным.
3. Разработка технических мероприятий по понижению категории помещения и класса зоны.

При превышающем 5 кПа, необходимо провести технические мероприятия, чтобы понизить категорию помещения, путем уменьшения расчетного избыточного давления взрыва.

Один из способов изменения расчетного избыточного давления взрыва производится устройствами для удаления воздуха из помещения, расположенными в непосредственной близости от места возможной аварии. В этом случае массу паров (m_n) следует разделить на коэффициент (К), определяемый по формуле:

где А – кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией (час^-1), выбирается в промежутке от 8 до 20 произвольно.
Методом подбора определяем, что минимальное необходимое А=11.
= 1,06 кг.
Производим перерасчет ∆P:




Предусмотрительные предприятия позволили уменьшить избыточное давление до величины менее 5кПа, поэтому теперь помещение относят к категории В1 - В4.
Чтобы узнать точную категорию помещения, вычислим удельную пожарную нагрузку (g ,МДж/ ):
g = = 3,76 МДж/м²
где S – площадь размещения пожарной нагрузки = 112 м²

Q – пожарная нагрузка, МДж
Q = G_i*Q_нi = 10,925*38,52 = 420,83 МДж


Сравнивая полученное максимальное значение удельной пожарной нагрузки, со значением, приведенным в таблице, находим категорию помещения по пожароопасности - В4.
Далее повторно определяем класс пожароопасной зоны:





где V_см - объем образовавшейся взрывоопасной смеси.



где С_см - объемная доля горючей смеси в помещении.
Если объем взрывоопасной смеси ≤ 5% свободного объема помещения, то пожароопасной считается зона в помещении в пределах до 5 метров по горизонтали и вертикале от технологического аппарата, у которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ.

Вывод: складское помещение размерами 14*8*6 м, в котором на хранении находится ЛВЖ – бензол в количестве 12,5 л относится к категории А с классом зоны В-Ia и размером пожароопасной зоны 14*8*6, т.е всё помещение. После установки аварийной вентиляции с кратностью воздухообмена 11, помещение перешло в категорию B4 и размер опасной зоны снизился в пределах 5 м по горизонтали и вертикали от технического аппарата.