Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов. Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей Задание 1
 Скачать 21.17 Kb.
|
|
Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей Задание 1 В компрессорном цехе произошла разгерметизация газопровода пропана диаметром D (см.). При этом произошел взрыв. Длина трубопровода до задвижки L (м.) Давление в системе Pi (МПа.) Рассчитать массу поступившего газа и избыточное давление при взрыве, используя формулу 2.1. Решение Избыточное давление взрыва ∆Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Сl, Вr, I, F, определяется по формуле:  Принимаем  Сст — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.) вычисляемая по формуле:   Рг.п — плотность газа или пара при расчетной температуре tp, кг  м-3, вычисляемая по формуле: Принимаем  0С,  м3/кмоль,  г/моль Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа, определяется по формуле:  , где — объем газа, вышедшего из аппарата, м3;  — объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3 , где — давление в системе, кПа; V — объем аппарата, м3;  , где — объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;  — объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;  , где — расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т.д., м3/с;  — время, с;  , где — внутренний радиус трубопроводов, м;  — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.Расчет произведем без учета объема аппарата, принимая, что T=0, тогда:   Задание 2 В помещении цеха размером 6х12х6 произошло разрушение технологического аппарата, объемом 20 м3, содержащего нефть. Длина подводящих трубопроводов до задвижек 30 м, диаметр 0,2 м. при этом произошел взрыв. Кратность вытяжной вентиляции 6 час-1. Определить: 1) количество вылившееся нефти; 2) количество продукта, участвующего во взрыве; 3) давление при взрыве, используя формулу 3.4. Решение Объем нефти, вышедшей из подводящего трубопровода Vпт составляет:  Общий объем нефти, вышедшей в помещение цеха равно:  Площадь пола помещения цеха равно 6х12=72 м2. Площадь, занимаемую технологическим аппаратом, учитывать не будем. Интенсивность испарения W определяется по формуле:  , где – коэффициент, принимаемый по табличным значениям в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения; – молярная масса, кг·кмоль–1;  – давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tp, кПа.Давление насыщенных паров нефти при расчетной температуре  найдем по формуле: Принимаем, что молекулярная масса нефти равна М = 240 кг/кмоль, скрытая теплота кипения нефти Lкип = 345,4 кДж/кг, а температура кипения нефти tкип = 57 °С, R= 8,310 кДж/(К · кмоль).  Принимаем скорость воздушного потока 1 м/с, тогда   За расчетное время испарения принимаем Т = 3600 с Масса испарившейся жидкости с поверхности разлива равна:  Поскольку масса разлившейся нефти при ее плотности ρнеф = 860 кг/м3 равна:  За время аварийной ситуации, равное 3600 с, испарится в объеме помещения только:  Рг.п — плотность газа или пара при расчетной температуре tp, кг м-3, вычисляемая по формуле: Найдем избыточное давление во фронте ударной волны при взрыве паров нефти, при этом дополнительно учтем уменьшение массы взрывоопасной смеси в результате работы аварийной вентиляции путем введения в знаменатель коэффициента К:  Свободный объем помещения равен 80% геометрического объема помещения, т.е.  Принимаем плотность воздуха при tp равной  , теплоёмкость воздуха  , а теплоту сгорания нефти равной  . |