Бжд 5 вариант. БЖД вар 5. Отчет по практическим работам по дисциплине Безопасность профессиональной деятельности

• Название: Отчет по практическим работам по дисциплине Безопасность профессиональной деятельности
• Анкор: Бжд 5 вариант
• Дата: 03.12.2021
• Размер: 124.19 Kb.
• Имя файла: БЖД вар 5.docx
• Тип: Отчет; #290107

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Кафедра пожарной и промышленной безопасности
ОТЧЕТ ПО ПРАКТИЧЕСКИМ РАБОТАМ

по дисциплине: «Безопасность профессиональной деятельности»
Вариант 05

Выполнили: ст. гр. И.О. Фамилия
Проверил: доцент, канд.наук Н.А. Абдуллин
Уфа 2020

Задача 1.2.1. Определить среднюю концентрацию паров (газов) в производственном помещении, оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией. В производственном процессе используется герметичное оборудование, работающее под давлением.

Исходные данные:

- вид горючего вещества – пропан;

- рабочее давление P_р = 10,0 МПа;

- температура t_р = 250 °С;

- объем оборудования, заполненного парами (газами) V_c = 15,0 м³;

- кратность воздухообмена А = 7 ч^-1;

- размеры помещения L x B x H = 16 x 16 x 4.

Решение.

Концентрация горючих веществ при наличии воздухообмена в помещении определяется по формуле:

, (1)

где m – суммарная масса горючих веществ, поступающих в помещение из аппаратов, кг;

V_СВ – свободный объем помещения, м³.

Свободный объем помещения рассчитывается по формуле:



Масса выделяющихся паров или газов из аппарата определяется по формуле:

, (2)

где I_P – интенсивность утечек газов, кг/с.

Подставив формулу (2) в формулу (1) получим:

, (3)

Интенсивность утечек паров и газов из работающего под давлением герметичного оборудования через капиллярные каналы в прокладках, сальниках, сварных швах и других местах на аппаратах и трубопроводах определяется по формуле:

. (3)

где K_И – коэффициент, учитывающий степень износа оборудования;

К_р – коэффициент, зависящий от давления среды в аппарате;

М – молекулярная масса газа, кг/кмоль. Для бутана М = 44,10 кг/кмоль.

Рассмотрим наихудший случай при высоком износе оборудования, т.е. К_И = 2.

Определим значение коэффициента К_Р при давлении 4 МПа методом интерполяции.

при Р_Р = 17∙10⁵ Па К_Р = 5,25∙10^-5;

при Р_Р = 41∙10⁵ Па К_Р = 6,94∙10^-5.

Следовательно, при Р_Р = 100∙10⁵ Па:

.

Интенсивность утечек будет равна:

.

Таким образом, концентрация горючих веществ в помещении будет равна:

.

Пересчитаем данное значение в объемные доли. Пусть в помещении нормальные условия:

.

Нижний предел воспламенения пропана φ_н = 2,3 %.

Предельно допустимое по условиям взрывобезопасности значение концентрации горючих веществ:

.

Концентрация горючих веществ в помещений меньше предельно допустимой.
Задача 1.2.2. Определить объем местных зон ВОК, которые образуются вблизи дыхательного устройства емкости, расположенной в цехе, в течение суток за счет больших и малых дыханий. Емкость заполняется один раз в течение рабочей смены.

Исходные данные:

- вид продукта – метил-кетон;

- геометрический объем емкости V_ап = 50 м³;

- степень заполнения емкости ε = 0,4;

- рабочая температура продукта и воздуха в дневное время t_д = 21 °С;

- рабочая температура продукта и воздуха в ночное время t_д = 12 °С;

- рабочее давление P_р = 1 атм.

Решение.

Объем местных зон ВОК оценивается по формуле:

,

где m – суммарная масса горючих веществ, поступающих в помещение, кг;

φ_н – нижний концентрационный предел распространения пламени, кг/м³;

К_Б – коэффициент запаса надежности, К_Б ≥ 2.

Нижний концентрационный предел распространения пламени равна φ_н=0,019%. Пересчитаем в действительные значения при температурах 13 и 20 °С.:





Среднее значение нижнего концентрационного предела распространения пламени:

.

Количество горючих паров, выходящих при большом дыхании определяется по формуле:

,

где M – молярная масса вещества, кг/кмоль. M = 72,11 кг/кмоль.

V_ж – объем поступающей в аппарат жидкости, м³.

.

φ_s – концентрация насыщенного пара, д.ед.

Концентрация насыщенного пара рассчитывается по формуле:

,

где P_S – давление насыщенного пара жидкости при рабочей температуре, Па.

Давление насыщенного пара рассчитаем по уравнению Антуана:

,

где константы для метилкетона равны А = 7,02453; B = 1292,791; C_A = 232,340.



Пусть заполнение емкости происходит днем, тогда t_p = 21 °C. Тогда, количество горючих газов при большом дыхании:

.

При малом дыхании количество горючих паров рассчитывается по формуле:

,

где V_C – объем газового пространства, м³.

.

φ₁, φ₂ – концентрация насыщенных паров при температурах t₁ и t₂;







.

Таким образом, количество выделившегося пара за счет малых дыханий:

,

Масса паров, поступающих в помещение:

,

Объем местных зон ВОК оценивается по формуле:

.
Задача 1.2.3. В помещении цеха установлены три одинаковых смесителя с дыхательными устройствами, которые заполняются раствором горючей жидкости. Аппараты работают периодически с продолжительностью цикла 1 час и временем заполнения 20 минут. Определить объем зоны ВОК вблизи дыхательного устройства каждого смесителя, а также среднеобъемную концентрацию горючих паров в цехе, не оборудованном вентиляцией.

Исходные данные:

- вид горючей жидкости – уксусная кислота;

- концентрация водного раствора ω = 70 %мас.;

- вместимость смесителя V = 2,5 м³;

- степень заполнения ε = 0,6;

- температура среды t = 70 °С;

- размеры помещения LxBxH = 10x5x4 м;

- рабочее давление P_P = 1 атм.
Решение.

Объем местных зон ВОК оценивается по формуле:

,

где m – суммарная масса горючих веществ, поступающих в помещение, кг;

φ_н – нижний концентрационный предел распространения пламени, кг/м³;

К_Б – коэффициент запаса надежности, К_Б ≥ 2.

Нижний концентрационный предел распространения пламени равна φ_н = 4 %. Пересчитаем в действительные значения при рабочей температуре:



Количество паров, выходящих при большом дыхании определяется по формуле:

,

где M – молярная масса вещества, кг/кмоль. M = 60,05 кг/кмоль.

V_ж – объем поступающей в аппарат жидкости, м³.

.

φ_s – концентрация насыщенного пара, д.ед.

Концентрация насыщенного пара рассчитывается по формуле:

,

где P_S – давление насыщенного пара жидкости при рабочей температуре, Па.

Давление насыщенного пара рассчитаем по уравнению Антуана:

,

где константы равны А = 7,10337; B = 1906,53; C_A = 255,973.



Тогда, количество выделяющихся паров при большом дыхании:

.

Масса горючих паров, поступающих в помещение:

,

где N – количество циклов (N = 1);

τ – продолжительность работы аппарата, с (τ = 86400 с).

.

Объем местных зон ВОК оценивается по формуле:

.

Концентрация горючих веществ в воздухе:





.
Задача 1.3.2. Определить объем зоны взрывоопасных концентраций и при необходимости продолжительность образования ВОК во всем объеме производственного помещения при локальном повреждении аппарата с горючим газом (повреждение ликвидировано через 15 минут). Помещение оборудовано аварийной вентиляцией кратностью А = 8 ч^-1.

Исходные данные:

- вид ГГ – ацетилен;

- диаметр отверстия d_отв = 10 мм;

- рабочее давление в аппарате Р_р = 1,2 МПа;

- геометрический объем помещения V_Г = 1500 м³;

- коэффициент расхода α = 0,65;

- температура газа в аппарате t_p = 20 °C.
Решение.

Масса выходящего вещества при локальных повреждениях рассчитывается согласно формуле:

,

где α – коэффициент расхода;

f – сечение отверстия, м². ;

ρ – плотность вещества, кг/м³;

.

τ – продолжительность истечения, с;

ω – скорость истечения вещества из отверстия, м/с.

Скорость истечения газа определяется в зависимости от режима течения.



где К – показатель адиабаты, К = 1,26.

Режим течения критический (P_c < P_кр). Тогда скорость истечения:

.

Масса выходящего вещества:

.

Объем местных зон ВОК оценивается по формуле:

.

где или .

Концентрация горючих веществ в помещений:

.

Предельно допустимое значение по условиям взрывобезопасности значение действительно концентрации горючих веществ в производственном помещении определяется следующим неравенством:

.

Действительная концентрация горючих веществ в помещений равна предельно допустимой. Следовательно, помещение взрывоопасное, необходимо увеличивать степень вентиляции.

Задача 1.3.3. Во всасывающий коллектор газового компрессора, работающий под разрежением, подсасывается воздух через образовавшуюся трещину в сварном соединении. Компрессор сжимает чистый горючий газ. Определить концентрацию воздуха в коллектора после его повреждения и дать заключение о пожаровзрывоопасности образующейся газовоздушной смеси, если температура газа в коллектора t_г = 40 °С, а окружающего воздуха t_в = 20 °С. Вид ГГ ацетилен, площадь отверстия f_отв. = 6 мм², расход газа q = 6,9 м³/ч, разрежение в коллекторе Р_в = 15 кПа. Коэффициент расхода α = 0,27.

Решение.

Количество подсасываемого воздуха через повреждение определяется по формуле:

,

где f – площадь отверстия, м²;

α – коэффициент расхода воздуха;

Р_В – величина разрежения в коллекторе, Па;

ρ_В – плотность воздуха при температуре t_В, кг/м³. ρ_В(t_В = 20 °C) = 1,205 кг/м³;

τ – время аварийного режима, с (примем 1 ч).

.

Концентрация воздуха в аппарате рассчитаем следующим образом:

.

Нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени для ГГ соответственно равны φ_Н = 2,5 %, φ_В = 81 %. Рабочая концентрация ГГ в аппарате равно φ_Р = 88 %.

.

Рабочая концентрация вещества ниже значения взрывобезопасной эксплуатации. Следовательно, эксплуатация аппарата взрывоопасна.