Расчет загрязнения водного объекта и атмосферного воздуха. Взрывоопасность технологического объекта (стр. 3 из 3)
qСТ – максимальный часовой расход сточных вод , м3/ч.
В случае 3 точек сброса
СПДС3= ССТ3=
,где Сф – фоновая концентрация вредного вещества в водоеме выше сброса сточных вод, 0,5 ПДК, мг/л,
ni -коэффициент разбавления сточных вод i-го выпуска речным потоком:
ni=
,где qi – расход сточной воды i-го выпуска, м3/с;
Q -расход воды в водотоке (минимальный расход 95 % - ной обеспеченности для наиболее маловодного месяца гидрологического года), м3 /с;
yi - коэффициент смешения
yi=
где Li – расстояние от места i-того выпуска сточных вод до расчетного контрольного створа по прямой, м,
α – параметр, учитывающий гидравлические условия в реке
α=
,где φ – коэффициент извилистости реки, для прямого участка 1,
ξ - коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вид (при выпуске у берега - 1, при выпуске в стрежень - 1,5,
D - коэффициент турбулентной диффузии, м2/с; для приближенных расчетов принимают D = 0,005 м2/с.
Для зимних условий, когда река покрыта льдом
D =
=0,003 м2/с,где g – ускорение свободного падения, м2/с,
V – средняя скорость течения речного потока, м/с,
Rпр – приведенный гидравлический радиус, Rпр=0,5Н=0,5*3,8=1,9 м,
Nпр – приведенный коэффициент шероховатости – зависит от коэффициента шероховатости нижней поверхности льда и ложа реки,
Nпр=Nш(
=0,07,r=Nл/Nш=0,045/0,09=0,5
Спр - приведенный коэффициент Шези
Спр=
=21,4,где Yпр=
=0,63Результаты расчета коэффициентов смешения и разбавления сточных вод сведем в таблицу отдельно для выпуска в стрежень и у берега.
| γ | n1 | n2 | n3 | |
| У берега | 0,023 | 98,78 | 95,66 | 93,15 |
| В стрежень | 0,11 | 21,44 | 19,16 | 17,33 |
Тогда
У берега
СПДС3= ССТ3=
=4,9 мг/м3,ПДС= 1,6 м3/ч.
В стрежень
СПДС3= ССТ3=
=2,1 мг/м3,ПДС= 0,67 м3/ч.
3. Определение категории взрывоопасности технологического объекта
3.1 Взрывоопасные процессы и продукты
Взрыв - кратковременное высвобождение внутренней энергии, создающее избыточное давление. Взрыв может происходить с горением (процессом окисления) или без него.
Взрывопожароопасность - условное определение взрыво- и (или) огнеопасности среды, процесса, блока и т.д.
Взрывоопасные вещества - вещества (материалы), способные образовывать самостоятельно или в смеси с окислителем взрывоопасную среду.
Взрывоопасный технологический процесс - технологический процесс, проводимый при наличии в технологической аппаратуре материальных сред, способных вызвать взрыв при отклонении от заданных параметров процесса или состояния оборудования.
3.2 Определение значений энергетических потенциалов взрывоопасности технологического блока
Общий энергетический потенциал взрывоопасности Е (кДж) блока определяется полной энергией сгорания паро-газовой фазы (ПГФ), находящейся в блоке, с учетом величины работы ее адиабатического расширения а также величины энергии полного сгорания испарившейся жидкости с максимально возможной площади ее пролива. При этом считается, что: при аварийной разгерметизации блока (АРБ) или аппарата происходит его полное раскрытие (разрушение); площадь пролива жидкости определяется, исходя из конструктивных решений здания или площадки наружной установки; время испарения принимается не более 1 часа.
E=E1' + E2' + E1" + Е2" + Е3" + Е4", кДж
Где E1'- сумма энергий адиабатического расширения А (кДж) и сгорания ПГФ, находящейся непосредственно в аварийном блоке
E1'= G1'* q'+ А=53010526,32 кДж;
А = β1*Р*V = 5,6 кДж,
где Р - регламентированное абсолютное давление в блоке, МПа;
V - геометрический объем ПГФ в блоке, м3;
β1 - безразмерный коэффициент, учитывающий давление (Р) и показатель адиабаты (k), ПГФ в блоке
G1'- масса ПГФ, имеющейся непосредственно в блоке, кг;
q' - удельная теплота сгорания ПГФ, кДж/кг.
G1'=Vo'*ρo=20144,0 кг,
Где
Vo'=
= 
=16,77;Т=
=328 КP0 - атмосферное давление, (0,1 МПа);
Т - абсолютная температура среды (ПГФ или жидкой фазы ЖФ), К;
T0 - абсолютная нормальная температура ПГФ или ЖФ, (293 К);
Т, - абсолютная регламентированная температура ПГФ или ЖФ, К;
ρo - плотность ПГФ при нормальных условиях (Р = 0,1 Мпа, Т0 = 20 °С), кг/м3.
Е4"- энергия сгорания ПГФ, образующейся т пролитой на твердую поверхность (поп, поддон, грунт и т.п.) ЖФ за счет теплоотдачи от окружающей среды (от твердой поверхности и воздуха к жидкости по ее поверхности)
Е4" = Gс" q’, кДж,
Gс" = G4" + G5", кг.
G4" =
=371392,1кг,где То - температура твердой поверхности (пола, поддона, грунта и т.п.), К;
π = 3,14;
Fп - площадь контакта жидкости с твердой поверхностью розлива (площадь теплообмена между пролитой жидкостью и твердой поверхностью), м2;
Fж - площадь поверхности зеркала испарения жидкости, м2 ;
τu- время контакта жидкости с поверхностью пролива, с.
ε =
=26,14 кДжгде λ- коэффициент теплопроводности материала твердой поверхности (пола, поддона, грунта и т.п.), кДж/м ч К;
ρ - плотность материала твердой поверхности, кг/м3;
с - удельная теплоемкость материала твердой поверхности, кДж/кг К.
G5"=m*Fж* τu =205275,9 кг,
m=10-6*η*Рн*М1/2=1,36 кг/м2*с
где η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью (зеркалом испарение кости,
М - молекулярная масса,
Рн - давление насыщенного пара при расчетной температуре, Па
Gс" = 371392,1+205275,9=576668 кг
Е4" = 576668*2631,58=1517547975 кДж,
Е=1570558501 кДж.
3.3 Определение категории взрывоопасности блоков
Общая масса горючих газов, приведенная к единой удельной энергии сгорания, равной 46000 кДж
m=1570558501/46000=34142 кг.
Относительный энергетический потенциал взрывоопасности технологического блока
QB =
/16,534= 196 кДж.Емкость имеет I категорию взрывоопасности.
3.4 Расчет радиусов разрушения при взрыве продуктов в блоке
Зоной разрушения считается площадь с границами, определяемыми радиусами R центром которой является рассматриваемый технологический блок или наиболее вероятное место разгерметизации технологической системы.
R = К*R0, м
m> 5000 кг R0=
,мWт - тротиловый эквивалент взрыва парогазовой среды,
Wт=(0,4q’/0,9qт)*z*m, кг
где 0,4 - доля энергии взрыва парогазовой среды, затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;
0,9 - доля энергии взрыва тринитротолуола (ТНТ), затрачиваемая непосредственно на формирование ударной волны;
q' - удельная теплота сгорания парогазовой среды, кДж/кг;
qт - удельная энергия взрыва ТНТ, кДж/кг;
z - доля приведенной массы парогазовых веществ, участвующих во взрыве,
Wт=2650 кг,
R0=13,8 м,
R =77,5 м.
Список литературы
1 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ в выбросах предприятий: ОНД-86: утв. Госкомгидрометом. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 94 с.
2 Шаприцкий В.И. Разработка нормативов ПДВ для защиты атмосферы - Справ. - М.: Металлургия, 1990. - 416 с.
3. Проектирование, строительство, реконструкция и эксплуатация преприятий, планировка и застройка населенных мест: СанПиН 2.2.1/2.1.1.984-00.
5. Инструкция по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и в водные объекты / М: Госкомприроды СССР, 1989.
6. Справочник проектировщика канализации населенных мест промышленных предприятий / М: Стройиздат, 1981.
7. Методика расчета предельно-допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ в водные объекты со сточными водами / М: Госкомприроды, 1991.
8. . Мониторинг и методы контроля окружающей среды/Ю.А. Афанасьев, С.А. Фомин, В.В. Меньшиков и др. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2001 - 337 с.
9. Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Пинигина И.А. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. М.: Химия, 1989. 368 с.
10.Муравьева С.И., Казнина Н.И., Прохорова Е.К. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе. М.: Химия, 1988. 320 с.