Определение категории здания по пожароопасности и взрывоопасноти (стр. 2 из 2)

где R = 8314 Дж/(кмоль*К) – универсальная газовая постоянная;

Тр – расчетная температура, К;

Рн – давление насыщенных паров, (Па), определяется по формуле 3

(3)

где А, В, СА – константы уравнения Антуана (см. исходные данные).

Парциальное давление пара:

(4)

Определив давление, находим реальную концентрацию пара в смеси с воздухом

(5)

Сравниваем эту концентрацию с заданными значениями нижнего и верхнего концентрационных пределов распространения пламени (см. исходные данные). Если концентрация выше или ниже концентрационных пределов, то смесь не взрывоопасна, если между нижним и верхним концентрационными пределами, то взрывоопасна.

Стехиометрическая концентрация паров легковоспламеняющихся жидкостей:

(6)

где β – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания, равный

(7)

где nС, nH, nO, nX – число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего.

Масса газа, поступившего в помещение (кг):

(8)

где Vа – объем газа, вышедшего из аппарата, м3;

V1Т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;

V2Т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3.

(9)

где Р1 – давление в аппарате, кПа;

V – объем аппарата, м3.

(10)

где q – расход газа, л/с;

Т – расчетное время отключения трубопровода, 300с.

(11)

где Р2 – максимальное давление в трубопроводе по техническому регламенту, кПа;

r – внутренний радиус трубопроводов, м;

l – длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

3 Решение задач

Задача 1

Определить избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушной смеси н-бутилового спирта, возникающей при аварийной разгерметизации аппарата в производственном помещении.

Расчет:

Определяем стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания:

Стехиометрическая концентрация паров легковоспламеняющихся жидкостей:

Давление насыщенных паров:

Плотность насыщенного пара при расчетной температуре:

Объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения:

Объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения:

Масса жидкости, поступившей в помещение:

Избыточное давление взрыва:

Ответ: ΔР = 19,637 кПа.

Задача 2

Определить категорию помещения промежуточного топливного бака дизельной электростанции

Расчет:

Объем и площадь разлива F поступившего при расчетной аварии дизельного топлива равны:

Поскольку площадь помещения F = 30 м2 меньше рассчитанной площади разлива F = 545.03 м2, то окончательно принимаем F = 30 м2.

Давление насыщенных паров:

Плотность насыщенного пара при расчетной температуре:

Интенсивность испарения паров:

Масса паров, поступивших в помещение:

Средняя концентрация паров в помещении:

Избыточное давление взрыва:

Так как н-бутиловый спирт – легковоспламеняющаяся жидкость с температурой вспышки более 28° С, избыточное давление взрыва более 5 кПа, то помещение относится к категории Б.

Ответ: категория Б.

Задача 3

Определить категорию трехэтажного производственного здания

Исходные данные

Общая площадь помещений здания F = 1 539 м2, площади помещений категорий: Б – 12 м2 , В – 75 м2, Г – 190 м2, Д – 206 м2.

Расчет

Суммарная площадь помещений категорий Б и В составляет 5% площади всех помещений здания, но не более 200 м2, поэтому здание относится к категории В.

Ответ: категория В.

Заключение

В данном курсовом проекте было определено избыточное давление, развиваемое при сгорании пароврздушной смеси н-бутилового спирта, возникающей при аварийной разгерметизации аппарата в производственном помещении (19,637 МПа), категория помещения промежуточного топливного бака дизельной электростанции (категория Б), категория трехэтажного производственного здания (категория В).