Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального

Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального пристрою, якщо протягом години сталося одне “велике дихання”. ЛЗР – ацетон, об’єм резервуара 500м3, ступiнь заповнення Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru =0,85, робоча температура tр=10 ºС, робочий тиск Pp=1 Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru 105 Па.

Розв’язання:

1. Об’єм вибухонебезпечної зони поблизу мiсця виходу ацетону з резервуару визначаємо за формулою (1):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (1)

де Vвнк – об’єм місцевої зони вибухонебезпечних концентрацій (ВНК), м3;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru – нижня концентраційна межа поширення полум’я, кг/м3;

Кб – коефіцієнт запасу надійності, дорівнює 2.

2. Спочатку знаходимо тиск насиченої пари (Рs) та концентрацiю ( Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ) насиченої пари ацетону за формулами (2,3):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (2)

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (3)

де Рs - тиск насиченої пари рідини при робочій температурі, Па;

Рр - робочий тиск пароповітряної суміші в апараті (абсолютний тиск у герметичному апараті або барометричний тиск Рбар у “дихаючому” апараті), Па.

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - концентрація насиченої пари рідини при робочій температурі, об.част. (кг/м3, % об.);

А, В та Са - константи Антуана, які залежать від властивостей рідини [3];

tр - робоча температура, ºС.

Тоді :

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru Па,

де А=6,37551; В=1281,721; Са=237,088 – константи Антуана [3].

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru об.ч. або 15% об.

3. Знаходимо масу парiв ацетону, що виходять з дихального пристрою апарата при його заповненнi горючою рiдиною (“велике дихання”) за формулою (4) [1]:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (4)

де Gв– кількість парів рідини, що виходять із апаратів при “великому диханні”, кг/цикл;

Vp – об’єм пароповітряної суміші, що витискається з апарата, м3;

Pp – робочий тиск в апараті, Па;

Тр – робоча температура в апараті, К;

М - молекулярна маса горючої рідини, кг/кмоль;

R=8314,31 – універсальна газова стала, Дж/кмоль·К.

Тоді :

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

де Vp= Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ·Vап = 0,85 Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru 500 = 425 м3– об’єм ацетону, що поступає до апарата.

3. Масу парiв ацетону, що надходять з “дихаючого” апарата у виробниче примiщення визначаємо за формулою (5):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (5)

де mп – маса парів, що надходять у виробниче приміщення із періодично діючих апаратів, кг;

Gi – кількість парів, що надходять у приміщення (за один цикл “великого дихання”, “малого дихання” або при розгерметизації апарата), кг/цикл;

N – кількість циклів (операцій) протягом години, год-1;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru – тривалість (період) роботи апарата, с.

Отже:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru кг.

4. Для того, щоб визначити об’єм вибухонебезпечної зони поблизу мiсця виходу ацетону із резервуара, перерахуємо значення нижньої концентрацiйної межi поширення полум’я iз об’ємних часток в кiлограми в кубiчному метрi за формулою (6):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (6)

де Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - значення концентраційних меж поширення полум’я відповідно в кг/м3 та об’ємних частках;

М - молекулярна маса речовини, кг/кмоль;

Vt - молярний об’єм парів або газів при робочих умовах, м3/кмоль. Vt визначається з наступної формули (7):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , (7)

де Vо=22,41 м3/кмоль - молярний об’єм парів або газів за нормальних умов;

То=273,15 К- температура за нормальних фізичних умов;

Ро =1,01325·105 Па - тиск за нормальних фізичних умов (Ро= 1·105 Па);

Тр та Рр - відповідно робоча температура (К) та робочий тиск системи, Па.

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru =23,2 м3/кмоль.

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru кг/м3

5. Тодi об’єм вибухонебезпечної зони поблизу дихального пристрою апарата з ацетоном становить:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru м 3.

Таким чином, об’єм зони вибухонебезпечних концентрацiй поблизу дихального пристрою апарата з ацетоном становить 5722,18м3..Вибухонебезпечне середовище усерединi апарата з ацетоном утворюється, якщо в об’ємі апарата є окислювач та виконується наступне спiввiдношення:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

Задача 2.У виробничому примiщеннi, при заповненнi апаратiв, лишки горючої рiдини н-гептану накопичуються у пiддонi. Визначити кiлькiсть н-гептану, що випаровується з вiдкритої поверхнi протягом 1 години, якщо температура повiтря та рiдини tр= 20 ºС, площа поверхнi випаровування F= 0,7 м2.

Розв’язання:

1. Кiлькiсть н-гептану, що випаровується з вiдкритої поверхнi пiддону, визначається за формулою (8) [1]:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (8)

де Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru – маса рiдини, що випаровується у нерухоме середовище, кг;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - концентрацiя насиченої пари, об. частки;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - густина пари рiдини за робочою температурою, кг/м3;

Fв- площа поверхні випаровування, м2;

Dt - коефiцiєнт дифузiї парiв за температурою пароповiтряної сумiшi, м2/с;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - тривалiсть випаровування, с.

Для цього спочатку знаходимо тиск насиченої пари н-гептану за формулою (2):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru Па.

2. Визначаємо концентрацiю насиченої пари горючої рiдини над її поверхнею:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru об.ч.,

де Рр=1 Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru 10 5 Па.

3. Густина пари н-гептану за робочою температурою становить:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru кг/м3 ,

де М- молекулярна маса рідини, кг/кмоль;

Vt - молярний об’єм пари при робочiй температурi, м 3/кмоль, визначається за формулою (7 ) і становить:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru м3/кмоль.

4. Знаходимо значення коефiцiєнта дифузiї (за робочою температурою) за формулою (9):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , (9)

де D0 - значення коефiцiєнта дифузiї за нормальних умов (Т0=273 К, Р0=1·105Па), м2/с, наведені в довiдковiй лiтературi (табл. 1 додатку Д);

n - показник ступеню, приймаємо по табл. 1 додатку Д.

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

де D0 =0,0609 см2/с – табличні значення коефiцiєнта дифузії (табл. 1, додатку Д) за нормальними умовами Т0=273 К; Р0=1 Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru 105Па.

5. Кiлькiсть парiв н-гептану, що випаровується протягом 1 години, становить:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru кг.

Отже, за годину з вiдкритої поверхнi випаровується 0,2046 кг н-гептану.

Задача 3.Визначити кількість горючої рідини, що виходить назовні під час локального пошкодження апарата (пошкодження ліквідовано за 25 хвилин.) ЛЗР- ацетон, робочий тиск Рр=0,3 МПа, коефіцієнт витрати Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru =0,6, діаметр отвору dотв=1,5 мм, висота стовпа рідини в апараті Н=1 м.

Розв’язання:

1. Знаходимо масу ацетону, що виходить через отвір апарата, за формулою (10 ):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (10)

де Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - кiлькiсть горючих речовин, що виходять назовнi, кг;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - коефiцiєнт витрати, змiнюється в межах 0,45 Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru 0,85;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - площа перерiзу отвору, через який горюча речовина виходить назовнi, м2;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - швидкiсть витiкання речовини через отвір, м/с;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - густина речовини за робочою температурою, кг/м3;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - тривалiсть витiкання, с.

2. Визначаємо площу перерізу отвору (f) в апараті:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru м.

3. Швидкість витоку ацетону через отвір апарата знаходимо за формулою (11):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (11)

де g=9,81 м/с2- прискорення сили ваги;

Hприв – приведений напір в апаратi, пiд дiєю якого відбувається витiкання рiдини через отвір (м), знаходимо за формулою (12):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (12)

де Рр.н. – надлишковий тиск середовища в апаратi над поверхнею рiдини, Па. (Рр.н.р-1·105 Па, де Рр - абсолютний робочий тиск середовища в апаратi, Па);

Н – висота стовпа рiдини, м.

Якщо витікання рідини проходить самопливом, тоді:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ,

звідки Нприв. Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru м/с,

4. Підставляємо знайдені величини у формулу (10):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru кг.

Таким чином, при пошкодженні апарата з ацетоном через отвір діаметром 1,5 мм за 25 хвилин вийде у виробниче приміщення 287,36 кг горючої рідини.

Задача 4. Визначити критичний діаметр отворів сітчастого вогнеперешкоджувача, який установлено на лінії аварійного стравлювання горючого газу з апарата. Горючий газ - пропан, температура газу tр=400С; тиск в лінії Рр=0,3 МПа.

Розв`язання:

1. Запишемо реакцію горіння пропану:

С3Н8+5(О2+3,76N2)=3СО2+4Н2О+5·3,76N2+Q.

2. Визначаємо концентрацію пропану у вихідній суміші стехіометричного складу:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru об.частки або 4% об.

де Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - сума компонентів горючої суміші, які приймають участь в реакції горіння.

3. З таблиць 4 та 7 додатку Д знаходимо відповідно коефіцієнти теплопровідності пропану та повітря:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru г=1,9·10 -2 Вт/м·К, Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru п=2,59·10-2 Вт/м·К.

4. Визначаємо коефіцієнт теплопровідності газоповітряної суміші з формули (14):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , (14)

де Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru г - вміст горючої речовини в суміші (стехіометричного складу), об.частки;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru г та Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru п - коефіцієнти теплопровідності відповідно горючого газу та повітря, Bm/м·К (табл. 4,7 додатку Д);

Ср - питома теплоємність горючої суміші при постійному тиску, Дж/кг·К.

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru Вт/м·К.

5. Знаходимо питому теплоємність пропаноповітряної суміші з формули (15):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , (15)

де Ср.г. - питома теплоємність горючих парів або газів, Дж/кг·К (табл. 4 додатку Д);

Ср.п - питома теплоємність повітря, Дж/кг·К (табл. 7
додатку Д);

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru Дж/кг·К,

де Ср.г.=1667 Дж/кг·К - питома теплоємність пропану;

Ср.п.= 1005 Дж/кг·К - питома теплоємність повітря.

6. Розраховуємо питому газову сталу горючої пропаноповітряної суміші з формули (16):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , (16 )

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru Дж/кг·К

де Мі= 44,1 кг/кмоль - молекулярна маса пропану;

ji - концентрація і-го компонента у суміші, об. частки, тоді jг = 0,040 об. частки - концентрація пропану у суміші;

Мп - молекулярна маса повітря, дорівнює 29 кг/кмоль.

7. Визначаємо критичний діаметр каналів вогнеперешкоджувача за формулою (17) [1]:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , (17)

де dкр - критичний діаметр каналів сухого вогнеперешкоджувача, м;

Рекр - критичне значення числа Пекле на межі гасіння полум`я (приймають рівним 6,5);

Uн - нормальна швидкість поширення полум`я в сумішах різних парів і газів з повітрям, м/с. Максимальні значення нормальної швидкості поширення полум’я в сумішах різних парів та газів з повітрям наведені в табл. 1 додатку Д;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - коефіцієнт теплопровідності горючої суміші, Вт/м·К.

Отже:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru = 1,2 мм.

Таким чином, критичний діаметр каналів вогнеперешкоджувача, який установлено на лінії аварійного стравлювання горючого газу (пропану), складає 1,2 мм.

Задача 5.Обгрунтувати розрахунком виконання умов аварійного зливу горючої рідини з резервуара. Горюча рідина - ацетон; резервуар – вертикальний апарат квадратного перерізу; розміри сторін в плані a=1,5 м; висота h=3 м; тривалість операцій Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru опер= 1 хв; допустима тривалість аварійного зливу [ Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ]зл = 15 хв; відстань по вертикалі від рівня рідини до аварійної ємкості Н1=6,5 м; Н2 = 4,1 м; Рр.н = 0,2 МПа; Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru сист = 0,22; dвих =100 мм.

Розв`язання:

1. Визначаємо площу поперечного перерізу резервуара:

F = a2 = 1,52 = 2,25 м2.

2. Знаходимо площу прохідного перерізу труб системи аварійного зливу:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru м2.

3. Визначаємо величини Н1 та Н2 за формулою (12), враховуючи, що горюча рідина в резервуарі знаходиться під тиском Рр.н=0,2 МПа:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru м,

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru м.

4. Визначаємо тривалість спорожнення апарата за формулою (18 ):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , (18)

де F - площа поперечного перерізу апарата, м2;

Н1 та Н2 - відстань (по вертикалі) від рівня рідини в апараті на початку зливу до вихідного перерізу аварійного
трубопроводу (Н1), та від випускного отвору апарату до вихідного перерізу аварійного трубопроводу в аварійній ємкості (Н2);

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - коефіцієнт витрати системи;

fвих - площа прохідного перерізу вихідного патрубка апарата, м2.

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru с.

5. Тоді тривалість аварійного зливу становить згідно з формулою (19):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru спор.м= [ Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ]зл - Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru опер, (19)

де Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru спор.м - максимально допустима тривалість аварійного спорожнення апарата, с;

[ Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ]зл - допустима тривалість аварійного зливу, с. В більшості випадків приймають рівною [ Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ]зл Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru 900 с., або обгрунтовується розрахунком, виходячи з вогнестійкості будівельних конструкцій та обладнання, тривалості вигоряння горючої рідини та середнього часу виклику пожежних підрозділів;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru опер - тривалість операцій по приведенню системи в дію, яка на діючому підприємстві складається з часу виявлення аварійної ситуації Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru в.а., прийняття рішення Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru п.р., продування (при необхідності) системи інертним газом Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru пр та відкривання привідних засувок Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru п.з..

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru опер= Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru в.а+ Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru п.р. + Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru пр + Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru п.з. (20)

При проектуванні систем аварійного зливу приймають: при ручному пуску системи в дію Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru опер.р.= 300 с., а при автоматичному - Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru опер.а = 120 с.

Таким чином,

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

де Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru опер =60 с - за умовою задачі.

Отже, при Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru =900 с умови аварійного зливу ацетону з апарата виконуються, так як Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (186,8 с < 900 с).

Задача 6.Визначити діаметр аварійного трубопроводу за умов, що тривалість спорожнення апарату самопливом не повинна перевищувати 5 хвилин. Об’єм горючої рідини, яку
необхідно злити Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ; Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ; Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru . Аварійний трубопровід має вхід з гострими кромками ( Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ); трійник для бокового потоку ( Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ); гідрозатвір ( Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ); чотири повороти коліна з кутом повороту Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru при ( Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ; Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ). Величину коефіцієнта місцевого опору виходу рідини з трубопроводу приймаємо ( Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ).

Розв’язання:

1. Визначаємо сумарний коефіцієнт місцевих опорів за формулою (21)

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , (21)

де Nі - кількість місцевих опорів одного виду;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - числове значення і-го коефіцієнта;

n - число видів місцевих опорів.

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru .

де n=4 - кількість колін у трубопроводі.

2. За формулою (22 ) визначаємо коефіцієнт витрати системи:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (22)

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru .

2. Визначаємо діаметр аварійного трубопроводу за формулою (23 ):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , (23)

де Vр - об`єм рідини, що зливають з апаратів (м3), визначають за формулою (24):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , (24)

де Vi - геометричний об`єм і-го апарата, що підлягає спорожненню, м3;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - ступінь заповнення і-го апарата;

n - число апаратів, що одночасно спорожнюються.

Отже:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

Таким чином, діаметр аварійного трубопроводу за наведеними умовами аварійного зливу становить 70 мм.

Задача 7.Визначити площу розливу горючої рідини на підлозі виробничого приміщення при повному руйнуванні апарата з ацетоном. На момент аварії проводилось закачування ацетону в апарат відцентровим насосом по трубопроводу діаметром dвн=0,05 м. Відключення насоса та засувок на трубопроводі ручне. Об’єм апарата Vап=0,5 м3, ступінь його
заповнення продуктом e=0,7, продуктивність насоса
qн=0,3 л/с, довжина трубопроводу, який живить апарат lТР =10м, температура продукту 20 ºС.

Розв’язання:

1. Приймаємо при ручному відключенні насоса та засувок тривалість відключення Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru . Визначаємо площу перерізу нагнітального трубопроводу:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

2. Знаходимо кількість ацетону, що виходить при повному руйнуванні апарата, за формулою (25) [1]:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru =

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (25)

де Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru =790,5 кг/м 3 - густина ацетону (табл. 2 додатку Д);

Vап – внутрiшнiй об’єм апарата, м3;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru – ступiнь (коефiцiєнт) заповнення апарата;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru – відповідно продуктивнiсть насосу, компресора (або пропускна спроможність трубопроводу), якi подають в апарат горючі речовини, м3/с;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru , Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru – вiдповiдно довжина (м) та площа перерiзу (м2) дiлянки трубопроводу (вiд аварiйного апарата до запірного пристрою), з якого витiкає рiдина або газ;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru – густина рiдини або газу, кг/м3;

к – кількість дiлянок трубопроводiв, приєднаних до аварiйного апарата.

Тривалість вимикання насоса або компресора дорівнює 120 с (при автоматичному вимкненні запірного пристрою на трубопроводах) або 300 с (ручне вмикання).

Тоді об’єм ацетону становить:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

3. Виходячи з того, що 1 л ацетону може розлитися на площі 1 м2підлоги приміщення (fр=1000 м-1) [5] маємо:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru ,

де fр- питома площа розливу рідини, м-1.

Таким чином, внаслідок повного руйнування апарата з ацетоном площа розливу горючої рідини на підлозі виробничого приміщення становить 459 м 2.

Задача 8.Визначити площу перерізу запобіжного клапана, що установлено на ректифікаційній колоні. Через клапан стравлюються пари бензолу. Робочий тиск в колоні Рр= 0,13 МПа, робоча температура tр = 900C, продуктивність колони по парі G= 300 кг/год. Стравлювання здійснюється на факел через сепаратор, в якому тиск дорівнює 0,115 МПа. Коефіцієнт витрати a становить 0,8.

Розв’язання:

1. Знаходимо пропускну здатність запобіжного клапана за формулою (26):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (26)

де Pсп.н.= Pсп - 1∙105 Па - надлишковий тиск спрацьовування запобіжного клапана;

Pс.н. - надлишковий тиск середовища, в яке проводиться скидання парів або газів, МПа. При скиданні парів або газів через клапан безпосередньо в атмосферу Рс.н.=0
с.н.с - 1∙105 Па);

В - коефіцієнт розширення парів або газів при їх витіканні через отвори (табл.5 додатку Д). Для рідини В=1;

F - площа прохідного перерізу клапана, м;

rt - густина середовища в апараті при спрацьовуванні запобіжного клапана, кг/м3;

a - коефіцієнт скидання парів або газів через запобіжний клапан (величина складає 0,06-0,17 і приводиться в паспорті клапана);

2. Визначаємо робочий надлишковий тиск (Pр.н.), тиск спрацьовування запобіжного клапана (Pсп.н) та надлишковий тиск середовища в апараті (Pс н);

Рр.н.=1,3 ×105 - 1×105 = 0,3 ×105 Па;

Pсп.н.= Pр.н.+0,05 МПА = 0,03 + 0,05=0,08 ×105 Па;

Pс.н.=1,15 ×105 - 1×105 = 0,15 ×105 Па.

3. Знаходимо густину парів бензолу в апараті при спрацьовуванні клапана за формулою (7):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

де Tр=273+90=363К,

Рсп = Рсп. н. +1∙105 = 0,8 ∙105 +1∙105 =1, 8 ∙105 Па.

V0 = 22,41 м3/кмоль - об’єм одного молю пари рідини за нормальних умов.

4. Визначаємо площу перерізу запобіжного клапана за формулою (26):

300=1,41 ×0,8×F×I Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

Розв’язуємо рівняння відносно F, звідки площа перерізу становить 0,48 м2.

Таким чином, площа перерізу запобіжного клапана складає 0,48 м2 .

Задача 9. Визначити розрахунком час аварійного випуску горючих газів (парів) з апарата і обгрунтувати виконання умови безпеки при скиданні газу (пари) в атмосферу. Вид горючого газу - ацетилен, його температура tр = 20 ºС, робочий тиск Рр = 0,2 МПа, об’єм газового простору апарата
Vг=1600 м3, діаметр аварійного (скидного) трубопроводу
dтр= 0,15 м, коефіцієнт витрати j= 0,3. Тривалість операції по приведенню системи стравлювания в дію дорівнює 90 с, тривалість аварійного режиму - 600 с.

Розв’язання:

1. Тривалість аварійного випуску горючих парів та газів з технологічних апаратів, які працюють під тиском, визначають з формули (27) [1]:

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (27)

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - тривалість випуску газів і парів з критичною швидкістю, с;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - тривалість випуску газів або парів з докритичною швидкістю, с;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - тривалість операцій по приведенню системи в дію, (звично t=60 с), с;

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru - допустима тривалість аварійного режиму (в більшості випадків [t] не повинна перевищувати 300 с;

2. Знаходимо тривалість випуску газів і парів з критичною швидкістю з формули (28):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (28)

де Рс - тиск середовища, в яке здійснюється скидання газів або парів з апарата, Па. При скиданні в атмосферу Рс = Рбар=1∙105 Па;

Ркр - критичний тиск, що визначають за формулою (29):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (29)

де К - показник адіабати (див. табл.3 додатку Д). Для ацетилену К= 1,26

Отже,

Ркр. = Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

2. Визначаємо площу перерізу трубопроводу:

fТР.= 0,785×dТР.2 = 0,785×0,152 = 0,0176 м2,

тоді

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

де Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru Дж/кг·К

3. Знаходимо тривалість випуску газів з докритичною швидкістю за формулою (30):

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru (30)

Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru

Якщо Рскр, швидкість витікання парів або газів з апарата буде менше критичної. В цьому випадку в формулі (28) величина Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru відсутня.

4. Визначаємо тривалість випуску ацетилену за формулою (27):

tВИП = 850 + 229 + 90 = 1169 с > Приклади розв’язання задач. Задача 1.Зробити висновок про горючiсть середовища у резервуарi з легкозаймистою рiдиною (ЛЗР) та знайти об’єм вибухонебезпечної зони поблизу його дихального - student2.ru = 600 c

Отже, умови аварійного випуску ацетилену з апарата не виконуються.

Додаток Д

Довідкові дані

Речовина (клас) М tсп, ºС tссп, ºС ТМП, ºС КМП, об.частки Wmin , mDис D0∙106 м2 n ин, м/с ГДК** мг/м3
нижн. верх. нижн. верх.
Аміак (ГГ) 17,03 - - - 0,15 0,28 19,8 1,88 0,23
Ацетилен (ГГ)* 26,04 - - - 0,025 0,81 - 14,0 1,79 1,57 -
Ацетон (ЛЗР) 58,08 -9 -20 0,027 0,13 0,41 10,9 1,90 0,44
Бензол (ЛЗР) 78,11 -11 -14 0,0143 0,8 0,22 7,75 1,86 0,478
н-Бутан (ГГ) 58,12 - - - 0,018 0,091 0,25 6,05 1,87 0,45 -
н-Бутилацетат (ЛЗР) 116,16 0,0135 0,09 - 6,6 1,87 0,4
н-Бутиловий спирт (ЛЗР) 74,12 -41 0,018 0,109 0,28 8,1 1,86 0,3
Водень (ГГ) 2,016 - - - 0,0412 0,75 0,017 68,0 1,70 2,70 -
н-Гексадекан (ГЖ) 226,44 - 0,0047 - - 3,47 1,86 0,4 -
н-Гексан (ЛЗР) 86,18 -23 -26 0,0124 0,075 0,25 6,63 1,55 0,385
н-Гептан (ЛЗР) 100,2 -4 -7 0,0107 0,067 0,24 6,09 1,54 0,424
н-Декан (ЛЗР) 142,28 0,007 0,051 - 5,02 1,45 0,42 -
Діетиловий ефір (ЛЗР) 74,12 -41 -44 0,017 0,49 0,2 7,72 2,14 0,49
н-Додекан (ГР) 170,34 0,0068 0,048 - 3,99 1,88 0,4 -
Ізобутиловий спирт (ЛЗР) 74,12 0,018 0,114 - 8,4 1,87 0,3
Ізооктан (ЛЗР) 114,23 - - 0,009 0,058 1,35 5,03 1,77 0,49
Ізопропилбензол (ЛЗР) 120,19 0,0093 0,06 - 6,15 1,87 0,4
Ізопропиловий спирт (ЛЗР) 60,1 0,0223 0,127 0,65 9,5 1,92 0,415
н-Ксилол (ЛЗР) 106,17 0,011 0,065 84,5 5,7 1,87 0,35
Метан (ГГ) 16,04 - - - 0,0528 0,141 0,28 19,6 1,76 0,338 -
Метиловий спирт (ЛЗР) 32,04 0,0698 0,355 0,14 16,2 2,08 0,572
Метилетилкетон (ЛЗР) 72,11 -6 -11 0,019 0,10 - 7,6 1,86 0,3
н-Нонан (ЛЗР) 128,26 0,0078 - - 4,99 1,57 0,4 -
Оксид вуглецю (ГГ) 28,01 - - - 0,125 0,74 - 14,9 1,72 0,45

Продовження додатку Д

н-Октан (ЛЗР) 114,23 0,009 0,062 - 5,03 1,77 0,4
н-Пентадекан (ГР) 212,42 0,005 0,041 - 3,58 1,90 0,4 -
н-Пентан (ЛЗР) 72,15 -44 -48 -23 0,0147 0,077 0,22 7,29 1,83 0,385
Пропан (ГГ) 44,1 - - - 0,023 0,094 0,25 9,77 1,80 0,39
н-Пропиловий спирт (ЛЗР) 60,1 0,023 0,136 - 8,03 1,88 0,4
Сірководень (ГГ) 34,08 - - - 0,043 0,46 0,068 14,1 1,82 0,41
Сірковуглець (ЛЗР) 76,14 -43 -50 0,01 0,5 0,009 8,9 1,69 0,59
Стирол (ЛЗР) 104,14 0,011 0,072 0,99 6,74 1,88 0,57
н-Тетрадекан (ГР) 198,39 0,005 0,043 - 3,70 1,89 0,4 -
Толуол (ЛЗР) 92,14 0,0127 0,068 0,26 7,53 1,65 0,388
н-Тридекан (ГР) 184,36 0,0058 0,046 - 3,84 1,89 0,4 -
Оцтова кислота (ЛЗР) 60,05 0,04 0,19 - 10,7 1,90 0,4
н-Ундекан (ГР) 156,31 0,006 0,051 - 4,17 1,88 0,403 -
Хлорбензол (ЛЗР) 112,56 0,014 0,098 - 6,28 2,09 0,3
Циклогексан (ЛЗР) 84,16 -17 -17 0,013 0,078 0,22 6,46 1,89 0,436
Етан (ГГ) 30,07 - - - 0,029 0,15 0,24 12,1 1,78 0,476 -
Етилацетат (ЛЗР) 88,1 -3 -6 0,02 0,114 0,282 8,2 1,89 0,39
Етилбензол (ЛЗР) 106,16 0,01 0,068 0,2 5,7 1,87 0,4
Етилен (ГГ)* 28,05 - - - 0,027 0,34 0,12 10,9 1,80 0,735 -
Етиловий спирт (ЛЗР) 46,07 0,036 0,177 0,246 13,2 1,51 0,556
Етилцеллозольв (ЛЗР) 90,1 0,018 0,157 0,15 7,21 1,86 0,474 -
Бензин АИ-92 "Л" (ЛЗР) 98,2 -37 -37 -10 0,0098 0,055 0,3 6,15 2,0 0,44
Дизельне пальне "Л" (ГР) 203,6 0,005 0,062 - 4,81 2,0 0,4 -
Керосин КО-22 (ЛЗР) 153,1 0,007 0,068 - 1,95 2,0 0,4 -
Уайт-спіріт (ЛЗР) 147,3 0,007 0,056 0,33 4,97 2,0 0,52 -

Примітка: * - речовина здатна до вибухового розкладання при підвищеному тиску та дії потужних джерел запалювання;

** - у повітрі виробничої зони.

Таблиця 2 - Густина пожежонебезпечних рідин (кг/м3) при різних температурах

  t, оС Бензол Метиловий спирт Пропиловий спирт Толуол Оцтова кислота Етиловий спирт Ацетон
900,1 889,5 879,0 868,5 857,6 846,6 835,7 823,4 814,5 804,1 792,7 809,7 800,0 791,5 782,5 774,0 765,0 755,5 746,0 735,5 725,0 714,0 819,3 803,5 787,5 778,5 770,0 760,5 752,0 746,5 742,5 732,5 722,0 884,9 875,6 865,8 856,9 840,4 838,2 829,2 819,7 810,4 800,6 791,1 - - 1049,1 1039,2 1028,4 1017,5 1006,0 994,8 983,5 971,8 959,9 806,2 797,9 789,5 780,5 772,2 762,7 754,1 744,1 734,8 724,9 715,7 813,0 801,9 790,5 778,8 767,4 756,4 744,6 732,6 720,6 - -

Таблиця 3 - Показник адіабати k для деяких парів та газів.

Речовина t, оС k   Речовина t, оС k
Аміак   Ацетилен Бензол Водяна пара     Вуглець     Метанол -20 +15 1,31 1,28 1,26 1,10 1,324 1,310 1,304 1,42 1,41 1,398 1,203 1,26   Повітря     Метан Оксид вуглецю   Сірководень   Етанол Оцтова кисло-та Етан   Етилен 1,403 1,399 1,365 1,31 1,404 1,379 1,32 1,28 1,13 1,15 1,22 1,21 1,255 1,18

Таблиця 4 - Фізичні властивості деяких горючих газів при атмосферному тиску (1∙105 Па)

  Речовина Ср, кДж/(кгЧК) (при 20оС) lЧ102, Вт/(мЧК) (при 20оС)   tкип, оС mЧ106, ПаЧс (при 20оС)   0С
Аміак Ацетилен н-Бутан Вуглець Метан Оксид вуглецю Пропан Сірководень Етан Етилен 2,09 1,69 1,679 14,335 2,232 0,837 1,667 1,059 1,753 1,554 2,4 2,2 1,6 17,6 3,3 2,3 1,9 1,3 2,4 2,0 -33,4 -83,7 -0,5 -252,75 -161,6 -191,5 -42,1 -60,2 -88,5 -103,7 9,18 9,35 6,835 8,355 10,395 16,573 7,502 11,66 8,6 9,85

Таблиця 5 - Коефіцієнти об'ємного розширення скраплених газів та води
(bх105), К-1

t, оС Аміак Хлор Вуглекислота Сірководень
-40 -30 -20 -10 - - - - -

Примітка. Для пропану b = 300 х 10-5 К-1; для бутану b = 200 х 10-5 К-1.



Таблиця 6 - Коефіцієнти об'ємного стиснення скраплених газів та води
(bст х1011), Па-1

t, оС Аміак Хлор Вуглекислота Сірководень
- - -

Примітка. Для пропану bст = 200 х 10-11 Па-1; для бутану bст = 200 х 10-11 Па-1; для води bст = 49 х 10-11 Па-1.

Таблиця 7 - Фізичні параметри для сухого повітря при атмосферному
тиску (1,01325Ч105 Па)

t, оС r, кг/м3 Ср, кДж/(кгЧК) aЧ102, Вт/(мЧК) mЧ106, ПаЧс
-40 -20 1,515 1,395 1,295 1,205 1,128 1,060 1,000 0,946 0,898 0,854 0,815 0,779 0,776 0,674 1,013 1,009 1,005 1,005 1,005 1,005 1,009 1,009 1,009 1,013 1,017 1,022 1,026 1,038 2,12 2,28 2,44 2,59 2,76 2,90 3,05 3,21 3,24 3,49 3,64 3,78 3,94 4,27 15,21 16,91 17,17 18,15 19,13 20,11 21,09 21,88 22,86 23,74 24,52 25,31 26,00 27,37
Підписано до друку 22.11.2006 р. Формат 60х84 1/16.
Папір 80 г/м2. Друк ризограф. Ум.друк. арк. 2,8
Тираж 200 прим. Вид.№ 02/06. Зам.№

Відділення редакційно-видавничої діяльності

Університету цивільного захисту України

61023, м. Харків, вул. Чернишевська, 94

 

Наши рекомендации