АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Читайте также:
  1. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  2. I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ (ТЕРМИНЫ) ЭКОЛОГИИ. ЕЕ СИСТЕМНОСТЬ
  3. I.3. Основные этапы исторического развития римского права
  4. II Съезд Советов, его основные решения. Первые шаги новой государственной власти в России (октябрь 1917 - первая половина 1918 гг.)
  5. II. Основные задачи и функции
  6. II. Основные показатели деятельности лечебно-профилактических учреждений
  7. II. Основные проблемы, вызовы и риски. SWOT-анализ Республики Карелия
  8. IV. Механизмы и основные меры реализации государственной политики в области развития инновационной системы
  9. V. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  10. V.1. Общие начала правового положения лиц в частном праве
  11. VI.3. Наследственное право: основные институты
  12. XII. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

3.1. Оценка пожарной опасности среды внутри
технологического оборудования

 

Условия образования горючей среды внутри производственных аппаратов зависят от пожаровзрывоопасных свойств и агрегатного состояния веществ, обращающихся в технологическом процессе, конструктивных особенностей и режимов работы оборудования.

1. Если в газовом пространстве оборудования с горючими жидкостями имеется воздух или другой окислитель выполнение условий пожаровзрывобезопасности возможно, если выполняется следующее условие:

или (1)

Тогда условие пожаровзрывоопасности будет иметь вид

(1а)

где φр—действительная (рабочая) объёмная доля паров горючей жидкости в аппарате, % об. (г·м-3);

φНТ и φВТ — соответственно нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени по смеси горючего вещества с воздухом, % об. (г·м-3);

φг.без – безопасная концентрация горючего вещества, % об. (г·м-3);

R – воспроизводимость метода определения показателя пожарной опасности при доверительной вероятности 95%;

Согласно п. 4.10.4.3 ГОСТ 12.1.044 воспроизводимость метода экспериментального определения концентрационных пределов распространения пламени по газо- и паровоздушным смесям при доверительной вероятности 95 % не должна превышать 0,3 % об. На нижнем пределе и 0,6 % об. На верхнем пределе.

ЗначенияφНТ и φВТ (приведенные к 298 К) приведены в табл. 1 приложения.

Определить значения величинφНТ и φВТ при температуре паровоздушной смеси, отличной от 298 К, можно определить по формулам:

, (2)

(2а)

где Тр – рабочая температура паровоздушной смеси в аппарате, К

В аппаратах с длительно хранящимися и, особенно, нагретыми горючими жидкостями концентрация паров в свободном пространстве близка к насыщенной, т.е. φ р = φ s.

, (3)

где φs – концентрация насыщенного пара при рабочей температуре жидкости;

Ps – давление насыщенного пара при рабочей температуре жидкости, Па;

Pобщ – общее давление в свободном объеме аппарата, Па.

Давление насыщенного пара Ps жидкости может быть найдено из справочной литературы или определено расчетным путем, например, по уравнению Антуана.

, (4)

А, В и Са – константы, зависящие от свойств горючей жидкости;

tр – рабочая температура жидкости, °С.

Для пересчёта концентрационных пределов воспламенения из объёмных долей в граммы на м3 используют соотношение

, (5)

гдеφН и φВ – концентрационные пределы воспламенения в объёмных долях;

- концентрационные пределы воспламенения в кг/м3;

М – молекулярная масса паров или газов, кг/кмоль;

Vt – молярный объём паров или газов при рабочих условиях, м3/кмоль, определяется по формуле

, (6)

где V0=22,4135 м3/кмоль – молярный объём паров или газов при нормальных условиях;

T0=273,15 К (~273 К) – температура при нормальных физических условиях (t0=0°C);

P0=1,01325·105 Па (~1·105 Па) – давление при нормальных условиях (P0=760 мм рт. Ст.).

Условие образования взрывоопасных концентраций в свободном пространстве аппарата, насыщенном парами горючей жидкости, может быть записано следующим образом

tнпв-Dt £ t £ tвпв+Dt (7)

где tнпв и tвпв соответственно нижний и верхний температурные пределы воспламенения (распространения пламени);

Dt – температурный коэффициент запаса надежности; обычно принимают Dt = 10ºС.

2. Аппараты с газами.

В период нормальной эксплуатации оборудования с горючими газами или перегретыми парами взрывоопасные смеси образуются в аппаратах, в которые (по условиям технологического процесса) подаётся кислород, воздух, хлор и другие окислители, если выполняется соотношение (1).

Рабочую объёмную долю газа в смеси с окислителем можно определить, исходя из материального баланса аппарата, по формуле

, (8)

, (8а)

где VГ и Vок – количество горючего газа и окислителя в аппарате, м3;

G Г и Gок – объёмные расходы горючего газа и окислителя, м3/с.

3. При эксплуатации аппаратов с открытой поверхностью испарения (окрасочные, закалочные, пропиточные ванны, ёмкости для промывки деталей и другие подобные аппараты) взрывоопасные концентрации паров над зеркалом горючей жидкости образуется при выполнении условия

tр ≥ tвсп-Dt(9)

tвсп– температура вспышки горючей жидкости, ºС (см. табл. 1 приложения).

4. Концентрационные пределы воспламенения газовых смесей, состоящих из нескольких горючих компонентов, оценивают по правилу Ле Шателье:

, (10)

где jсм – концентрационный предел распространения пламени (нижний или верхний) смеси;

jI – объёмная доля i-го компонента в смеси;

jI – концентрационный предел распространения пламени (нижний или верхний) i-го компонента.

Температурные пределы воспламенения паров горючей жидкости можно пересчитать в концентрационные (или наоборот), используя формулу

(11)

где jнв – концентрационный предел распространения пламени (нижний или верхний);

Ps – давление насыщенных паров жидкости, соответствующее нижнему или верхнему температурным пределам воспламенения, Па.

5. В аппаратах часто находятся не индивидуальные горючие жидкости, а их растворы (в том числе водные). В этом случае давление насыщенных паров компонентов над раствором определяется по закону Рауля (для идеальных растворов):

(12)

где Ps,I' - парциальное давление i-го компонента над раствором, Па;

Ps,I – давление насыщенного пара чистого i-го компонента при данной температуре, Па;

Xi – мольная доля i-го компонента в растворе.

Пересчёт относительного объёмного или массового содержания компонентов в растворе в мольные доли компонентов производится по формулам (для двухкомпонентных растворов, содержащих компоненты А и В):

(13)

(14)

где jа, jв – соответственно объёмная доля компонентов А и В в растворе; jв=1-jа;

rа, rв – плотность чистых компонентов А и В, кг/м3;

Са, Св – массовая доля компонентов А и В в растворе; Св=1- Са;

Ма, Мв – молекулярные массы чистых компонентов А и В, кг/моль;

ха, хв – мольные доли компонентов А и В в растворе;

хв=1- ха.

6. В процессе транспортирования твёрдых горючих материалов (в виде кусков или измельчённых) образование взрывоопасных пылевоздушных смесей происходит при выполнении соотношения:

, (15)

где jр – фактическая концентрация пыли в аппарате или помещении с учетом наличия взвешенной и осевшей пыли, г/ м3;

jн – нижний концентрационный предел воспламенения пыли, г/м3;

R – воспроизводимость метода определения показателя пожарной опасности при доверительной вероятности 95%;

Согласно п. 4.11.4.7 ГОСТ 12.1.044 воспроизводимость метода экспериментального определения показателей взрыва пылевоздушных смесей – максимального давления взрыва, нижнего концентрационного предела распространения пламени, минимального взрывоопасного содержания кислорода и минимальной флегматизирующей концентрации флегматизатора не должна превышать значений:

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)