МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра охорони праці
РОЗРАХУНКОВА РОБОТА № 3
з курсу «Охорона праці»
на тему:
«Визначення категорії вибухо- і пожежо-небезпечності
приміщень, будівель, споруд»
Мета роботи: навчитися розрахувати надлишковий тиск вибуху та визначати категорію вибухо-, пожежо-небезпечгості приміщень.
Теоретичні відомості
Оцінка вибухо-, пожежо- небезпечності різних об’єктів заклечається у визначенні можливих наслідків руйнування дії вибухів чи пожеж, а також небезпечних факторів цих явищ для людей. В залежності від категорії позначаються нормативні вимоги до планування забудови, кількості поверхів, вибору будівельних конструкцій та інженерного обладнання. Нормативним документом для визначення категорій приміщень є «Загальноприйняті норми проектування промислових підприємств». Згідно цих норм якісним показником категоріювання є агрегатний стан горючих речовин, які знаходяться в приміщенні та здатні утворювати вибухонебезпечні суміші з повітрям, а також температура спалаху (для рідин). Визначальною є також кількість речовини, яка здатна приймати участь у вибуху.
Є п’ять категорій приміщень по вибухонебезпеці:
А та Б – вибухонебезпечні (tсп ≤ 28оС, ∆Р > 5кПа);
В – пожежонебезпечні (tсп = 28 - 61оС, ρ = 65г/м3);
Г та Д – пожежонебезпечні.
Розрахунок
Вихідні дані: (1-й варіант)
Розмір приміщення, м
Горючі речовини
Маса,
кг
Темп., при якій знах. речовина, оС
Тиск,
кПа
a
b
h
10
6
3
Ацетон
100
100
210
Розрахунок проводимо за кількісним показником – це максимально можливий надлишковий тиск ∆Р.
[кПа] , (1)
m – маса горючих речовин, які випарувалися в результаті розгерметизації;
m = W*Fn*t , (2)
W – інтенсивність випаровування, кг/с х м2,
W = 10-6 * U * * Pn , (3)
U – коефіцієнт, що визначаємо з табл.1 (при V=0,5 м/с, T0 = 20oC) ;
U = 5,4 ;
M – молекулярна маса ацетону;
М = 58 г/моль ;
Рn – тиск насиченої пари;
Рn = 185*133,322 = 24,66 кПа ;
Тоді:
W = 10-6 * 5,4 * * 26,66 = 0,001 кг/с*м2.
Fn = 1 м2 ;
t = 3600 c.
Відповідно :
m = 0,001*1*3600=3,6 кг ;
Отже із 100 кг. ацетону за 1 год. випаровується 3,6 кг. з поверхні площею = 1 м2.
2) H – теплота згоряння (кДж / кг) ;
H = 30862 кДж / кг – для ацетону ;
3) Po – початковий тиск (кПа) ;
Ро = 100 кПа ;
4) z – коефіцієнт, що характеризує міру участі у вибуху речовини, яка випаровується.
z = 0,3 (табл..2 для tсп = -18оС , tр = 100оС ) ;
5) Vсв – вільний об’єм приміщення, м3
Vсв = 0,8 * a * b * c = 0,8 * 10 * 6 * 3 = 144 м3 ;
6) ρ – густина повітря до вибуху при початкові температурі То , кг/м3
ρ = 1,2047 кг/м3 , при 20 оС
7) С – теплоємність повітря, кДж / кг * К
С = 1,01 кДж / кг * К ;
8) То – початкова температура повітря, К
То = 20 + 273 = 293 К ;
9) К – коефіцієнт, який враховує негерметичність приміщення і недіабатичність процесу горіння:
К = 3.
В результаті отримаємо:
Отже в приміщенні відбулася розгерметизація ємкості з ацетоном, наслідком чого стало випаровування 3,6 кг. ацетону. Якщо виникне іскра, то це може створити надлишковий тиск 22 кПа при вибуху парів ацетону. Приміщення де зберігається ацетон відноситься до категорії А - вибухо-пожежонебезпечних, оскільки температура спалаху ацетону складає – 18оС, і в разі вибуху створиться надлишковий тиск 22кПа.
