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
6
12
4
Діетиловий ефір
15
20
200
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 = 74 г/моль ;
Рn – тиск насиченої пари;
Рn = 436*133,322 = 58,13 кПа ;
Тоді:
W = 10-6 * 5,4 * * 58,13 = 0,003 кг/с*м2.
Fn = 1 м2 ;
t = 1800 c.
Відповідно :
m = 0,003*1*1800=5,4 кг ;
Отже із 100 кг. дієтилового ефіру за 1 год. випаровується 5,4 кг. з поверхні площею = 1 м2.
2) H – теплота згоряння (кДж / кг) ;
H =46000 кДж / кг – для дієтилового ефіру ;
3) Po – початковий тиск (кПа) ;
Ро = 101 кПа ;
4) z – коефіцієнт, що характеризує міру участі у вибуху речовини, яка випаровується.
z = 0,3 (табл..2 для tсп = -40оС , tр = 20оС ) ;
5) Vсв – вільний об’єм приміщення, м3
Vсв = 0,8 * a * b * c = 0,8 * 6 * 12 * 4 = 230,4 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 дієтиловим ефіром, наслідком чого стало випаровування 5,4 кг. дієтилового ефіру. Якщо виникне іскра, то це може створити надлишковий тиск 30,5 кПа при вибуху парів діетилового ефіру. Приміщення де зберігається дієтиловий ефір відноситься до категорії А - вибухо-пожежонебезпечних, оскільки температура спалаху діетилового ефіру складає –40оС, і в разі вибуху створиться надлишковий тиск 30,5кПа.
