Задача 6

На участке длиной 60 м, шириной 20 м и высотой 18 м в результате аварии произошла разгерметизация баллона с ацетиленом С₂Н₂ и в атмосферу поступило 18 м³ ацетилена (№ варианта см. табл. 6, прил.1).

Требуется определить:

1. Давление взрыва паровоздушной смеси;

2. Категорию пожароопасности участка;

3. Категорию взрывоопасности технологического блока.

Решение

1. По табл. 17, 18 прил. 2 принимаем:

P_max=1009 кПа; P₀=101кПа; z=0,5; =1,079 кг/м³; K_н=3; H_т=49960кДж/кг.

2. Масса поступившего газа, кг,

3. Стехиометрическая концентрация, %,

где- стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения;n_c, n_н, n₀, n_х - число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего.

4. Свободный объем помещения, м³,

5. Избыточное давление взрыва, кПа,

где Р_max - максимальное давление взрыва смеси в замкнутом объеме (см табл. 18, прил.2);

Р₀ - давление воздуха до взрыва, кПа, допускается принимать 101 кПа;

z - коэффициент участия горючего во взрыве (см. табл. 17, прил.2);

V_СВ - свободный объем помещения, за вычетом объема, занимаемого оборудованием (м³) допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения;

-плотность пара или газа, кг∙м^-3;

К_Н - коэффициент учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса, допускается принимать равным 3;

С_СТ - стехиометрическая концентрация горючего в воздухе, % по объему;

Так как давление взрыва меньше 5 кПа, помещение не относится к категории А. Рассматриваемый участок не может быть отнесен к категории Б, так как в помещении этой категории обращаются взрывоопасные волокна, пыли и ЛЖВ с температурой вспышки паров более 28 ⁰С (см. табл. 15, прил.2).

Чтобы проверить отнесение участка к категории В, определим пожарную нагрузку на 1 м² площади помещения, МДж/м²:

где Q – общая пожарная нагрузка материалов, МДж;

S- площадь размещения пожарной нагрузки, не менее 10 м².

где

Н_т - теплота сгорания, Дж ∙кг^-1 (см табл. 18, прил.2);

Поскольку q находится в пределах от 1 до 180 МДж/м², то участок относится к категории В4 – пожароопасной.

6. Тротиловый эквивалент, кг,

7. Энергетический потенциал блока:

Вывод: поскольку m_ТР< 2000 и Q_Б< 27, блок относится к III категории взрывоопасности (табл. 14, прил.2).

Задача 7

На одной из нефтебаз в результате халатности обслуживающего персонала произошел перелив дизельного топлива через край резервуара при сливе его из железнодорожных цистерн. Площадь пролива дизельного топлива составила F=1256 м². Теплая погода (температура воздуха 30^о С) способствовала испарению дизельного топлива и загазованности территории. Источником зажигания паров дизельного топлива послужило пламя спички.

Определить интенсивность теплового излучения и вероятность поражения человека на расстоянии r = 40 м от геометрического центра пролива дизельного топлива (№ варианта см. табл. 7, прил. 1).

Решение

1. Определим эффективный диаметр пролива, м,

2. Плотность окружающего воздуха при температуре 30^о С

(справочные данные).

3. Рассчитаем высоту пламени, м,

где m – удельная массовая скорость выгорания дизельного топлива, кг/м²·с (см. табл. 19, прил. 2)

4. Найдем коэффициент пропускания атмосферы

5. Определим фактор облученности для вертикальной площадки

где коэффициенты А, В, S и h соответственно равны:

6. Определим фактор облученности для горизонтальной площадки

7. Угловой коэффициент облученности будет равен

8. Найдем интенсивность теплового излучения, кВт/м²,

где E_t=32 кВт/м² – среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени для дизельного топлива (см. табл. 19, прил. 2).

9. Определим эффективное время экспозиции, с,

где t₀=5 с – характерное время обнаружения пожара;

v=5 м/с – скорость движения человека.

10. Найдем функцию

11. По табл. 20, прил. 2 в зависимости от функции определяем, что вероятности поражения человека в рассматриваемой ситуации нет. Этот вывод согласуется с данными, представленными в табл. 21, прил. 2, в которой приведена допустимая интенсивность теплового излучения пожаров проливов горючих жидкостей.