Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
OT.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
890.88 Кб
Скачать

Практическое занятие 7 Расчеты по пожарной безопасности

Цель занятия: Освоить методы определения пожароопасных и взрывоопасных параметров твердых, жидких и газообразных веществ, научиться определять категории пожарной и взрывчатой опасности производств

Задание: Определить пожароопасность и взрывоопасность веществ, используемых в гражданской авиации, нижний и верхний пределы взрываемости.

1. Содержание занятия

1. Рассчитать нижние и верхние концентрационные и температурные пределы воспламенения или взрыва некоторых наиболее применяемых в гражданской авиации газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, а также их смесей.

2. Определить, исходя из пожароопасных свойств применяемых веществ и характера выполняемых работ, категорию пожарной опасности ряда цехов и участков эксплуатационных (ремонтных) авиапредприятий.

2. Самостоятельная подготовка к занятию

1. Изучить лекционный материал по пожарной безопасности взрывобезопасности.

2.Ознакомиться с характеристиками взрывопожарной опасности твердых, жидких и газообразных горючих веществ [22, с. 19-23].

3. Ознакомиться с категориями пожарной опасности [3, с. 198-200].

4. Ознакомиться с классификацией взрывоопасных зон [10, с. 550-555].

5. Ответить на контрольные вопросы.

3. Контрольные вопросы

1. В чем сущность понятий "температура вспышки", "температура воспламенения" и "температура самовоспламенения".

2. Что называется верхним и нижним концентрационным пределом воспламенения и взрыва?

3. Что называется верхним и нижним температурным пределом воспламенения или взрыва?

4. Что называется пределом огнестойкости материалов или конструкций?

5. Какие пожаро- или взрывоопасные характеристики веществ положены в основу деления производств на категории пожарной опасности.

6. Дайте определение категорий пожарной опасности А, Б, В, Г, Д, Е.

7. Дайте характеристику групп возгораемости материалов и конструкций.

8. Изложите основные направления пожарной профилактики и обеспечения взрывобезопасности.

9. Дайте характеристику огнегасящих веществ и особенности их применения.

10. Назовите основные приемы и способы пожаротушения.

4. Решение типовых задач

Задача 1. Вычислить концентрационные пределы воспламенения (взрыва) смеси паров ацетона и воздуха.

4.1. Указания к решению задачи 1

4.1.1 Количество N атомарного кислорода, необходимое для сгорания одного моля ацетона, определим из уравнения реакции:

CH3COCH3 + 4O2 + 4·3,76N2 = 3CO2 + 3H2O + 15N2; N = 8.

4.1.2 Нижний (НП) и верхний (ВП) концентрационные пределы воспламенения горючих смесей можно определить, используя формулу (в процентах):

4.1.3 Тоже в граммах на литр:

;

.

где N – количество атомарного кислорода, необходимое для сгорания одного моля горючего газа (вещества); М – масса одного моля горючего вещества в смеси, г; Vt – объем одного моля горючего вещества при начальной температуре смеси, л.

Задача 2. Определить концентрационные пределы взрыва топлива ТС-1 по температурным пределам воспламенения:

4.2. Указание к решению задачи 2

4.2.1 По температурным пределам воспламенения горючих веществ определяем концентрационные пределы воспламенения:

;

(7.1)

(7.2)

;

где Рн и Рв - давление насыщенных паров при температурах, соответствующих нижнему и верхнему температурным пределам, Па; Ратм - атмосферное давление, равное 9,8·104 Па.

4.2.2.Давление насыщенного пара топлива ТС-1 при 301 К (28 С) составляет 0,11·104 Па, а при 330 К (57 С) – 0,68·104 Па.

Подставляя значения Рн и Рв в формулы (7.1 и 7.2), найдем:

Задача 3. В емкости хранится бензин "Галоша". Является ли концентрация его паров в емкости взрываемой летом при температуре воздуха 303 К (+30 С) и зимой при 258 К (-15 С)?

4.3. Указание к решению задачи 3

4.3.1 По температурным пределам распространения пламени (воспламенения) бензина "Галоша" (прил. 7.1) определяем, что в летнее время при 303 К (+30 С) концентрация паров в емкости выше верхнего предела распространения пламени (взрываемости) и поэтому не представляет опасности взрыва, а в зимнее время при 258 К (-15 С) концентрация паров находится в области взрываемости и, поэтому она взрывоопасна.

Задача 4. На бетонный пол разлили 3 л бензина Б-70 при температуре 298 К (+25 С) и атмосферном давлении Р0 = 9,81·104 Па (1 кгс/см2). Диаметр лужи бензина 1,5 м.

Определить скорость испарения бензина через 1 час после пролива и время, за которое в помещении объемом в 15 м образуется концентрация паров бензина, равная верхнему концентрационному пределу распространения пламени ВП=5,76 %.

4.4. Указания к решению задачи 4

4.4.1.Скорость испарения бензина u, кг\с найдем по формуле:

(7.3)

где u – скорость испарения бензина, кг\с; r - радиус лужи, м; D – коэффициент диффузии (0,84·10-5 м2\с); М – молярная масса (126·10-3 кг\моль); Рн - давление насыщенных паров бензина Б-70 (1,8·104 Па); Vt - молярный объем паров бензина (24·10-3 моль\м); Р0 - атмосферное давление 9,81·104 Па (1 кг\см2).

Подставим эти значения в (7.3), получим:

4.4.2 Масса бензина, испаряющаяся за 1 час равна

4.4.3 Массовая концентрация С бензиновых паров в помещении объемом Vп

.

4.4.4 Объемная доля бензиновых паров в воздухе помещения за 1 час испарения бензина достигнет:

.

4.4.5 Верхний концентрационный предел взрываемости бензина Б-70 будет достигнут через t час.

.

4.4.6 За t = 52,3 ч испарится Б-70, mt кг

mt = m · t = 0,087 · 52,3 = 4,55 кг.

По условию задачи разлито 3 кг бензина, и поэтому ВП = 5,76% в этом помещении не может быть достигнут.

Задача 5. Из резервуара объемом 500 м3 выдали 100 м3 бензина Б-95\130. Остаток хранился при температуре 298 К (+25 С) и давлении Р0 = 9,81·104 Па (1 кг\см2) неопределенно долго, а при пожаре в соседнем резервуаре его перекачали в безопасное хранилище. Определить, была ли концентрация бензина в резервуаре взрывоопасна до и после перекачки из него бензина?

Исходные данные: молекулярная масса М = 120·10-3 кг\моль; Рн - давление насыщенных паров бензина Б – 95\130 примем 1,95·104 Па; Vt – молярный объем бензина – 24 10-3 м\моль.

В процессе перекачки испарением пренебрегаем.

4.5. Указания к решению задачи 5

4.5.1 Массовая концентрация паров бензина С:

4.5.2 Объемная доля паров бензина в емкости где он хранился:

.

4.5.3 Эта концентрация паров бензина не взрывоопасна, так как она выше верхнего предела распространения пламени, который у бензина Б–95\130 равен 5,48 % об. После перекачки бензина пары его заполнили объем в пять раз больший и концентрация составит 20\5=4 % об. Такая концентрация паров бензина взрывоопасна, так как она лежит в диапазоне взрываемости бензина Б–95\130 (прил. 7.1) – 0,98 < 4,0 < 5,48 % об.

5. Задача для самостоятельного решения

Задача 6. условия задачи и, исходные данные см. задачу 4; диаметр лужи, время испарения и объем помещения, указаны в таблице 7.7.

Таблица 7.1

Исходные дополнительные данные к задаче 6.

Параметр

Номера вариантов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

Диаметр лужи, м

2,0+0.25*N

2,5+0.35*N

2,5+0.45*N

2,0+0.55*N

2,5+0.65*N

2,5+0.75*N

2,8+0.85*N

2,9+0.95*N

3,0+0.15*N

2,5+0.05*N

2,8+0.25*N

2,8+0.35*N

2,5+0.45*N

3,0+0.55*N

3,0+0.65*N

Время испарения, ч

2,0+0.32*N

2,5+0.32*N

2,2+0.32*N

2,1+0.32*N

2,0+0.27*N

2,5+0.27*N

2,4+0.32*N

2,5+0.27*N

2,0+0.27*N

2,5+0.27*N

2,5+0.27*N

2,0+0.27*N

2,0+0.27*N

3,0+0.32*N

2,5+0.27*N

Объем помещения, м3

10+N

11+N

11+N

10+N

12+N

14+N

10+N

11+N

11+N

10+N

12+N

12+N

10+N

14+N

10+N

5.1. Указания к решению задачи 6

5.1.1 При решении задачи следует пользоваться указаниями 4.4.1 – 4.4.5 настоящего практического занятия.

5.1.2 Если занятие четырех часовое, то дополнительно могут быть выданы по одной из оставшихся четырех типовых задач для самостоятельного решения.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]