Методика виконання роботи Приклади розрахунку зон ураження від техногенних вибухів і пожеж на підприємствах харчової промисловості

ПРИКЛАД 1

Визначити надлишковий тиск, може утворитися при згорянні пароповітряної суміші ацетону при розгерметизації апарату у виробничому приміщенні.

Вихідні дані:

В приміщення з вільним об’ємом V_вільн. = 160 м³ при аварійної розгерметизації апарату надходить 117,9 кг пари ацетону. Максимально можлива температура для даної кліматичної зони t_р = 36 С. Молярна маса ацетону М = 58,08 кг/кмоль.

Хімічна формула ацетону С₃Н₆O. Максимальний тиск при згорянні стехіометричної пароповітряної суміші ацетону в замкнутому об’ємі Р_max = 572 кПа.

ВИЗНАЧИТИ:

Визначити надлишковий тиск, може утворитися при згорянні пароповітряної суміші ацетону при розгерметизації апарату у виробничому приміщенні.

Розв’язання

Стехіометричний коефіцієнт кисню в реакції згоряння ацетону дорівнює

Стехіометрична концентрація пари ацетону буде складати

% (об.).

Щільність пари ацетону _п для розрахункової температури t_р дорівнює:

кг/м³

Тоді величина надлишкового тиску р при згорянні пароповітряної суміші ацетону для розрахункової аварії буде складати

кПа

ПРИКЛАД 2

Визначити надлишковий тиск, може утворитися при згорянні пароповітряної суміші водню, при аварійної розгерметизації трубопроводу у виробничому приміщенні.

Вихідні дані:

В приміщенні, з вільним об’ємом V_вільн = 200 м³, проходить трубопровід із прохідним розрізом діаметром d_тр = 50 мм, по котрому транспортується водень Н₂ з максимальною витратою q = 5*10^-3 м³/с за нормальних умов і з максимальним тиском р_т = 150 кПа. Трубопровід оснащений системою автоматичного відключення з часом спрацювання 2 с. Засувки системи встановлені перед стіною приміщення в місці введення трубопроводу і за стіною даного приміщення в місці виведення трубопроводу. Довжина ділянки трубопроводу, що відсікається L_тр = 10м. Максимально можлива температура для даної кліматичної зони t_p = 39 С. Щільність водню _в при даній t_p дорівнює 0,0787 кг/м³. Молярна маса водню М = 2,016 кг/кмоль. Максимальний тиск при згорянні стехіометричної газоповітряної суміші водню в замкнутому об’ємі р_max = 730 кПа.

Розв’язання

Об’єм водню, який надходить в приміщення в результаті аварійної розгерметизації трубопроводу, буде дорівнювати

V_в = V_1т ⁺ V_2т = 0,01 + 0,02945 = 0,03945 м³ ,

V_1т = q * T = 5 * 10^-3 * 2 = 0,01 м³,

м³.

Маса водню, який надходить в приміщення для розрахункової аварії буде складати:

m_в = V_в _в = 0,03945 * 0,0787 = 3,105 * 10^-3 кг.

Стехіометричний коефіцієнт кисню в реакції згоряння водню дорівнює:

Стехіометрична концентрація водню буде складати:

% (об.).

Величина надлишкового тиску р при згорянні водне повітряної суміші, яка може утворитися в результаті розрахункової аварії буде дорівнювати:

кПа

Таблиця 3.1

Вихідні дані для розрахунків за варіантами

Номер варіанту	Vвільн вільний об’єм приміщення, м3	dтр прохідний розріз трубопроводу, мм	Lтр довжина ділянки трубопроводу, що відсікається, м	tp максимально можлива температура для даної кліматичної зони, С	q максимальна витрата небезпечної речовини, м3/с	Наявність системи автоматичного відключення (час її спрацювання, с)	Тип небезпечної речовини, рт максимальний тиск кПа	р щільність речовини, кг/м3	М молярна маса речовини, кг/кмоль	рmax тиск при згорянні стехіометричної газоповітряної суміші, кПа
1	250	100	25	20	8*10-3	2	Водень, 150	0,0787	2,016	730
2	350	300	38	15	18	-	Метан СН4, 300	0,776	20,064	700
3	300	250	15	18	16	-	Пропан С3Н8, 200	0,772	52,12	750
4	380	150	20	16	14	2	Бутан С4Н10, 250	0,780	68,6	780
5	200	50	22	20	6*10-3	-	Метан СН4, 300	0,776	20,064	700
6	280	300	10	16	14	-	Пропан С3Н8, 200	0,772	52,12	750
7	150	50	10	30	5*10-3	2	Водень, 100	0,0787	2,016	730
8	400	250	30	18	16	-	Бутан С4Н10, 250	0,780	68,6	780
9	250	100	18	14	14	-	Метан СН4, 300	0,776	20,064	700
10	250	100	25	20	12	2	Пропан С3Н8, 200	0,772	52,12	750
11	350	250	15	18	13	-	Бутан С4Н10, 250	0,780	68,6	780
12	150	100	8	16	11	-	Пропан С3Н8, 200	0,772	52,12	750
13	100	55	15	25	5*10-3	2	Водень, 150	0,0787	2,016	730
14	180	55	20	16	6*10-3	-	Метан СН4, 300	0,776	20,064	700
15	220	150	12	16	14	3	Пропан С3Н8, 200	0,772	52,12	750
16	325	55	12	14	10	4	Бутан С4Н10, 250	0,780	68,6	780
17	130	80	9	28	7*10-3	2	Водень, 150	0,0787	2,016	730
18	200	50	7	14	12	-	Метан СН4, 300	0,776	20,064	700
19	300	250	20	18	16	-	Бутан С4Н10, 250	0,780	68,6	780
20	180	250	14	18	16	-	Пропан С3Н8, 200	0,772	52,12	750