3.2 Методика виконання роботи Приклади розрахунку небезпечних факторів від техногенних вибухів газопарововітряних сумішейі пожеж на підприємствах харчової промисловості

ПРИКЛАД 1

Вихідні дані:

В приміщення з вільним об’ємом V_во. = 160 м³ і нормальних умовах виробничого середовища при аварійній розгерметизації апарату надходить 117,9 кг пари ацетону. Максимально можлива зовнішня 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:

Значення надлишкового тиску, який 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.).

Густина парів 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

Вихідні дані:

В приміщенні, з нормальними умовами виробничого середовища, вільним об’ємом V_во = 200 м³, проходить трубопровід із внутрішнім діаметром d_тр = 50 мм, по якому транспортується водень Н₂ з максимальною витратою q = 5*10^-3 м³/с , 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 повітря для даної кліматичної зони t_p = 39 С. Густина парів 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.

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

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

50