Аппараты с открытой поверхностью испарения жидкостей

Горючая концентрация смеси паров с воздухом над поверхнос­тью открытого аппарата образуется, если рабочая температура жидкости Т_раб равна или выше температуры вспышки с учетом ко­эффициента надежности:

Траб ≥ Твсп - 10°С

Размер взрывоопасной зоны паров с воздухом определяется ус­ловиями испарения:

- испарения в неподвижную среду;

- испарения в движущуюся среду.

Испарение горючих жидкостей в непод­вижную среду:

где с₃ — концентрация насыщенных паров при данной температуре жидкости, об. доли;

у — плотность паров жидкости, кг/м³;

F — поверхность испарения, м²;

D - коэффициент диффузии паров жидкости в воздухе, м²/ч;

τ —время испарения жидкости, ч.

Испарение горючих жидкостей в движущуюся среду: конвективная диффузия.

F – площадь испарения, м²

К - коэффициент массопередачи, кг/м²ч

∆С – средняя движущая сила массопередачи

τ – длительность испарения.

Снижение пожаро- и взрывоопасности производства при нали­чии аппаратов с открытой поверхностью испарения обеспечивает­ся следующими техническими решениями:

а) заменой ЛВЖ и горючих жидкостей в открытых аппаратах менее пожароопасными и негорючими жидкостями;

б) устройством местных отсосов паров над открытыми аппара­тами с пожаровзрывоопасными жидкостями;

в) использованием систем аварийного слива жидкостей при возникновении пожара;

г) использованием стационарных установок пожаротушения локального действия.

Аппараты с дыхательными устройствами

Емкости, резервуары, промежуточные сосуды и другие емкост­ные аппараты в процессе эксплуатации наполняются ЛВЖ и го­рючими жидкостями и опорожняются (согласно тех. процессу).

При заполнении таких ап­паратов происходит вытеснение паровоздушной смеси по дыха­тельной линии наружу, а при опорожнении — подсос воздуха в аппарат. Такое явление называется «большим дыханием».

Вытеснение паровоздушной смеси или подсос воздуха в аппа­рат при изменении температурных условий называется «малым дыханием».

Основной источник вытеснения паровоздушных смесей по ды­хательной линии из подземных резервуаров — большое дыхание (потери от малого дыхания практически отсутствуют).

При вытеснении паровоздушной смеси из аппарата около ды­хательного устройства образуется взрывоопасная концентрация, если температура жидкости в аппарате будет равна или больше, чем

Количество паров огнеопасной жидкости, вытесненных из ап­парата при его заполнении (большое дыхание), можно определить по формуле:

где V₁ — V₂ — объем вытесняемой из аппарата паровоздушной смеси, м³ (здесь V₁ — рабочий объем аппарата, м³; V₂ — начальный объем огнеопасной жидкости в аппарате, м³);

P_раб — рабочее давление в аппарате, кгс/м²;

t_раб — температура жид­кости в аппарате, К;

C_S — объемная концентрация паров жидкости в паровоздуш­ной смеси при рабочей температуре;

М_п — молекулярная масса паров огнеопасной жидкости.

Для снижения пожаро- и взрывоопасности и сокращения по­терь огнеопасных жидкостей при эксплуатации аппаратов с дыха­тельными устройствами предусматривают:

а) использование аппаратов без паровоздушного пространства (аппараты с плавающими крышами и понтонами);

б) оборудование дыхательных линий резервуаров с ЛВЖ дыха­тельными клапанами, работающими под небольшим избыточным давлением;

в) улавливание паров, выбрасываемых через дыхательные уст­ройства, абсорберами или адсорберами;

г) окраску внешней поверхности резервуаров и емкостей свет­лыми лучеотражающими составами.