Завдання 2

Визначити величину імовірності вибуху етиленоповітряної суміші в циліндрі компресора протягом року для варіантів, представлених у таблиці 2.1 . Визначити категорію безпеки професійної діяльності (КБПД). Розрахувати вибірку (з якої кількості компресорів можливий вибух одного протягом року).

Таблиця 2.1 - Варіанти умов для рішення завдання

Номер варіанту	Випадків розгерметизації (заклинення) nзак	Час іскріння, τіскр ,хв.	Маса частин деталей, М, кг	Швидкість частин деталей, V, м/с
0	8	2	10	20
1	6	0,5	8	18
2	7	1	10	21
3	8	3	12	23
4	9	5	14	25
5	10	4	9	19
6	12	2	11	20
7	14	1	13	22
8	11	0,5	8	18
9	4	2	10	21
10	3	3	12	23
11	2	5	14	25
12	5	4	9	19
13	2	3	11	20
14	5	2	13	22
15	3	1	8	18
16	4	0,5	10	21
17	11	3	12	23
18	14	4	14	25
19	12	2	9	19
20	10	0,5	10	20
21	9	4	12	22
22	8	1	14	18
23	7	2	8	21
24	6	3	11	23
25	5	5	13	24

Приклад рішення (для варіанту 0)

1. За умовами технологічного процесу у циліндрі компресора у робочому стані завжди має бути етилен, що визначає імовірність появи у циліндрі горючої речовини (газу ) Q_(ГР) = 1. (1)

2. Поява окислювача (кисню повітря ) у циліндрі компресора можлива при заклинюванні усмоктувального клапану. У цьому випадку в циліндрі створюється розрідження, що обумовлює підсмоктування повітря через ущільнення, тобто проходить розгерметизація циліндра компресора.

Для відключення компресора при заклинюванні усмоктувального клапану є система контролю тиску, що відключає компресор через 10 секунд після заклинювання.

Наприклад, якщо за рік спостерігається 8 випадків заклинювання клапанів, імовірність розгерметизації компресора буде:

(2)

Де:

• 525600→Const – один рік виражений у вигляді хвилин (365діб×24години×60хв.);

• τ_зак = 10сек. →Const для всіх варіантів

• 60 →Const., коефіцієнт для переводу τ_зак у хвилини.

• n_зак - кількість випадків розгерметизації (заклинення) див. Таблиця 2.1 Варіанти умов с.51

3. Імовірність утворення горючої суміші

Q_(ГС) = Q_(ГР)×Q_(ОК) = 1× 2,5 ×10^-6 = 2,5 ×10^-6 (3)

4. Джерелом запалювання етиленоповітряного середовища у циліндрі компресора можуть бути тільки іскри механічного походження, що виникають при руйнуванні вузлів і деталей поршневої групи.

Наприклад за аналізований період часу зареєстрований один випадок руйнування, у результаті чого в циліндрі протягом 2 хв. спостерігалося іскріння (τ_іскр = 2 хв.).

Тому імовірність появи теплового джерела Q_(ТД) дорівнює:

(4)

де τ_іскр - час іскріння, (хв.). Таблиця 2.1 Варіанти умов с.51

5. Кінетична енергія іскор у результаті зіткнення визначається по формулі:

Е = (М×V²)/2, Дж

Де - М- маса частин деталей, що зруйнувалися.

- V - швидкість розлітання цих частин.

Дано:

М = 10 кг

V = 20 м/с

Рішення

Е = (М×V²)/2 = (10×20²) / 2 = 2000 Дж. (5)

Мінімальна енергія запалювання цієї пальної суміші складає 0,12 Дж.

Ми маємо 2000 Дж., отже, за таких умов підпалювання етиленоповітряної суміші можна сказати буде гарантовано.

Звідси випливає, що імовірність появи запалення з достатньою енергією приймається за 1

Q_(З) = 1. (6)

6. Визначаємо ймовірність появи у циліндрі джерела запалювання, тобто можливість підпалювання етиленоповітряної суміші у циліндрі компресора:

Q_(ДЗ) = Q_(ТД)×Q_(З) = 3,8×10^-6×1 = 3,8×10^-6. (7)

7. Визначаємо імовірність вибуху етиленоповітряної суміші в циліндрі компресора:

Q_(ВТА) = Q_(ГС)×Q_(ДЗ) = 2,5×10^-6×3,8×10^-6= 9,5×10^-12. (8)

Q_(ВТА) = R КБПД = ?^. (9 ) Вибірка - ? (10)