М Э И (ТУ)

Кафедра иЭиОт

Типовой расчет

Пожарная безопасность производственных объектов

Вариант 4

Работу выполнил:

Буточкина Ольга Владимировна

Группа Эл-18-04

Проверил:

Павлова Галина Ивановна

Оценка:

Москва,2008 год

Содержание:

Определение категории помещения, здания и сооружения в целом по взрывопожарной и пожарной опасности 3

Профилактические мероприятия 7

Эвакуация людей из помещения 10

Вероятность воздействия опасных факторов на людей 12

Дерево отказов 12

Возможность защитных мероприятий 13

Список литературы 15

Пожарная безопасность производственных объектов

В одном из цехов находились емкости для хранения горючих жидкостей. При температуре воздуха t произошла авария (нарушилась герметичность перекачивающего насоса и прорвалась прокладка в трубопроводе), в результате горючая жидкость, переполнив емкости, разлилась по помещению. В цехе имелась естественная и аварийная вентиляция. Пол покрыт линолеумом.

Исходные данные:

n=4 - количество емкостей, шт;

V- объем емкостей, л;

V1=50л;

V2=100л;

V3=75л;

V4=100л;

T=30- температура воздуха °С

Д=0.4- диаметр трубопровода, м

L1=25 - длина трубопровода, м

В=30- ширина цеха, м

1=50- длина цеха, м

h=4,5 - высота цеха, м

q=3 - скорость перекачки м /сек

N=15 кол-во людей постоянно находящихся в цехе , чел

М=2 – количество жертв, чел.

Рабочее вещество ацетальдегид.

Уксусный альдегид,СН3СНО,бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость с сильным едким апахом.М=44.05; =780 кг/м3;тпл=-123 °С; ткип=20,2 °С;

твсп= -38°С;тсамвосплам=185 °С; плотность пара по воздуху 1,6;неограниченно растворим в воде; тушить водой.

Часть первая Определение категории помещения, здания и сооружения в целом по взрывопожарной и пожарной опасности

П.1 Определение массы вещества, участвующего в пожаре или взрыве исходя из самых неблагоприятных условий.

П.2 Определение максимально возможной массы из условия невзрывоопасности помещений и сравнение с массой их п1.

П.3 Определение избыточного давления взрыва и сравнение с критериальным значением (5 кПа).

П.4 Определение пожарной нагрузки в помещении.

П.5 Определение тротилового эквивалента пожарной нагрузки.

П.6 Определение категории помещения пожаро - или взрывоопасной зоны и класс смеси по СНиП , ОНТП и ПУЭ.

П.7 Определение вида и исполнения взрывозащищенного электрооборудования.

П.1 Определение массы вещества, участвующего в пожаре или взрыве исходя из самых неблагоприятных условий:

Массу паров жидкости т, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, с которой происходит испарение легколетучих веществ, открытые емкости и т.п.), рассчитывают по формуле

m = mp + mемк + mсв.окр ,

где mp— масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

mемк — масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

mсв.окр — масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

При этом каждое из слагаемых в формуле определяют по формуле

m = WFnT, где

W— интенсивность испарения, кг/(с· м2);

Т-время испарения(исходя из самых неблагоприятных событий Т=3600сек)

Fn — площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с в зависимости от массы жидкости, поступившей в помещение. Считаем, что один литр разливается на 1м2. (Fn=325м2)

,где

М-молекулярная масса ЛВЖ;

Pn-давление насыщенного пара при расчетной температуре, кПа;

-коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения.(по таблице 6 )

кПа, где

А,В,Са - константы уравнения Антуана.

А=6,316;

В=1093,537;

Са=233,41;

Pn=19,4 кПа;

7.218*10^-4 кг/(с· м2);

m=7.218*10^-4 *325 *3600=844 кг.

П.2 Определение максимально возможной массы из условия невзрывоопас-ности помещений и сравнение с массой их п1

(*)

Исходя из условия невзрывоопасности помещения, подставляя в выражение (*) критериальное значение избыточного давления ( 5 кПа), можно найти максимально возможную массу при которой произойдет взрыв:

mmax=45,6кг

Сравнивая массы из п.1 и 2, получается, что масса, образующаяся в помещении в 18,5 раз больше массы вещества, при которой произойдет взрыв.

П.3 Определение избыточного давления взрыва и сравнение с критериальным значением (5 кПа)

Избыточное давление р, кПа, для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Вr, I, F, рассчитывают по формуле

,

где pmax — максимальное давление, развиваемое при сгорании стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями. При отсутствии данных допускается принимать pmax равным 900 кПа;

р0 — начальное давление, кПа (допускается принимать равный 101 кПа);

m — масса паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) жидкостей, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая, кг;

Z— коэффициент участия горючего при сгорании газопаровоздушной смеси, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения. Допускается принимать Z по таблице 5 Z=0,3;

Vсв — свободный объем помещения, м3.;

Vсв= Vобщ*0,8=5400м3;

 г.п — плотность газа или пара, кг/м3

, где

М— молярная масса, кг/кмоль;

v0 — мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль;

tр — расчетная температура, ° С.

 г.п=1,77, кг/м3

Сст — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле

где — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

- число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

Кн — коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным трем.

кПа.

Избыточное давление больше 5 кПа, а значит, будет взрыв.

П.4 Определение пожарной нагрузки в помещении

q=Q/Fn, где

Q=GQn;

G-количество материала пожарной нагрузки, кг;

Qn-низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг.

Qn=1,1648 МДж/кг.

Q=983,7 МДж;

q=3,027 МДж/м2.

П.5 Определение тротилового эквивалента пожарной нагрузки.

масса тротилового эквивалента:

суммарный энергетический потенциал:

относительный энергетический потенциал:

масса тротилового эквивалента:

относительный энергетический потенциал:

Эта характеристики используются для определения категории технологических блоков по взрывоопасности. В зависимости от выбранной категории нормами устанавливаются определенные ограничения и назначаются необходимые для обеспечения взрывобезопасности мероприятия.

П.6 Определение категории помещения пожаро - или взрывоопасной зоны и класс смеси по СНиП , ОНТП и ПУЭ

ОНТП: Ацетальдегид - ЛВЖ, ; ;

Заданное помещение относится к категории А — взрывопожароопасной. Так как в ней находится ЛВЖ с , в таком количестве, что может образовывать парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

Здание относится к категории А, т. к. площадь помещений категорий А превышает 5% площади всех помещений или 200 м2 .

По табл. 10.24 [2] категория врывоопасности технологических блоков III, так как

Категория взрывоопасности
III	<27	<2000

ПУЭ: Ацетальдегид относится к группе пожароопасных смесей паров ГЖ с воздухом по температуре самовоспламенения – Т4, т.к. имеет температуру самовоспламенения более 135˚С и менее 200˚С. [4]

Помещение относим к классу В-Iа - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.(по старому ПУЭ)[4]

По новому ПУЭ относим к взрывоопасной зоне класса 2 – пространство, в котором газопаровоздушная взрывоопасная среда не может образовываться при нормальной работе, а лишь кратковременно в результате аварийной ситуации.[2]

П.7 Определение вида и исполнения взрывозащищенного электрооборудования

Согласно ПУЭ в маркировку по взрывозащите электрооборудования в указанной ниже последовательности входят:

• знак уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0);

• знак Ех, указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищенное электрооборудование;

• знак вида взрывозащиты (d, i, q, o, s, e);

• знак группы или подгруппы электрооборудования (II, IIA, IIB, IIC);

• знак температурного класса электрооборудования (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6).

Маркировка электрооборудования:

1. знак уровня 2. Уровень "электрооборудование повышенной надежности против взрыва" - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы.

2. знак Ех указывает на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащиту электрооборудования ГОСТ 12.2.020-70.

3. знак вида взрывозащиты - i. Искробезопасная электрическая цепь

4. знак группы или подгруппы электрооборудования. Категория горючей смеси IIА.

5. знак температурного класса. Т4 так как температура самовоспламенения равна 185˚С.

2ЕхiIIAT4