5.3 Оцінка стану об’єкту в надзвичайних ситуаціях

У лабораторії використовуються мастильні матеріали з температурою займання від 456 °C.

По пожежній небезпеці приміщення офісу відноситься згідно [21] до категорії В. Так до цієї категорії належать приміщення, де перебувають тверді горючі і важко горючі речовини та матеріали (в тому числі пил та волокна). Згідно ПУЕ, приміщення має клас П-ІІ-а пожежонебезпеки.

Основні причини вибухів і пожеж:

– порушення правил пожежної безпеки при обслуговуванні та ремонті обладнання;

– несправність електрообладнання, вихід із ладу вузлів автоматичного захисту від коротких замикань;

– порушення пожежної безпеки працівниками лабораторії.

– порушення правил використання вибухо-і пожежонебезпечних речовин;

– грозові розряди, розряди статичної електрики та ін.

Розрахуємо надлишковий тиск вибуху у виробничому приміщенні, розмірами (6×3×3), в якому внаслідок руйнування апарата відбулося витікання 2 л спирту ізопропілового (С₃Н₈О).

Для визначення критеріїв вибухопожежної небезпеки слід розрахувати надлишковий тиск вибуху горючої речовини:

, (5.1)

де Р – максимальний тиск вибуху стехіометричної пароповітряної суміші, кПа:

, (5.2)

Р₀ – початковий тиск, 101 кПа;

Т_в – температура вибуху, для більшості речовин близько 1500 К;

Т₀ – початкова температура, 293 К;

х, у – кількість молей речовин до та після вибуху, визначити із рівняння повного окислення одного моля рідини;

Рівняння повного окислення для одного моля спирту ізопропілового має вигляд:

С₃Н₈О + (5.3)

Звідки знаходимо х=5,5; у=7; підставивши в (6.2) отримаємо:

кПа

m – розрахункова маса пари горючої рідини, яка може потрапити у повітря приміщення за рахунок випаровування, кг:

, (5.4)

де W – інтенсивність випаровування рідини, кг с^–1·м^–2;

 – тривалість випаровування рідини, прийняти 3600 с;

S – розрахункова площа випаровування рідини, яка потрапила у приміщення внаслідок аварії, м²:

, (5.5)

де K – коефіцієнт розтікання, для чистої рідини 1 м²·л^–1;

V_p – об’єм рідини, що витекла з апарату,2 л;

Розрахункова площа підлоги, :

(5.6)

де a, b ­ відповідно довжина і ширина підлоги (a=6 м, b=3 м).

Так як величина розрахункової площі випаровування S не перевищує площу підлоги S_п, то слід прийняти, S.

Тоді з формули (6.4) знаходимо:

Якщо розрахункова маса пари горючої рідини m не перевищує масу рідини m_p, то слід прийняти, що

, (5.7)

де  – густина спирту ізопропілового, 785,5 кг·м^–3;

Так як , то приймаємо

Z – коефіцієнт, що характеризує ступінь участі горючої речовини в утворенні вибухонебезпечної суміші, для пари горючих рідин, 0,3;

V_в – вільний об’єм приміщення, м³; його можна прийняти як 80% від геометричного об’єму приміщення, 45,63 ;

_п – густина пари, кг·м^–3;

, (5.8)

де М – молярна маса рідини, 60 кг·кмоль^–1;

М_пов – молярна маса повітря, 28,966 кг·кмоль^–1;

_пов – густина повітря, 1,2 кг·м^–3;

С_ст – стехіометрична концентрація пари горючої рідини, об.%;

, (5.9)

де  – стехіометричний коефіцієнт кисню в реакції горіння:

, (5.10)

де n_С , n_Н , n_О , n_Г – кількість атомів вуглецю, водню, кисню та галогенів у молекулі горючої речовини, відповідно для спирту ізопропілового: n_С=3, n_Н =1.

Тоді

К_Н – коефіцієнт, який враховує негерметичність приміщення і неадиабатичність процесу горіння, 3.

Остаточно надлишковий тиск вибуху горючої речовини буде дорівнювати:

Надлишковий тиск , за характеристикою ступеня баричної дії вибуху, приведе до таких наслідків:

1.Для людини легке ураження (забиття, вивихи, тимчасова втрата слуху, загальна контузія)

2.Для будівлі (цегляні та кам’яні:малоповерхові) ­ ступінь руйнування середня, ступінь руйнування середня, відносні збитки від ступеня руйнування будівлі 30-40%.