Дипломная работа: Проектирование мастерской по производству 3,5-динитробензойной кислоты мощностью 13 тонн/год

Расчет избыточного давления взрыва для паров этилового спирта

Избыточное давление взрыва DР для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, С1, Вr, I, F, определяется по формуле

где Рmax - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать Рmax равным 900 кПа;

Р0 - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (4), кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения.

Примем Z равным 0,3.

Vсв - свободный объем помещения, м3;

rг. п - плотность газа или пара при расчетной температуре tp, кг×м-3, вычисляемая по формуле

где М - молярная масса, кг×кмоль-1;

v0 - мольный объем, равный 22,413 м3×кмоль-1;

tp - расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры tp по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61°С;

Сст - стехиометрическая концентрация 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 3.

Масса паров жидкости m, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесенным составом, открытые емкости и т.п.), определяется из выражения

т = тр + темк + тсв. окр.,

где mр - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

темк - масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг;

тсв. окр - масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.

При этом каждое из слагаемых в определяется по формуле:

m = W Fи T,

где W - интенсивность испарения, кг×с-1×м-2;

Fи - площадь испарения, м2, определяемая в соответствии с п.7 в зависимости от массы жидкости тп, вышедшей в помещение.

Интенсивность испарения W определяется по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ при отсутствии данных допускается рассчитывать W no формуле

W = 10-6 h Pн,

где h - коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения;

Рн - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tр, определяемое по справочным данным, кПа

h примем равным 2,4

Рн по [11] составляет 211,3 мм. рт. ст. или 28126,3кПа

Молекулярная масса этилового спирта 46

При интенсивности испарения  277,8 кг этилового спирта испарятся за 586 с

Площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м2. Следовательно, площадь разлива 0,3м 3 спирта составит 155м2

Примем, что в процессе не используются емкости, эксплуатируемые с открытым зеркалом жидкости и со свежеокрашенными поверхностями.

Cтехиометрическая концентрация паров этанола:

Плотность пара при расчетной температуре tp, кг×м-3

Свободный объем помещения примем равным 80% геометрического объема помещения:

Избыточное давление взрыва DР для этанола:

Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации [25].

Зоны класса 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.

Группа производственного процесса по СНиП определяется в соответствии с классами опасности веществ, участвующих в технологическом процессе [26].

Для предотвращения образования в горючей или взрывоопасной среде источников зажигания необходимо предусмотреть:

защиту от атмосферного электричества

(категория по молниезащите - II, тип А) [27];

защиту от проявления разрядов статического электричества (выбор скоростных режимов движения среды и многократного заземления всего оборудования);

применение электрооборудования, соответствующего классу пожароопасных зон производственных помещений и наружных установок, а также категории и группе взрывоопасных смесей;

ликвидация условий для теплового химического и микробиологического самовозгорания обращающихся в производстве веществ;

применение инструментов и оборудования, изготовленных из материалов, не дающих при соударении механических искр;

применение быстродействующих средств защитного отключения возможных источников зажигания пожаровзрывоопасных сред.

В зданиях должны быть предусмотрены конструктивные, объемно-планировочные и инженерно-технические решения, обеспечивающие в случае пожара [28]:

возможность эвакуации людей независимо от их возраста и физического состояния наружу на прилегающую к зданию территорию (далее - наружу) до наступления угрозы их жизни и здоровью вследствие воздействия опасных факторов пожара;

возможность спасения людей;

возможность доступа личного состава пожарных подразделений и подачи средств пожаротушения к очагу пожара, а также проведения мероприятий по спасению людей и материальных ценностей;

нераспространение пожара на рядом расположенные здания, в том числе при обрушении горящего здания;

ограничение прямого и косвенного материального ущерба, включая содержимое здания и само здание, при экономически обоснованном соотношении величины ущерба и расходов на противопожарные мероприятия, пожарную охрану и ее техническое оснащение.

Эвакуация представляет собой процесс организованного самостоятельного движения людей наружу из помещений, в которых имеется возможность воздействия на них опасных факторов пожара.

Количество эвакуационных выходов из зданий категории А следует проектировать не менее двух. Из помещений, расположенных на любых этажах, кроме первого, в качестве второго эвакуационного выхода допускается использовать наружные лестницы.

Оповещение людей о пожаре должно осуществляться [29]:

подачей звуковых и (или) световых сигналов во всем помещении здания с постоянным или временным пребыванием людей;

трансляцией речевой информации о необходимости эвакуации, путях эвакуации и других действиях, направленных на обеспечение безопасности.

Управление эвакуацией должно осуществляться:

включением эвакуационного освещения;

передачей по СО специально разработанных текстов, направленных на предотвращение паники и других явлений, усложняющих процесс эвакуации (скопление людей в проходах и т.п.);

трансляция текстов, содержащих информацию о необходимом направлении движения;

включением световых указателей направления эвакуации;

дистанционным открыванием дверей дополнительных эвакуационных выходов (например, оборудованных электромагнитными замками).

Число оповещателей, их расстановка и мощность должны обеспечивать необходимую слышимость во всех местах постоянного или временного пребывания людей.

Коллективная защита людей должна быть обеспечена с помощью убежищ или защищенных помещений.

Производственные помещения должны иметь системы пожарной сигнализации.

Они могут быть пожарными, реагирующими на первоначальные признаки пожара (дым, тепло, пламя) и охранно-пожарными, совмещающими охранные (срабатывают на вскрытие дверей, окон и т.п.) и пожарные функции.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41