Выпарная установка для концентрирования квасного сусла (стр. 10 из 17)

В очаге взрыва газовоздушной смеси принято выделять три круговые зоны:I- зона детонационной волны; II- зона действия продуктов взрыва; III - зона воздушной ударной волны.

Зона детонационной волны (зона I) находится в пределах облака взрыва. Радиус этой зоны

, м, приближённо может быть определён по формуле:

где

- количество сжиженного углеводородного газа, т.

В пределах зоны I действует избыточное давление, которое может приниматься постоянным,

Зона действия продуктов взрыва (зона II) охватывает всю площадь разлёта продуктов газовоздушной смеси в результате её детонации. Радиус этой зоны

Избыточное давление в пределах зоны II

изменяется от 300 до 1350 кПа и может быть определено по формуле:

где

- расстояние от центра взрыва до рассматриваемой точки, м.

В зоне действия воздушной ударной волны (зона III) формируется фронт ударной волны, распространяющейся по поверхности земли. Избыточное давление в зоне III

в зависимости от расстояния до центра взрыва может быть определено по графику или рассчитано по формулам.

Для этого предварительно определяется относительная величина по формуле:

где

- радиус зоны I; - радиус зоны III или расстояние от центра взрыва до точки, в которой требуется определить избыточное давление воздушной ударной волны, кПа ;

при

при

Для определения избыточного давления на определённом расстоянии от центра взрыва необходимо знать количество взрывоопасной смеси, хранящейся в ёмкости или агрегате.

Ударная волна поражает людей, разрушает или повреждает здания, сооружения, оборудование, технику и имущество. Ударная волна поражает незащищённых людей в результате непосредственного (прямого), а также косвенного воздействия, вызывая травмы различной степени тяжести.

При непосредственном воздействии ударной волны причиной поражения является избыточное давление. При косвенном - люди поражаются обломками разрушенных зданий, осколками стекла и другими предметами, перемещающимися под действием скоростного напора. Травмы от действия ударной волны принято подразделять на: лёгкие, средние, тяжёлые и крайне тяжёлые.

Косвенное воздействие ударной волны причиняет людям ранения и повреждения самого различного характера на значительно больших расстояниях от центра взрыва, чем при прямом воздействии ударной волны. Оно возможно в зонах с избыточным давлением 3 кПа и более.

Сопротивляемость зданий и сооружений к воздействию ударной волны зависит от их конструкции, размеров и других параметров.

Наибольшим разрушениям от ударной волны подвергаются здания и сооружения больших размеров с лёгкими несущими конструкциями, значительно возвышающимися над поверхностью земли, а также немассивные бескаркасные сооружения с несущими стенами из кирпича и блоков. Подземные же и заглублённые в грунт сооружения, здания антисейсмической конструкции, а также массивные малоразмерные здания и сооружения с жёсткими несущими конструкциями обладают значительной сопротивляемостью ударной волне.

При воздействии ударной волны здания, сооружения и оборудование могут быть разрушены в различной степени.

Разрушения принято делить на: полные, сильные, средние и слабые.

Полные разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены все основные несущие конструкции и обрушены перекрытия. Восстановление невозможно. Оборудование, средства механизации и техника восстановлению не подлежат. На технологических трубопроводах разрывы кабелей, разрушение значительных участков трубопровода, опор воздушных линий электропередач и так далее.

Сильные разрушения. В зданиях и сооружениях значительные деформации несущих конструкций, разрушена большая часть перекрытий и стен. Восстановление зданий и сооружений возможно, но нецелесообразно, так как практически сводится к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся конструкций. Оборудование и механизмы большей частью разрушены и значительно деформированы. Отдельные детали и узлы оборудования могут быть использованы как запасные части. На трубопроводах разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформации опор воздушных линий электропередач и связи, а также разрывы технологических трубопроводов.

Средние разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены главным образом не несущие, второстепенные конструкции (лёгкие стены, перегородки, крыши, окна и двери). Возможны трещины в наружных стенах и вывалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, часть помещений пригодна к эксплуатации. Деформированы отдельные узлы оборудования и техники. Для восстановления объекта (элемента), получившего средние разрушения, требуется капитальный ремонт, выполнение которого возможно собственными силами объекта.

Слабые разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены часть внутренних перегородок, заполнения дверных и оконных проёмов. Оборудование имеет незначительные деформации второстепенных элементов. Для восстановления объекта (элемента), получившего слабые разрушения, как правило, требуется мелкий ремонт.

Поражение людей, находящихся в момент взрыва в зданиях и убежищах, зависит от степени их разрушения. Так, например, при полных разрушениях зданий, находящиеся в них люди погибнут.

При сильных и средних разрушениях может выжить примерно половина людей, из которых значительная часть будет поражена в различной степени, многие могут оказаться под обломками конструкций, а также в помещениях с заваленными или разрушенными путями эвакуации.

При слабых разрушениях зданий гибель людей маловероятна, однако часть из них может получить различные травмы и ранения.

ЗАДАЧА

Требуется определить избыточное давление, ожидаемое в районе механического цеха при взрыве цистерны, в которой находится 10 т сжиженного пропана (Q=10 т).

Исходные данные: расстояние от цистерны до цеха 200 м.

Определяю радиус зоны детонационной волны (зоны I) по формуле:

Вычисляю радиус зоны действия продуктов взрыва (зоны II) по формуле:

Сравнивая расстояние от центра взрыва до цеха (200м) с найденными радиусами зоны I(37м) и зоны II (63м), делаю вывод, что цех находится за пределами этих зон и, следовательно, может оказаться в зоне воздушной ударной волны (зоне III). Далее нахожу избыточное давление на расстоянии 200м, используя расчётные формулы для зоны III и принимая

Для этого определяю относительную величину

по формуле:

Так как

, то

Вывод: при взрыве 10 т сжиженного пропана цех окажется под действием воздушной ударной волны с избыточным давлением 33 кПа.

6ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Необходимость охраны труда и окружающей среды в настоящее время наиболее актуальны, поскольку с ростом производства увеличивается загрязнение окружающей среды, что неблагоприятно сказывается на здоровье человека, вызывая различные заболевания. Охрана труда позволяет сохранить здоровье и трудоспособность человека в процессе труда. В Украине был принят “Закон об охране труда”

Настоящий Закон определяет основные положения по реализации конституционного права граждан на охрану их жизни и здоровья в процессе трудовой деятельности.

К физическим опасным и вредным производственным факторам данного производства (процесс выпарки) относятся: неблагоприятный микроклимат (повышенная температура аппаратуры, повышенное давление в аппаратах и трубопроводах

); повышенный уровень напряжения в сети,В. К химическим опасным и вредным производственным факторам относится: выпариваемый раствор (в данном случае это квасное сусло). Источниками возникновения опасных и вредных факторов на данном объекте являются: выпарные аппараты, трубопроводы и электродвигатели.