Исследование пожароопасных свойств метилового спирта (стр. 8 из 9)
1. ограничение объемов используемых жидкостей;
2. ограничение площади возможного разлива жидкостей;
3. устройством аварийной вентиляции.
4.8.1 Ограничение объема хранения
Определяется максимальный объем сосуда (аппарата) с жидкостью в рассматриваемом помещении, при котором избыточное давление взрыва (см. п.4.3 курсовой работы) не превышает 5 кПа.
В качестве аварийной ситуации принимаем разрушение аппарата, выход жидкости в объем помещения, ее испарение с образованием взрывоопасной паровоздушной смеси.
1. Избыточное давление при взрыве паров:
= 32,7кПа.2. Определяем количество паров жидкости в помещении, при взрыве которого избыточное давление взрыва составит 5 кПа
=> 
3. Определяем количество паров, образующихся при разливе 1 литра жидкости
Wисп=10-6·2,3·
·34,8= 453,03·10-6 кг/м2·с.С учетом того, что 1 л изобутилового спирта разливается на площадь 1 м2, площадь испарения составляет 1 м2.
Время полного испарения 1 литра жидкости составляет:
,это более 3600 сек.
За один час испарится:
4. Определяем площадь, с которой испарится 9,9 кг жидкости за один час:
Таким образом, для того чтобы за один час испарилось 9,9 кг изобутилового спирта, необходимо разлить 30,9 л жидкости. Т.е. при хранении изобутилового спирта в аппаратах менее чем по 30,9 л, избыточное давление взрыва в случае аварийной ситуации составит менее 5 кПа.
5. Произведем проверочный расчет:
Объем жидкости 27,4 л
Площадь разлива 27,4 м2
Масса паров, образующихся за один час
= 4,99 кПа.Вывод: при использовании емкостей для метилового спирта объемом не более 27,4 л избыточное давление взрыва в случае аварийной ситуации не превысит 5 кПа.
4.8.2 Ограничением площади разлива жидкости
Количество испаряющейся жидкости в случае аварийной ситуации можно уменьшить путем ограничения площади разлива. Для этого могут быть предусмотрены обвалования, бортики, аварийный слив и т.п. Расчет максимальной площади обвалования производится аналогично как в п.4.8.2. При этом необходимо рассчитать минимальную высоту обвалования.
При определении высоты обвалования, учитывается, что фактическая высота должна быть не менее чем на 0,1 м больше расчетной.
Vапп=Sисп × hобвал.
Vапп= 200 л= 0,2 м3
Sисп=27,4 м2
hобвал.=
Проверка: Объем жидкости 0,2 м3
Площадь разлива 27,4 м2
Масса паров, образующихся за один час
= 4,99 кПа.Ответ: площадь обвалования составила 27,4 м2.
При хранении емкости с метиловым спиртом в обваловании площадью 27,4 м2 и более, высотой 0,109 м избыточное давление взрыва составит не более 5 кПа и помещение перейдет в пожароопасную категорию.
4.8.3 Устройством аварийной вытяжной вентиляции в помещении
В случае обращения в помещении горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы т горючего вещества для расчета избыточного давления взрыва, допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.
При этом массу m горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле
К = АТ + 1,
где А – кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1; Т – продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения (в случае испарения жидкости – 3600 сек, или время полного испарения).
Кратность воздухообмена обычно обозначается n и показывает сколько раз за один час полностью меняется атмосфера в помещении, т.е. размерность [1/час]. Поэтому при выполнении расчетов, необходимо привести это значение к размерности [1/сек].
Так же необходимо учесть, что при работе аварийной вентиляции скорость воздушных потоков в помещении может увеличиться, что приведет к увеличению интенсивности испарения. Скорость воздушного потока в помещении при работе аварийной вентиляции определяется по формуле:
,где l - длина помещения, м;
n - кратность воздухообмена ч-1.
Принимаем n=2,5
Помещение оборудовано аварийной вентиляцией обеспечивает вентиляцию помещения кратностью воздухообмена равной 2,5.
W=10-6η√МРн
ω=L/τ=2·l·g/3600=2·20·7/3600=0,054 м/с
в соответствии с таблицей №3 НПБ 105-03 при температуре 40ОС и скорости воздушного потока 0,054 м/с η=1,2
Wисп=10-6·1,2·
·25= 169,7·10-6 кг/м2·с. 
mав=102,2 /(1+7 · 3600/3600)= 4,7 кг
= 3,75 кПа.Ответ: при кратности воздухообмена равной 2,5, давление взрыва будет меньше 5 кПа.
5. Выбор и обоснование огнетушащих средств
Осуществляется по справочникам, выбираются все ОТВ с указанием их расходных показателей: интенсивности подачи, удельного расхода, времени тушения поверхностным и объемным способом.
| Вода | Воздушно-механическая пена средней кратности на основе ПО-1Д, Сампо, ПО-6К, ПО-3АИ | Объёмное тушение | Порошки | Наиболее целесообразные средства тушения | |||||
| СО2 | Хладоны | 85% (масс) СО2 + 15% (масс) C2F4Br2(CF2Br) | ПСБ-3 | П-2АП, пир. А, ПФ | ПГС-М, ПС, МГС, РС, ПФК | СИ-2 | |||
| I, л/(м2·с) при t=(30-60) мин | I, л/(м2·с) при t=(30-60) мин | G, кг/м3 при t=2 мин | G, кг/м3 при t=2 мин | G, кг/м3 при t=2 мин | ε·104, кг/(кВт·с)G, кг/м3 | ε·104, кг/(кВт·с)G, кг/м3 | G, кг/м2 | G, кг/м2 | |
| 0,25 | - | 0,7 | 0,22 | 0,27 | 1,50(0,66) | 1,42(0,89; 0,65; 0,47) | - | - | При крупных проливах – распыленная вода, пена, порошок ПСБ В помещениях объёмное тушение Малые очаги – СО2, вода |
Рекомендуемый список литературы
1. Основная
1.1. Теоретические основы процессов горения /Кутуев Р.Х., Малинин В.Р.,
Кожевникова Н.Ю. и др.: Учебник. - СПб.: СПбВПТШ МВД РФ, 1996.
-236с.
1.2. Решетов А.П., Ловчиков В.А. Теоретические основы процессов горения: Учебно-методическое пособие по решению задач. - СПб: СПбИПБ МВД
России, 1997. - 123 с.
1.3. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник под редакцией А.Н. Баратова и А.Я. Корольченко - М.:Химия, 1990.
1.4. Расчет основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов: Руководство. – М.: ВНИИПО, 2002. – 77 с.
1.5. С.И. Таубкин. Пожар и взрыв. Особенности их экспертизы. – М.:ВНИИПО МВД России, 1999. – 600 с.
1.6. Власов Д.А. Взрыв и его последствия: Учебное пособие. – СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2001. – 152 с.
2. Дополнительная
2.1. Демидов П.Г., Саушев B.C. Горение и свойства горючих веществ: Учебное пособие. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1984.
2.2. Абдурагимов И.М. и др. Физико-химические основы развития и тушения пожаров (Учебное пособие) М.: ВИПТШ МВД СССР, 1980.
2.3. Химия. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. И.Л. Кнуянц. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - 792 с.
2.4. Пожарная безопасность. Взрывоопасность / А.Н.Баратов, Е.Н.Иванов, А.Н.Корольченко и др. – М.: Химия, 1987.-272с.
2.5. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности: Справочник / Под ред. Рябова И.В. – М.: Химия, 1970. – 336 с.
2.6. Иванников В.П., Клюс П.П. Справочник руководителя тушения пожара. – М.: Стройиздат, 1987
2.7. Драйздейл Д. Введение в динамику пожаров /Пер. с англ. К.Г. Бомштейна; Под. ред. Ю.А. Кошмарова, В.Е. Макарова. – М.: Стройиздат, 1990. – 424 с.: ил. – Перевод. изд. An Introduction to Fire Dynamics/ D. Drysdale. – John Wiley and Sons, Chichester, 1985. – ISBN 5-274-00771-6.
2.8. Краткая химическая энциклопедия (в 5-ти томах), 1987.
2.9. Справочник химика, в 6-ти томах.
3. Нормативно-техническая
3.1. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
3.2. ГОСТ 7.1-84. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления.
3.3. ГОСТ 7.9-95. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Реферат и аннотация. Общие требования.