И общем случае

V_2T = 0, 01π Р₂ (r₁² L₁ + r₂² L₂ + … + r_n² L_n) (6)

где Р₂ — максимальное давление в трубопроводе по техническому регламенту, кПа; r₁, r₂, … r_n — внутренний радиус трубопроводов, м; L₁, L₂, … L_n — длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

 

Коэффициент участия горючего во взрыве z можно рассчитать по характеру распределения газов и паров в объеме помещения. Значения его приведены ниже.

 

 

Таблица 2

 

Вид горючего вещества	Значение величины z
Водород	1, 0
Газы (кроме водорода)	0, 5
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые до температуры вспышки и выше	0, 3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, если возможно образование аэрозоля	0, 3
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, нагретые ниже температуры вспышки, если образование аэрозоля невозможно

Свободный объем помещения (м³ ) определяют как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения.

Плотность газа или пара при расчетной температуре кг/ м,

ρ _г.п = , (7)

где М – молярная масса, кг/кмоль; V₀ – молярный объем,

равный 22, 413 м ³/кмоль; t _p – расчетная температура, ⁰С.

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 ее возможного повышения в аварийной ситуации.

Если такого значения расчетной температуры по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 ⁰ С.

Стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %,

С_cm = , (8)

где β – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения.

Стехиометрические коэффициенты – это небольшие числа, которые показывают, в каком количестве реагируют и образуются вещества в результате реакции. Стехиометрические коэффициенты подбирают в соответствии с законом сохранения вещества: количество атомов до и после реакции должно быть одинаковым.

2С ₂Н ₅ ОН + 6О ₂ 4СО ₂ + 6Н ₂ О + Q.

2 моль 6 моль 4 моль 6 моль

Стехиометрический коэффициент можно также рассчитать по формуле

β = n_c + – – , (9)

где n _c, n_{H ,} n_{0 ,} n_x – число атомов С, Н, О и галогенов в молекуле горючего.

 

4.2. Пример определения β

Необходимо определить стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения хлопковой пыли. Формула хлопка (С ₆Н₁₀О₅) _n

Уравнение реакции горения

С ₆Н₁₀О₅ + 6О₂ 6СО₂ + 5Н₂ О + Q

где n_c = 6; n_H = 10; n₀ = 5; n_x = 0

β = 6 + (10–0)/4 – 5/2 = 6,

т.е. стехиометрический коэффициент β = 6, что равно числу молекул кислорода, участвующих в реакции горения.

 

 

Таблица 3

Справочный материал

Название горючего вещества	Формула горючего вещества	Формула горения вещества	Молярная масса М
Метан	СН4	СН4 + 2О2 СО2 + 2Н2О + Q
Этилен	С2Н4	С2Н4 + 3О2 2СО2 + 2Н2О + Q
Ацетилен	С2Н2	2С2Н2 + 5О2 4СО2 + 2Н2О + Q
Ацетон	О ║ СН3-С-СН3	С3Н6О + 4О2 3СО2 + 3Н2О + Q
Этанол	С2Н5ОН	2С2Н6О + 6О2 4 4 СО2 + 6Н2О + Q

 

Литература

1. О.Г. Мугин. Чрезвычайные ситуации. " Мир", М, 2003

2. Национальная безопасность РБ в области предупреждения и

3. ликвидации чрезвычайных ситуаций " Право и экономика", Мн, 2003

 

 

Таблица 4

Варианты заданий

№ вари- анта	Наименование цеха (здания) и его объемV, м3	Наименование ГГ, ЛВЖ, ГЖ и его формула	Объем аппарата V, м 3	Давление в аппарате Р1, кПа	Макси-мальное давление в трубо-проводе Р2, кПа	Расход газа (ЛВЖ) q, м3/с	Внутренний радиус трубо-проводов r, м	Длина трубопро- водов от аварийного аппарата до задвижки L, м
	Цех по производству аммиака, 20000	Метан СН4				2, 5	0, 25
	Цех по производству полиэтилена высокого давления, 50 000	Этен (этилен) С2Н4				3, 5	0, 3
	Цех сварки крупногабаритных конструкций, 100 000	Ацетилен С2Н2				1, 5	0, 15
	Цех лакокрасочных покрытий, 10000	Ацетон О ║ СН3-С-СН3				0, 5	0, 10
	Цех по производству искусственного каучука, 60 000	Спирт С2Н5ОН				0, 35	0, 05
	Цех по производству сажи, 30 000	Метан СН4				0, 4	0, 05; 0, 025	15; 10
	Цех по производству каучука, 25000	Этен (этилен) С2Н4				1, 75	0, 10; 0, 5	20; 17
	Цех по производству ацетилена, 9000	Ацетилен С2Н2				1, 5	0, 15; 0, 025	10; 20
	Цех по производству нитрокрасок, 15 000	Ацетон О ║ СН3-С-СН3				0, 75	0, 025
	Сварочный цех, 12 000	Ацетилен С2Н2				0, 3	0, 015
	Цех по производству водки, 15 500	Спирт С2Н5ОН				0, 2	0, 025
	Цех по производству аммиака, 75000	Метан СН4				1, 75	0, 05
	Малярный цех, 6 000	Ацетон О ║ СН3-С-СН3				0, 28	0, 05
	То же, 9 000	То же				0, 28	0, 05
	То же, 10 000	То же				1, 5	0, 03
	То же, 8 000	То же				0, 5	0, 015
	Сварочный цех, 12 000	Ацетилен С2Н2	1, 5			0, 77	0.03
	То же, 45 000	То же				0, 8	0, 025
	То же, 18 000	То же				0, 7	0, 015
	То же, 95 000	То же	4, 4			0, 3	0, 025
	То же, 22 000	То же				0, 95	0, 03
	Цех по производству искусственно-го каучука, 150 000	Спирт С2Н5ОН	3, 7			1, 3	0, 05; 0, 03	30; 25
	То же, 250000	То же	8, 7			1, 7	0, 15; 0, 03	40; 17
	То же, 9 000	То же				0, 25	0, 075
	То же, 85 000	То же				0, 4	0, 055
	Цех по производству искусственно-го каучука, 150 000	Спирт С2Н5ОН				0, 2	0, 015
	Цех по произ-водству поли- этилена высо-кого давления, 150 000	Этен (этилен) С2Н4	7, 5			0, 5	0, 06
	То же, 120 000	То же	1, 5			0, 6	0, 045
	То же, 250 000	То же				0, 75	0, 035
	То же, 95 000	То же				0, 25	0, 09

Примечание: Время срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов: для вариантов

1 –10–10 с; 11–20–20 с; 20–30–120 с.

 

 

Таблица 4

ОТЧЕТ

о выполнении расчетной работы по теме

" Определение категорий зданий и сооружений по взрыво- и пожароопасности"

 

студента ____________________ ___________ учебной группы. Вариант N___

Фамилия, инициалы

№ п/п	Определяемые параметры	Результат	Оценка
	Написать формулу реакции горения
	Молярная масса М, кг/кмоль
	Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения β
	Стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, Сcm, %
	Плотность газа или пара ρ г.п при расчетной температуре, кг/м
	Коэффициент участия горючего во взрыве z
	Объем газа V2т, вышедшего из трубопровода после его отключения, м 3
	Объем газа V1т, вышедшего из трубопровода до его отключения, м 3
	Объем газа V Т, вышедшего из трубопровода, м3
	Объем аппарата V, м3
	Vа – объем газа, вышедшего из аппарата, м3
	Масса горючих газов (ГГ) т, кг
	Избыточное давление взрываΔ P для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Br, I, F, кПа
	Выводы по объекту по взрыво- и пожароопасности

 

Разработала Смирнова Е.К.