Решение. Интенсивность испарения бензина определяется по формуле:

Интенсивность испарения бензина определяется по формуле:

,

где r — радиус поверхности испарения жидкости, см;

Д_t — коэффициент диффузии паров бензина, см²/с;

М = 96 — молекулярный вес бензина,

V_t — объем грамм-молекулы паров бензина при температуре 20 ° С, л;

p_нас— давление насыщенного пара бензина, Па (p_нас =0,014 МПа);

р_атм— атмосферное давление, Па.

Коэффициент диффузии паров бензина при определенной температуре рассчитывается по формуле:

,

где Д_о – коэффициент диффузии паров бензина при 0° и давлении 0,1 МПа, см²/с.

, тогда .

Объем грамм-молекулы паров бензина при температуре t определяется по формуле:

,

где V_o = 22,4 л – объем грамм-молекулы паров при 0° и давлении 0,1 МПа.

Тогда:

.

Тогда интенсивность испарения бензина:

.

 

Продолжительность испарения 1,5 л бензина составит:

,

где 0,73 – плотность бензина.

Нижний предел взрываемости паров бензина по объему К_об=0,76 %, что соответствует следующей весовой концентрации при t = 20 °C:

.

Расчетное время испарения t при определении массы паров ЛВЖ, поступивших в помещение, принимается равным времени полного испарения жидкости с рассматриваемой поверхности, но не более 3600 с [2]. Испарения 1,5 л бензина, или 1095 г, могут образовать взрывоопасную концентрацию в объеме 1095/30,3=36,1 м³ воздуха. Взрывоопасная концентрация в объеме 10 м³ воздуха может образоваться через T=10*60/36,1=16,6 мин.

Определение избыточного давления взрыва в помещении для индивидуальных веществ и смесей ЛВЖ, (т.к. в задаче разлит бензин - легковоспламеняющаяся жидкость, нагретая ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля, то коэффициент участия горючего во взрыве Z= 0,3) производится по формуле, кПа:

,

где: m - масса паров ЛВЖ (ГЖ), поступивших в помещение в результате расчетной аварии, m = 1,095 кг;

V_св - свободный объем помещения, м³ определяется как 0,8* V_помещ =8 м³;

ρ_п - плотность пара, при расчетной температуре, кг/м³, определяется по формуле:

где: V₀- объем кмоля газа при нормальных условиях, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, определяемая согласно условий задачи, t_p =20 °С;

α - коэффициент температурного расширения пара, равный 0,00124 1/град (°С);

ρ_п = 96/[22,413(1+0,00124*20)]= 4,28

C_cт - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, % (об.), вычисляется по формуле:

,

где - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

n_c, n_н, n₀, n_x - число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле индивидуального горючего вещества (смеси): n_c=6,911, n_н=1,168, n₀=0, n_x=0.

=9,953.

C_cт =100/(1+4,84*9,953)= 2,03.

ΔР= 7990*1,095/8*4,28*2,03=125,69 [ кПа ].

Заключение о категории помещения дается в зависимости от расчетной величины избыточного давления взрыва и класса обращающихся веществ:

· если избыточное давление взрыва превышает 5 кПа и в помещении находятся (обращаются) жидкости с температурой вспышки не более 28 °С, то его относят к категории А, при температуре вспышки более 28 °С - к категории Б;

· если избыточное давление взрыва не превышает 5 кПа, то помещение относят к категориям В₁-В₄.

Вывод: результаты расчета избыточного давления взрыва позволили определить категорию помещения по пожаровзрывоопасности - повышенная взрывопожароопасность (А), т.к. давление взрыва более 5 кПа и температура вспышки бензина -37 °С.

Вопросы для защиты задачи

1 Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности.

2 Опасные факторы пожара, воздействующие на людей и материальные ценности.

3 Способы предотвращения образования горючей среды.

4 Способы предотвращения образования в горючей среде источников зажигания.

5 Что такое нижний концентрационный предел воспламенения?

6 Противопожарные преграды зданий.