Оценка взрывопожароопасности (горючести) среды в закрытых аппаратах с ЛВЖ и ГЖ, и определение категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности
Курсовой проект - Безопасность жизнедеятельности
Другие курсовые по предмету Безопасность жизнедеятельности
ыхательную арматуру при сливе жидкости или через открытые люки при разгерметизации аппаратов с не полностью удаленными из них огнеопасными жидкостями и газами;
негерметичное отключение аппаратов от трубопроводов с огнеопасными веществами.
Для предупреждения образования горючей среды при остановке из аппаратов полностью сливают огнеопасные жидкости, надежно отключают их от аппаратов и трубопроводов, находящихся под давлением, тщательно продувают инертными газами или пропаривают водяным парам от остатков паров и газов.
Если конструкция аппарата не обеспечивает полный слив жидкости (как, например, в ректификационной колонне), то применяют способы промывки аппарата водой. Вода постепенно вымывает огнеопасную жидкость, замещая ее в аппарате.
Порядок отключения и продувки аппаратов при их остановке изложен в цеховой технологической инструкции. Примерная длительность продувки определяется расчетом. Проведение работ по вскрытию люков для сообщения внутреннего объема аппарата с наружным воздухом разрешается только после продувки. Если на аппарате планируются огневые ремонтные работы, то об эффективности продувки судят по газовому анализу проб воздуха, взятых в различных точках объема аппарата.
Опасность образования горючей среды создается также при пуске аппаратов, когда в их объем, заполненный воздухом, поступают горючие компоненты и осуществляется выход на заданный рабочий режим. При этом концентрация в аппарате увеличивается от 0 до Сраб. и может стать горючей, если Сраб. Снпв.
Обеспечение пожарной безопасности в период пуска, как и при остановке, производится путем тщательной продувки аппаратов и трубопроводов для снижения концентрации кислорода воздуха перед подачей в них горючих веществ.
Пересчитать значение нижнего концентрационного предела распространения пламени из объемных долей в кг/м и определить концентрацию насыщенного пара под раствором.
Задача 1.
Пересчитать значение нижнего концентрационного предела распространения пламени ацетона из об.долей в кг/м3. Рабочее давление паровоздушной смеси в аппарате - атмосферное, температура 10
Решение.
По табл 1. приложения находим для ацетона ?н = 0.027 об.доли.
Мг=58.08 кг/кмоль. Молярный объем, пара при рабочих условиях определяем по формуле:
=V0*((tр+273)/273)* Ро/Рр= 22,4135 ( 10+273)/273 = 23,235 м3/кмоль
Нижний концентрационный предел распространения пламени ацетона определяем по формуле:
?* =М* ?/V1
?* = 58.08*0.027 / 23.24 =0.067 м3/кмоль (67 г/м3)
Задача 2.
Определить концентрацию насыщенного пара над раствором бензола в ацетоне при 300 и атмосферном давлении в аппарате. В растворе содержится 300л бензола и 100л ацетона.
Решение
Относительное объемное содержание компонентов в растворе определяем по формуле:
Бензол ?б. = 300/(300 +100) = 0.75 об.доли.
Ацетон ?а= 1 - 0.75 = 0.25 об.доли.
По приложению находим плотность компонентов раствора при рабочей температуре:
Рб.=868,5 кг / м3
Ра= 778.8 кг/м3
Относительное массовое содержание компонентов в растворе определяем по формуле:
Са= ?б * ?б/ (?б* ?б + ?а * ?а)
С б.= 0,75 * 868,5/ (0,75 * 868.5+ 0,25 * 778.8)= 0,769879 мас.доли,
Са=1-0,769879=0,23 мас.доли.
Мольную долю компонентов в растворе определяем по формуле:
Х= (Сб / Мб) / (Сб / Мб+ Са / Ма),
Хб.=(0,769879/78,11) / (0,769879/78,11 + 0,23/58,08) = 0,71327 доля моля,
Ха= 1 - Хб. = 1- 0.71327 = 0,286728 доля моля
Бензол
При Т=299,8К Рs=13332,2 Па
При Т=315,4 К Рs=26664,4 Па
Следовательно, при Т=303 К
s б = 13332,2 +(303-299,8) *(26664,4 -13332,2) / (315,4-299,8) = 16067,01 Па
Ацетон
при Т=295,8 КРs=26664,4 Па
при Т=312,6 КРs=53328,8Па
Следовательно, при Т=303 К
Рsa = 26664,4+ (303-295,8)*( 53328,8 -26664,4) / (312,6-295,8)=38092 Па
Парциальное давление паров компонентов над раствором определяем по формуле
Рsi *=Рsi *Хi;
Рs б.= 16067,01 *0,71327 = 11460,1 Па
Рsа = 38092*0,286728 = 10922 Па
Суммарное давление насыщенного пара над раствором:
Рs=11460,1 + 10922 = 22382,19 Па
Концентрацию насыщенного пара над раствором бензола в ацетоне определяем формуле:
?s=22382,19 /1 * 105 = 0.224 об доли или 22,4 %
5. Анализ возможных причин повреждений аппаратов
Основой для предупреждения повреждения технологического оборудования является его механическая прочность, под которой понимают способность материала воспринимать усилия рабочих нагрузок, не разрушаясь и не образуя пластических деформаций сверх предельно установленных величин.
Прочность технологического оборудования обеспечивается выбором материала, из которого оно изготовлено, и толщиной его стенки. При этом исходят из более неблагоприятных условий работы оборудования. И тем не менее на практике в технологических процессах производства нередки случаи повреждения аппаратов и трубопроводов и связанных с ними взрывов и пожаров.
В связи со сложным воздействием различных факторов на материал стенок аппаратов, причины повреждения технологического оборудования делят на три группы: повреждения, вызванные механическими, температурными и химическими воздействиями.
Механические воздействия. Различают три вида механических воздействий на материал стенок аппаратов и трубопроводов: образование повышенного или пониженного давления, воздействие динамических нагрузок и эрозионный износ.
А. Образование повышенного или пониженного давления. Изменение давления может быть вызвано нарушением материального и теплов