На участке длиной 70 м, шириной 30 м и высотой 16 м в результате аварии произошла разгерметизация баллона с бутаном и в атмосферу поступило 20м³ бутана (С4Н10).

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=8987

На участке длиной 70 м, шириной 30 м и высотой 16 м в результате аварии произошла разгерметизация баллона с бутаном и в атмосферу поступило 20м³ бутана (С4Н10).

Требуется определить:

1 давление взрыва паровоздушной смеси

2 категорию пожароустойчивости

3 категорию взрывоопастности технологического блока.



Решение:

Принимаем:
Рmax= 843кПа, Р0=101кПа, z=0,5, ρн.г = 2,41кг/м², Нт=44,17МДж/кг, Кн= 3.

Масса поступившего газа, кг,
m = V × ρн.г.

m = 20 × 2,41 = 48,2 кг.

3. Стехнометрическая концентрация, %

Сст = 100 ∕ (1 + 4,84 × β)

Сст = 100 ∕ (1 + 4,84 × 6,5) = 3%

где β – стехнометрический коэффициент кислорода в реакции горения; nс, nн, nо, nх – число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего

β = ,

β = = 0,5

4. Свободный объем помещения, м³,

Vсв = 0,8 × V

Vсв = 0,8 × 70 × 30 × 16 = 26880м³

5. Избыточное давление взрыва, кПа

∆Р =,

где Рмах – максимальное давление взрыва смеси в замкнутом объеме,

Р0 – давление воздуха до взрыва, кПа, допускается принимать 101кПа,

Z – коэффициент участия горючего во взрыве,

Нт – теплота сгорания, Дж / кг,

Vсв – свободный объем помещения, за вычетом объема, занимаемого оборудованием (м³) допускается принимать условно равным 80% геометрического объема помещения,

Ρнг – плотность пара или газа, кг / м³,

Кн – коэффициент учитывающий негерметичность помещения и неадиаботичность процесса, допускается принимать равным 3,

Сст – стехиометрическая концентрация горючего в воздухе, % по объему,

∆Р = = 3 кПа

так как давление взрыва меньше 5кПа, помещение не относится к категории А, рассматриваемый участок не может быть отнесен к категории Б, так как в помещении этой категории обращаются взрывоопасные волокна, пыли и ЛЖВ с температурой вспышки паров более 28°С.

Чтобы проверить отнесение участка к категории В, определим пожарную нагрузку на 1м² площади помещения, МДж / м²:

q = Q / S,

где Q – общая пожарная нагрузка материалов, МДж;

S – площадь размещения пожарной нагрузки, не менее 10м².

q = 2128,99 / 10 = 212,899 МДж / м²

где Q = m × Hт, Q = 48,2 × 44,17 = 2128,99МДж

Поскольку q находиться в пределах от 181 до 1400 МДж / м², то участок относится к категории В3 – пожароопасный.

6. Тротиловый эквивалент, кг

mтр =

mтр = = 462,8кг

7. Энергетический баланс блока

Qб =

Qб = = 0,78

Вывод: поскольку mтр < 2000 и Qб < 27, блок относится к 3 категории взрывоопасности.