Расчетные методы определения количества горючих паров, поступающих наружу из нормально работающего технологического оборудования презентация

Учебные вопросы:
1. Определение массы горючих паров, поступающих в помещение из аппаратов с открытой поверхностью испарения.
2. Определение массы горючих паров, выходящих наружу при “малом дыхании” аппаратов.
3. Определение массы горючих паров, выходящих наружу при “большом дыхании” аппаратов.

Литература
Основная:
1.Пожарная безопасность технологических процессов. Учебник/ С.А.Горячев, С.В.Молчанов, В.П.Назаров и др.; Под общ. ред.В.П.Назарова и В.В.Рубцова. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2007.- 221с.
Дополнительная:
1. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средств их тушения: Справ. изд.: в 2 книгах / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. – М.: Химия, 1990.
2. О.А Хорошилов, М.Т. Пелех, Г.В. Бушнев, А.В. Иванов. Пожарная безопасность технологических процессов: Учебное пособие/ под общей редакцией В.С. Артамонова – СПб: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2012. -300с.
Нормативные правовые акты:
1. Федеральный закон РФ от 22.07.2008г. №123-ФЗ ″Технический регламент о требованиях пожарной безопасности ″
2. ГОСТ Р 12.3.047 – 2012. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

Вопрос № 1. Определение массы горючих паров, поступающих в помещение из аппаратов с открытой поверхностью испарения
Условие задачи:
Рассчитать массу паров поступающих в помещение из аппарата с открытой поверхностью, спустя 10 мин после его наполнения ацетоном (С3Н6О).
Объем аппарата составляет V = 4 м3, площадь открытой поверхности испарения равна F=4м2. Температура воздуха в помещении составляет t= 20 0С. Скорость воздушного потока в помещении равна ν = 0,1 м/с.

Определить величины, необходимые для расчета интенсивности испарения ацетона
молярную массу М,
давление насыщенных паров РS,
коэффициент η
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
Из справочника :
молярная масса для ацетона М = 58 кг/кмоль
константы уравнения Антуана для ацетона:
А = 6,37551
В = 1281,721
СА = 237,088

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
Давление насыщенных паров ацетона при расчетной температуре t = 20 0С будет равно:

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
Из таблицы И.1 ГОСТа [1] в зависимости от температуры воздуха в помещении и скорости воздушного потока определяется
величина коэффициента η
Температура воздуха в помещении составляет t= 20 0С. Скорость воздушного потока в помещении равна ν = 0,1 м/с.

Рассчитать интенсивность испарения жидкости
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
кг/(м2·с)

Рассчитать интенсивность испарения жидкости :
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
кг/(м2·с)

Слайд 6
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
Определить массу жидкости, испарившейся спустя 10 минут после наполнения аппарата ацетоном:

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
Определить массу жидкости, испарившейся спустя 10 минут после наполнения аппарата ацетоном:
Заключение:
масса горючих паров ацетона, поступающих в помещение из аппаратов с открытой поверхностью испарения равна 1,1 кг.

Меры профилактики
1. Замена ЛВЖ на негорючие и трудно горючие жидкости.
2. Необходимо предусматривать форму технологического аппарата с min открытой поверхностью.
3. Устройство систем аспирации.
4. Предусматривать аварийный слив и автоматическую систему пожаротушения.

Вопрос № 2. Определение массы горючих паров, выходящих наружу при “малом дыхании” аппаратов.
«Малое дыхание» аппаратов – выход горючих паров наружу при изменении температуры окружающей среды.
Условие задачи:
Сколько паров пентана С5Н12 выбрасывается в атмосферу при одном «малом дыхании» резервуара объемом V = 300 м3, заполненном на 1/8, если
ночная температура составляет tН = 2 0С,
дневная температура tД =15 0С,
атмосферное давление Р = 790 мм рт. ст.?

1. Рассчитать молярный объем паров в резервуаре при tД = 15 0С и Р = 790 мм рт. ст.:
м3/кмоль
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

2. Рассчитать давление насыщенных паров пентана при ночной и дневной температуре окружающей среды по уравнению Антуана.
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

3. Определить перепад давления насыщенных паров за счет изменения температуры окружающей среды
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

4. Определить разность массовых концентраций паров пентана ночью и днем.
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

Молярная масса пентана составляет
М = 72 кг/кмоль
Для определения величины атмосферного давления (в кПа) используется переводной коэффициент:
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

5. Определить величину свободного объема резервуара над зеркалом горючей жидкости:
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

Слайд №10
6. Количество паров пентана, выбрасываемых в атмосферу при одном “малом дыхании” резервуара будет составлять:
Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
Заключение:
при отсутствии технических средств защиты потери пентана за одно “малое дыхание” резервуара составят 154,8 кг.

Вопрос № 3. Определение массы горючих паров, выходящих наружу при “большом дыхании” аппаратов.
Условие задачи:
Какая масса паров может выйти наружу при одном “большом дыхании” резервуара с пентаном?
Объем резервуара составляет 300 м3.
Температура воздуха t = 200 С,
атмосферное давление составляет 790 мм рт. ст.

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
Рассчитать давление насыщенных паров пентана по уравнению Антуана
значения констант уравнения Антуана:
А = 5,97208,
В = 1062,555,
СА = 231,805.

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
Рассчитать давление насыщенных паров пентана по уравнению Антуана

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
2. Рассчитать объемную концентрацию паров пентана внутри резервуара.

Для определения величины атмосферного давления (в кПа) используется переводной коэффициент:
Концентрация насыщенных паров внутри резервуара с пентаном будет составлять:
Это означает, что в газовом пространстве резервуара 53,8 % занимают пары пентана, а остальные 46,2 % занимает воздух.

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
3. Определить объем паров пентана, которые будут вытеснены из резервуара при его заполнении:

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
4. Рассчитать молярный объем паров пентана в резервуаре при t = 20 0С и Р = 790 мм рт. ст.:

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
5. Масса паров пентана, выбрасываемых в атмосферу при одном “большом дыхании” резервуара будет составлять:

Кафедра пожарной безопасности
технологических процессов и производств
Заключение: при отсутствии технических средств защиты потери пентана за одно “большое дыхание” резервуара составят 503 кг.