Файл: Отчет по дисциплине Промышленная безопасность Вариант 3 Выполнила студентка.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)
Факультет «Промышленное и гражданское строительство»

Кафедра «Техносферная и экологическая безопасность»

Направление 20.03.01 «Техносферная безопасность»

Профиль «Безопасность технологических процессов и производств»

отчет
по дисциплине

«Промышленная безопасность»
Вариант № 3

Выполнила студентка

Группа БТБ-908 __________________ Васильева А.П.

^{(Дата, подпись)}


Проверил

___________________ Ахтямов Р.Г.

^{(Дата, подпись)}

Санкт-Петербург

2023

Задача 1

Определить размеры зоны, ограниченной НКПР паров, при аварийной разгерметизации трубопровода, транспортирующего горючее вещество. Трубопровод проложен на открытом пространстве. Масса паров (газов), поступивших в открытое пространство за время полного испарения m. Максимально возможная температура для данной климатической зоны t_p.
Исходные данные:

Таблица 1.1 Исходные данные

Вариант	Вещество	m, кг	tр, С
3	Бензин	250	27

Решение:
Радиус R_HKnp (м) и высота Z_HKnp (м) зоны, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), при неподвижной воздушной среде определяется по формулам:

- для горючих газов (ГГ):

; (1.1)
; (1.2)

где:

т_г

---

- масса ГГ, поступившего в открытое пространство при пожароопасной ситуации, кг;

р_г - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном

давлении, кг/м³ ;

С_НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени ГГ или паров, % об.

За начало отсчета горизонтального размера зоны принимают геометрический центр пролива, а в случае, если R_HKnP меньше габаритных размеров пролива, - внешние габаритные размеры пролива.

При необходимости может быть учтено влияние различных метеорологических условий на размеры взрывоопасных зон.

С_НКПР= 1,06 %




Рисунок 1. Зона, ограниченная нижним концентрационным пределом распространения пламени.

Ответ: определили размеры зоны, ограниченной НКПР паров, при аварийной разгерметизации трубопровода, транспортирующего горючее вещество. Радиус R_HKnp= м и высота Z_HKnP = м зоны.

Задача 2

Определить размеры зон, ограниченных НКПР паров или газов в производственном помещении площадью S, м и высотой Н м, если в нем произошла разгерметизация резервуара с ГГ или ЛВЖ. Габариты резервуара: диаметр d, м и высоты h, м. Масса вещества в резервуаре m, кг. В помещении работает вентиляция.
Исходные данные:

Таблица 2.1 Исходные данные

Вариант	Вещество	S, м2	H, м	d, м	h, м	m, кг
3	Водород	1200	5	0,3	0,5	35

Решение:

Найдем максимальную площадь поверхности испарения F_R, м²:

---

, (2.1)

где:

V рез - объем резервуара, м³;

h_пр – высота пролива, (0,001) м.

(2.2)

где:

- высота резервуара, м;

π - математическая постоянная, равная 3,14;

d- диаметр резервуара, м.




Давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости

P_H = 13 кПа.(из исходных данных, т.к. коэффициентов Антуана нет)



Расход паров ЛВЖ G_v, кг/с, который определяется по формуле:

(2.3)

Масса паров ЛВЖ при испарении со свободной поверхности m_v

определяется по формуле:

(2.4)
где τ_E- время поступления паров, (3600) с;
кг
Радиус R_HKnp (м) и высота Z_HKnp (м) зоны, ограничивающие область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР), при неподвижной воздушной среде определяется по формулам:
(2.5)

(2.6)
где:

С_НКПР- нижний концентрационный предел распространения пламени паров ЛВЖ, (1,38) % об.

Р_г - плотность ГГ при расчетной температуре и атмосферном

давлении, кг/м³;

Плотность паров определяется по формуле:

; (2.9)

где:

М - молярная масса ГГ (0,002), кг/кмоль;

V0 - мольный объем, равный 22,413 /кмоль;

t0 - расчетная температура (30), °С.

---

R_HKПР =

м

a = 34,64 м


Рисунок 2. Зона, ограниченная нижним концентрационным пределом распространения пламени в помещении
Вывод:
В ходе расчетов определены размеры зоны, ограниченной НКПР паров, при аварийной разгерметизации резервуара с гептаном. Радиус R_HKПР = м и высота Z_HKПР = м зоны. Пары не будут выходить за размеры зоны помещения, так как площадь помещения S = 1200 м2, то есть одна сторона помещения а=

Задача 3

Рассчитать интенсивность теплового излучения для пожара пролива, площадью S, на расстоянии г, если произошел взрыв емкости с пожароопасным веществом массой М. Массовая скорость выгорания вещества m.
Исходные данные:

Таблица 3.1 Исходные данные

Вариант	Вещество	S, м2	r, м	m, кг/м2∙с	М, кг
3	Диэтиловый спирт	100	30	0,06	110

Решение:

Интенсивность теплового излучения q (кВт/м²) для пожара пролива ЛВЖ, ГЖ, сжиженного природного газа (СПГ) или СУГ определяется по формуле:

q=E_f ∙F_q ∙τ, (3.1)

где:

E_f - среднеповерхностная интенсивность теплового излучения пламени, кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности;

τ- коэффициент пропускания атмосферы.

---

q=50,95 ∙0,22 ∙0,983 = 11,01 кВт/м²
При отсутствии данных для нефти и нефтепродуктов допускается величину E_f (кВт/м) определять по формуле:

) (3.2)

где:

d – эффективный диаметр пролива, м;


Эффективный диаметр пролива d (м) рассчитывается по формуле:

, (3.3)

S - площадь пролива, м;

π - математическая постоянная, равная 3,14.



Длина пламени L (м) определяется по формуле:
, (3.4)

где:
m - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²∙с) ;
р_а- плотность окружающего воздуха (равна 1,2), кг/м³ ;
g - ускорение свободного падения (9,81 м/с ).

Угловой коэффициент облученности F_q определяется по формуле:
, (3.5)

где:

F_V, F_H - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые для площадок, расположенных в 90° секторе в направлении наклона пламени, по следующим формулам:
(3.6)
, (3.7)

где:

θ - угол отклонения пламени от вертикали под действием ветра.

Для площадок, расположенных вне указанного сектора, а также в случаях отсутствия ветра факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок рассчитываются, принимая θ = 0.
, (3.8)

где:

L – длина пламени, м;

d – эффективный диаметр пролива, м;

, (3.9)

где:

---