Бутадие́н-1,3 (дивинил) СН2=СН—СН=СН2 — ненасыщенный углеводород, простейший представитель сопряжённых диеновых углеводородов. Бутадиен — газ с характерным неприятным запахом. Малорастворим в воде, хорошо растворим в бензоле, диэтиловом эфире, плохо растворим в метаноле и этаноле.
Таблица 2 - Показатели пожаровзрывоопасности бутадиена

Наименование показателя	Значение
Молярная масса, кг×моль-1	54,09
Плотность, кг/м3	650
Температура вспышки, °С	40
Температура самовоспламенения, оС	430
Концентрационные пределы распространения пламени, % (об.): нижний верхний	2 11,5
Константы уравнения Антуана:	АА=12,118 БА=4126,44 СА=414,039
Удельная теплота сгорания, кДж/моль	2411
Средства тушения	Пена

3. Оценка пожаровзрывоопасности среды внутри аппаратов при их нормальной работе

---

По заданию в проекте рассматриваются следующие аппараты: смеситель (стирол + бутадиен), насос для подачи стирола-ректификата, емкость стирола и насосная станция подачи стирола и бутадиена. Рассмотрим пожаровзрывоопасность каждого аппарата в отдельности.

Внутри технологического оборудования при нормальных условиях для обра зования взрывоопасных концентраций должны выполняться два условия:

1. 
   наличие паровоздушного пространства;
   
2. 
   наличие жидкости при температуре, лежащей в интервале температурных пределов воспламенения.
   

Взрывоопасная концентрация паров в паровоздушном объеме аппарата при нормальной рабочей температуре образуется при выполнении условия:

tнп ≤ tр ≤ tвп,

где tнп и tвп – нижний и верхний температурные пределы распространения пламени, соответствующие нижнему и верхнему концентрационным пределам распространения пламени;

tр – рабочая температура жидкости.

Для проверки условий образования взрывоопасных концентраций в аппаратах составляем таблицу 3.
Таблица 3- Показатели аппаратов

Наименование аппарата и вид жидкости	Наличие паровоздушного пространства	Рабочая температура, 0С	Температурные пределы воспламенения	Заключение
Сборник латекса	нет	35	27-67	Взрывоопасная концентрация не образуется
Насос подачи смеси стирола и бутадиена	нет	35	27-67	Взрывоопасная концентрация не образуется
Полимеризаторсополимеризации бутадиена со стиролом	есть	35	27-67	Образуется взрывоопасная концентрация
Помещение цеха полимеризации	нет	-	-	Взрывоопасная концентрация не образуется

---

Из проведенного анализа делаем вывод, что при нормальном режиме работы в аппарате полимеризаторе сополимеризации бутадиена со стиролом есть взрывоопасные концентрации, так как имеется паровоздушное пространство.
4. Пожаровзрывоопасность аппаратов, при эксплуатации которых возможен выход горючих веществ наружу без повреждения их конструкции.

Пожарная опасность возникает только при нарушении установленного давления, повышении температурного режима, появлении не плотностей и повреждений, а также в периоды пуска и остановки технологического оборудования, т.е. когда внутрь аппаратов может попадать воздух или когда жидкости и их пары будут выходить наружу.

При эксплуатации закрытых аппаратов и емкостей, находящихся под давлением, даже при их исправном состоянии всегда происходят небольшие утечки горючих веществ через прокладки, швы, разъемные соединения и другие места. Утечки из нормально герметизированных аппаратов, работающих под давлением, происходят хотя и непрерывно, но обычно не вызывают реальной пожарной опасности, так как выходящие наружу маленькие струйки газа или пара чаще всего рассредоточены по поверхности аппарата и при наличии воздухообмена сразу же рассеиваются и отводятся от места их выделения.

Пожаровзрывоопасность аппаратов, при эксплуатации которых возмжен выход горючих веществ наружу без повреждения их конструкции. К названным аппаратам относятся: аппараты с переменным уровнем жидкости («дышащие»); аппараты с открытой поверхностью испарения; аппараты периодически действующие, аппараты с сальниковыми уплотнениями.

Аппараты с переменным уровнем жидкости. Прежде всего, нужно укзать, является ли выброс паровоздушной смеси через дыхательную трубу пожаровзрывоопасным. Концентрация паровоздушной смеси может быть взрывоопасной, если выполняется условие:

ϕs ≥ ϕнп , (1)

где ϕs - концентрация насыщенного пара при рабочей температуре

---

жид- кости, определяемая по формуле:

ϕs = p_s/ р_р , (2)

где: р_s – давление насыщенного пара жидкости при рабочей температуре, Па; Р_Р – рабочее давление паровоздушной смеси в аппарате (абсолютное давление в герметичном аппарате или атмосферное давление р_атм в «дышащем» аппарате), Па.

Давление насыщенной жидкости находится по формуле:


где А, В и С – соответствующие константы Антуана для стирола;

t - рабочая температура в аппарате.
,

следовательно Р_s = 0,859 кПа = 859 Па.

Далее определяем концентрацию паровоздушной смеси:

????_s = 859 : 101000 = 0,008 об.доли = 0,8 %

Проверяем условие пожаровзрывоопасности среды:

????_нп = 1,1 %,

????_s<????_нп; 0,8<1,1,

следовательно, выброс паров через дыхательную трубу является безопасным. Определим, какое количество паров выходит из аппарата за один цикл «большого» дыхания по формуле:

????_нп = 1,1 %,

????_s<????_нп; 0,8<1,1,

Следовательно, выброс паров через дыхательную трубу является безопасным.

Если выброс паров опасен, следует определить, какое количество паров будет выходить наружу за один цикл «большого» или «малого» дыхания. Количество паров, которое может выйти из аппарата за один цикл «большого» дыхания определяется по формуле:



где G_п – количество паров, выходящих из заполненного жидкостью аппарата, кг/цикл;

V_ж – объем жидкости, поступившей в аппарат, м³;

P_атм – атмосферное давление, Па;

T_p – рабочая температура жидкости, К;

????_п– концентрация паров жидкости аппарате, об. доли;

М – молекулярная масса жидкости, кг/кмоль;

R = 8314,31 Дж/(кмоль*К) – универсальная газовая постоянная.

---

V_ж= Ɛ* V_ап

где Ɛ – степень заполнения аппарата;

V_ап – геометрический объем аппарата.

Так как промежуточная емкость стирол-сырца имеет цилиндрическую форму, то объем этой емкости будет равен:



где D – диаметр промежуточной емкости стирол-сырца;

H – ее высота, тогда:

V_ж = 0,8∙17,34=13,87 м³

G_п = 13,87*(101325/308)*0,8*(104,14 /8314,34) = 48,48 кг/цикл.

Так как условия возникновения «малого» дыхания не даны в исходных данных примем повышение температуры Δt = 5С:











Определим объем взрывоопасной зоны вблизи места выхода паров по формуле

^V_вок ^{= G}_п^∙K_б^/ _н^*,

где V_вок – объем взрывоопасной зоны, м³;

φ_н^*- нижний концентрационный предел распространения пламени, кг/м³;

К_б – коэффициент безопасности, принимаем равным 2,2.

????_н^* = М_н∙φ/V_t,

V_t = V₀∙(t_p + 273)/273 = 22,4∙(50 + 273)/273 = 26,5 м³/кмоль

????_н^* = 104,14∙0,011 / 26,5 = 0,043кг/м³

V_вок =0,0032∙2,2 / 0, 043 = 0,16 м³

Очевидно, что образующаяся взрывоопасная концентрация распространяется на незначительное расстояние от аппарата, но все же следует предусмотреть

---

Смотрите также файлы

• Результаты трансплантации почки у пожилых пациентов ухудшаются, главным образом, за счет повышения риска развития.pdf

• Война на Донбассе один из самых крупных гражданских конфликтов на постсоветском пространстве.docx

• Отчет по лабораторной работе 3 по дисциплине Динамика полета на тему Исследование системы улучшения устойчивости и управляемости бокового движения. Демпфер рыскания.docx

• Лабораторная работа 9 по дисциплине Теоретические основы электротехники Трехфазная цепь, соединенная звездой Студент.doc

• 1. Общая характеристика деятельности главного управления гу пфр 3 по Москве и Московской области г о.docx