Файл: Контрольная работа по дисциплине Пожарная безопасность Определение категории здания по взрывопожаробезопасности.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 56
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное агентство связиСибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики Межрегиональный учебный центр переподготовки специалистов
Расчет1. Для н-бутилового спирта по справочным данным (таблица 1) записываем его химическую формулу, определяем температуру вспышки жидкости, молярную массу, плотность (таблица 2)н-Бутиловый спирт ‒ С4Н10ОТемпература вспышки жидкости tвсп = +35 0СМолярная масса М = 74,122 кг/кмольПлотность ρж = 938,7 кг/м32. По температуре вспышки вещества предварительно определяем возможную принадлежность помещения к той или иной категории по взрывопожаробезопасности (таблица 3)Предварительно определяем категорию помещения по взрывопожаробезопасности ‒ Б3. Исходя из химической формулы заданного вещества рассчитываем стехиометрический коэффициент β по формуле:
где nc, nн, nх, nо – число атомов углерода, водорода, галоидов и кислорода, входящих в химическую формулу жидкости, соответственно.С4H10O + 6O2 = 4CO2 + 5H2Onc = 4, nн= 10, nх= 0, nо = 13 = 04. По рассчитанному стехиометрическому коэффициенту β определяем стехиометрическую концентрацию Сст = 100 % об5. Определяем плотность паров жидкости при расчетной температуре 610С по формуле:где М – молярная масса, кг/кмоль;V0 – мольный объем, равный 22,423 м3/кмоль;tр – расчетная температура, принимаемая как максимально возможная температура воздуха в данном помещении или максимально возможная температура по технологическому регламенту с учетом повышения температуры во время аварии, допускается tр = 610С. = 2,76. По заданному количеству жидкости и по ее плотности определяем площадь разлива жидкости в результате аварии по формуле:где mж – масса жидкости, кг;ρж – плотность жидкости, кг/м3;h – толщина слоя разлившейся жидкости, на бетонной поверхности принимается равной 3 мм. = 10 м27. Сопоставляем площадь аварийного разлива жидкости с площадью помещения Sпомещ = 150/5 = 30 м2˂ Sпомещ8. По выбранным из таблицы 2 константам уравнения Антуана рассчитываем значение давление насыщенного пара Рн
7,949. В зависимости от скорости воздушного потока и температуре воздуха в аварийном помещении по таблице 4 выбираем коэффициент ηη = 7,710. Находим интенсивность испарения жидкости WИнтенсивность испарения паров с поверхности жидкости определяется по формуле:где М – молярная масса, кг/кмоль;η – коэффициент, учитывающий скорость и температуру воздушного потока над поверхностью испарения жидкости (таблица 3);Рн – давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, кПа. 1,87·10-5 кг/(с∙м2)11. Зная значения интенсивности испарения жидкости W, величину площади испарения Fи и время испарения Т находим массу паров испарившейся жидкости mМасса паров жидкости рассчитывается по формуле:m = W∙Fи∙T = 1,87·10-5 ·10·3600 = 0,67 кг где W – интенсивность испарения жидкости, кг/(с∙м2);Fи – площадь испарения жидкости, м2;T – время испарения жидкости, максимальное значение которого принимается за 3600 с.12. Находим избыточное значение давления, возникающее при сгорании паров жидкости по расчетной формуле:где Pmax – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом пространстве, определяемое экспериментально или по справочным данным, опубликованным головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных. При отсутствии данных допускается принимать Pmax = 900 кПа;Р0 – начальное давление (кПа), допускается принимать Р0 = 101 кПа;m – масса паров жидкости, испарившихся при аварии в помещении, кг;z – коэффициент участия горючего во взрыве, для паров жидкости принимается z = 0,3;Vсв – свободный объем помещения, допускается принимать Vсв равным 80% от геометрического объема помещения
Таблица 3 ‒ Категории помещений по взрывопожаробезопасности
Таблица 4 ‒ Значения коэффициента η
Контрольная работа
по дисциплине: Пожарная безопасность
Определение категории здания по взрывопожаробезопасности(ЛВЖ, ГЖ)Выполнил: Чащина А.А.Группа: ТБТ-11Вариант: 4Проверила: Илюшов Н.Я.Новосибирск, 2022Цель работы – самостоятельно ознакомиться с показателями пожарной опасности веществ, с основами процесса горения и научиться определять категорию веществ и материалов. Требуется определить категорию здания по взрывопожаробезопасности по характеристикам ЛВЖ и ГЖ, обращающихся в помещении, в соответствии со своим вариантом (таблица 1). Таблица 1 ‒ Исходные данные| Первая цифра пароля | Последняя цифра пароля | Вещество | Объем помещения, м3 | Скорость воздушного потока, м/с | Количество жидкости, л | Температура в помещении, 0С | Высота помещения, м | Площадь здания, м2 |
| Четная | 4 | н-Бутиловый спирт | 150 | 1 | 30 | 20 | 5 | 300 |
где nc, nн, nх, nо – число атомов углерода, водорода, галоидов и кислорода, входящих в химическую формулу жидкости, соответственно.С4H10O + 6O2 = 4CO2 + 5H2Onc = 4, nн= 10, nх= 0, nо = 13 = 04. По рассчитанному стехиометрическому коэффициенту β определяем стехиометрическую концентрацию Сст = 100 % об5. Определяем плотность паров жидкости при расчетной температуре 610С по формуле:где М – молярная масса, кг/кмоль;V0 – мольный объем, равный 22,423 м3/кмоль;tр – расчетная температура, принимаемая как максимально возможная температура воздуха в данном помещении или максимально возможная температура по технологическому регламенту с учетом повышения температуры во время аварии, допускается tр = 610С. = 2,76. По заданному количеству жидкости и по ее плотности определяем площадь разлива жидкости в результате аварии по формуле:где mж – масса жидкости, кг;ρж – плотность жидкости, кг/м3;h – толщина слоя разлившейся жидкости, на бетонной поверхности принимается равной 3 мм. = 10 м27. Сопоставляем площадь аварийного разлива жидкости с площадью помещения Sпомещ = 150/5 = 30 м2˂ Sпомещ8. По выбранным из таблицы 2 константам уравнения Антуана рассчитываем значение давление насыщенного пара Рн
7,949. В зависимости от скорости воздушного потока и температуре воздуха в аварийном помещении по таблице 4 выбираем коэффициент ηη = 7,710. Находим интенсивность испарения жидкости WИнтенсивность испарения паров с поверхности жидкости определяется по формуле:где М – молярная масса, кг/кмоль;η – коэффициент, учитывающий скорость и температуру воздушного потока над поверхностью испарения жидкости (таблица 3);Рн – давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, кПа. 1,87·10-5 кг/(с∙м2)11. Зная значения интенсивности испарения жидкости W, величину площади испарения Fи и время испарения Т находим массу паров испарившейся жидкости mМасса паров жидкости рассчитывается по формуле:m = W∙Fи∙T = 1,87·10-5 ·10·3600 = 0,67 кг где W – интенсивность испарения жидкости, кг/(с∙м2);Fи – площадь испарения жидкости, м2;T – время испарения жидкости, максимальное значение которого принимается за 3600 с.12. Находим избыточное значение давления, возникающее при сгорании паров жидкости по расчетной формуле:где Pmax – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом пространстве, определяемое экспериментально или по справочным данным, опубликованным головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных. При отсутствии данных допускается принимать Pmax = 900 кПа;Р0 – начальное давление (кПа), допускается принимать Р0 = 101 кПа;m – масса паров жидкости, испарившихся при аварии в помещении, кг;z – коэффициент участия горючего во взрыве, для паров жидкости принимается z = 0,3;Vсв – свободный объем помещения, допускается принимать Vсв равным 80% от геометрического объема помещения
, м3;
ρп – плотность испарившихся паров при расчетной температуре, кг/м-3;
Сст – стехиометрическая концентрация, %;
Кн – коэффициент негерметичности помещения, допускается Кн = 3
= 0,165 кПа
Вывод: так как избыточное давление менее 5 кПа, помещение не относится к категории Б по взрывопожаробезопасности, помещение необходимо отнести к одной из категорий В.
Таблица 2 ‒ Свойства легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
| № варианта | Вещество | ρж кг/м3 | М кг/кмоль | tвсп, 0С | Константы Антуана | ||
| А | В | Са | |||||
| 1 | Амилацетат С7Н14О2 | 876 | 130,196 | +43 | 6,29350 | 1579,510 | 221,365 |
| 2 | н-Амиловый спирт С5Н12О | 810 | 88,149 | +48 | 6,3073 | 1287,625 | 161,330 |
| 3 | Анилин С6Н7N | 957 | 93,128 | +73 | 6,04622 | 1457,02 | 176,195 |
| 4 | н-Бутилацетат С6Н12О2 | 938,7 | 116,16 | +29 | 6,25205 | 1430,418 | 210,745 |
| 5 | н-Бутиловый спирт С4Н10О | 810 | 74,122 | +35 | 8,72232 | 2664,684 | 279,638 |
| 6 | н-Гексадекан С16Н34 | 770 | 226,44 | +128 | 5,91242 | 1656,405 | 136,869 |
| 7 | н-Гексиловый спирт С6Н14О | 815 | 102,17 | +60 | 6,17894 | 1293,831 | 152,631 |
| 8 | Гидразин N2Н4 | 1008,5 | 32,045 | +38 | 7,99805 | 2266,447 | 266,316 |
| 9 | Глицерин С3Н8О3 | 1260 | 92,1 | +198 | 8,177393 | 3074,220 | 214,712 |
| 10 | Декан С10Н22 | 735 | 143,28 | +47 | 6,52023 | 1809,975 | 227,700 |
| 11 | 1,2-Дихлорэтан С2Н4Cl2 | 1253 | 98,96 | +9 | 6,78615 | 1640,179 | 259,715 |
| 12 | Изобутиловый спирт С4Н10О | 810 | 74,12 | +28 | 7,83005 | 2058,392 | 245,642 |
| 13 | Изопропилбензол С9Н12 | 870 | 120,20 | +37 | 6,06756 | 1461,643 | 207,56 |
| 14 | Инзопропиловый спирт С3Н8О | 810 | 60,09 | +14 | 7,51055 | 1733,00 | 232,380 |
| 15 | м-Ксилол С8Н10 | 55 | 106,17 | +28 | 6,13329 | 1461,925 | 215,073 |
| 16 | н-Октан С8Н18 | 703 | 114,230 | +14 | 6,09396 | 1379,556 | 211,896 |
| 17 | н-Пентадекан С15Н32 | 770 | 212,42 | +115 | 6,0673 | 1739,084 | 157,545 |
| 18 | Пиридин С5Н5N | 982 | 79,10 | +20 | 5,91684 | 1217,730 | 196,342 |
| 19 | Хлорбензол С6Н5Cl | 1106 | 112,56 | +29 | 6,38605 | 1607,316 | 235,351 |
| 20 | Этиловый спирт С2Н6О | 789 | 46,07 | +13 | 7,81158 | 1918,508 | 252,125 |
Таблица 3 ‒ Категории помещений по взрывопожаробезопасности
| Категория помещения | Характеристика веществ и материалов, находящихся (образующихся) в помещении |
| А взрывопожароопасные | Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 ºС в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа. |
| Б взрывопожароопасные | Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 ºС, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. |
| В1-В4 пожароопасные | Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения не относятся к категории А или Б. |
| Г | Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива. |
| Д | Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. |
| Скорость воздушного потока, м · с-1 | Значение коэффициента η при температуре t, °С, воздуха в помещении | ||||
| 10 | 15 | 20 | 30 | 35 | |
| 0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| 0,1 | 3,0 | 2,6 | 2,4 | 1,8 | 1,6 |
| 0,2 | 4,6 | 3,8 | 3,5 | 2,4 | 2,3 |
| 0,5 | 6,6 | 5,7 | 5,4 | 3,6 | 3,2 |
| 1,0 | 10,0 | 8,7 | 7,7 | 5,6 | 4,6 |