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.

Смеситель (стирол + бутадиен)(3) – аппарат, полости которого заполнены парами и газом, является герметичным, рабочая концентрация газа и пара равна 100 %. Следовательно, она выше верхнего концентрационного предела распространения пламени, то есть опасность взрыва (взрывоопасная концентрация) отсутствует.

Насос для подачи стирола-ректификата(2а) – аппараты, заполненные горючим газом, рабочая концентрация газа 100 %, следовательно, возможность образования пожаровзрывоопасной концентрации при нормальном режиме работы отсутствует.

Ёмкость стирол (2) – вертикальная емкость, имеющая сообщение с окружающей средой по средствам ДК, следовательно в данном аппарате над поверхностью жидкость всегда есть паровоздушное пространство, концентрация паров может в пределах от нижнего до верхнего пределов распространения пламени (воспламенения). Взрывоопасная концентрация паров в воздушном объеме аппарата при нормальной рабочей температуре образуется при выполнении условия:

t_нп ≤ t_р≤ t_вп;

где t_нп, t_вп – нижний и верхний температурные пределы распространения пламени, t_р – рабочая температура жидкости.

27°С≤ 25°С≤ 67°С,

Следовательно, при нормальной работе в промежуточной емкости стирол образование пожаровзрывоопасной концентрации не происходит.

Определим величину давления, образующегося при взрыве по формуле:

Р_взр= Р_р(Т_взр/Т_нач) (m/n),

Где Р_взр и Р_р – конечное давление взрыва и начальное рабочее давление в аппарате; Т_взри Т_нач – температура продуктов горения при взрыве и начальная температура горючей смеси, mи n – количество молей в продуктах горения и в исходной смеси. Запишем уравнение реакции горения стирола:

С₈Н₈ + 10О₂ = 8СО₂ + 4Н₂О.

Определяем давление взрыва по имеющимся данным:

Р_взр = 0,101*(1592/298)*(12/11)=0,59 МПа

Доля предотвращения образования пожаровзрывоопасной концентрации на промежуточной емкости стирола предусмотрен дыхательный клапан с огнепреградителем. Для обеспечения мер пожарной профилактики рекомендуется дегазация взрывопожароопасных паров путем вентилирования.

Насосная станция подачи стирола и бутадиена – помещение, в котором находятся герметичные аппараты – насосы для подачи стирола и бутадиена, следовательно при нормальной работе пожаровзрывоопасной концентрации газа не создается.