Вопрос №4. Решение задач на определение возможности образования ГС в объеме производственных помещений(80мин)

Разобрать решение задачи на определение возможности образования ГС в объеме производственных помещений для аппаратов с газом совместно с учебной аудиторией, для этого вызвать одного из желающих (слайд № 27)

 

Задача 1

Условие: В помещении 200 Х 50 Х 15 м находится аппарат с газом - этаном, объёмом 20 м³ при t = 40^оС и давлением 200 атм.

В результате аварии аппарат полностью разрушен. Образуется ли в помещении взрывоопасная концентрация газа?

Условия в помещении t = 20^оС, Р = 105 кПа.

 

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ (слайд №28)

 

1. Определяем массу газа в аппарате (условия в аппарате) (5 мин);

2. Определяем объём газа, который выйдет в помещение при аварии (5 мин);

3. Определим объёмную концентрацию газа в помещении(5 мин);

4. Рассчитаем КПР и сравним с концентрацией (5 мин).

1) Масса газа в аппарате =?

m_газа=r_газа×V_газа      V_газа = V_апп. = 20 м³.

 , кг/м³   М_этана = 30 кг/кмоль (С₂Н₆)

м³/кмоль

кг/м³

m_газа = 230,8 × 20 = 4616 кг   (в аппарате)

Эта масса газа выйдет в помещение при аварии. Какой объём займёт эта масса газа?

 

 

2) V’ газа в помещении -?

, м³

r’_газа - плотность газа в условиях помещения

     М = 30 кг/кмоль

, м³/кмоль

, кг/м³

, м^з

Определим V помещения

V_помещ. = 200 × 50 × 15 = 150000 м³

3) Определим объёмную концентрацию газа в помещении (слайд №14)

4) Рассчитаем КПР

С₂­Н₆ + 3,5 О₂ = 2 СО₂ + 3 Н₂О                 b = 3,5

 

                              НКПР                      ВКПР

                      2,5 2,85                         16,69      

 

Вывод: Концентрация безопасна, но «на грани»

Разобрать решение задачи на определение возможности образования ГС в объеме производственных помещений для аппаратов с жидкостью совместно с учебной аудиторией, для этого вызвать одного из желающих (слайд № 31).

Задача 2

Условие: Аппарат с жидкостью (ацетоном) объёмом 2 м³, степень заполнения e = 0,8.

Аппарат разрушается при аварии, вся жидкость выходит в помещение и полностью испаряется. Помещение 100 Х 18 Х 5 м, t = 15^оС, Р = 750 мм Нg. Образуется ли взрывоопасная концентрация в этом помещении.

 

Решение: Определяем массу жидкости, находящуюся в аппарате

m_ж = r_ж × V_ж = r_ж ×V_апп × e = 791× 2 × 0,8 = 1265,6 кг = 1266 кг.

r_ж из справочника (от температуры практически не зависит)

r_{ацетона} = 791 кг/м³

А дальше всё точно так же, как и с газом

2) V паров в помещении

 

       М(СН₃СОСН₃) = 58 кг/кмоль

 

3) j _об -? (слайд №16)

 

 

4) КПР -?

 

5) СН₃СОСН₃ + 4 О₂ = 3 СО₂ + 3 Н₂О; b = 4

5)

                        

                        2,5 5,6%                14,8  

Вывод: Концентрация взрывоопасна

 

Дать под запись варианты задач для самостоятельной проработки в часы самоподготовки (10 мин).

 

Задача 1.

Условие: В помещении 300м² находится аппарат с газом - бутаном, объёмом 10 м³ при t = 34^оС и давлением 270 атм.

В результате аварии аппарат полностью разрушен. Образуется ли в помещении взрывоопасная концентрация газа?

Условия в помещении t = 30^оС, Р = 98 кПа.

 

Задача 2

Условие: Аппарат с жидкостью (ацетоном) объёмом 4 м³, степень заполнения e = 0,6.

Аппарат разрушается при аварии, вся жидкость выходит в помещение и полностью испаряется. Помещение 150 Х 20 Х10 м, t = 10^оС, Р = 730 мм Нg. Образуется ли взрывоопасная концентрация в этом помещении.

 

Задача 3

Условие: Аппарат с жидкостью (ацетоном) объёмом 10 м³, степень заполнения e = 0,8.

Аппарат разрушается при аварии, вся жидкость выходит в помещение и полностью испаряется. Помещение 20 Х 10 Х 5 м, t = 25^оС, Р = 2 атм. Образуется ли взрывоопасная концентрация в этом помещении.

 

Разработал:

Доцент кафедры ЭПЗиА