Методические указания к задаче 6

Расчетное избыточное давление взрыва D р для горючих веществ, состоящих из атомов углерода (С), водорода (Н), кислорода (О), хлора (СI), брома (Br), йода (I) и фтора (F), определяется по формуле

                     D р = (р_тах – р₀)× ,         (2.24)

 

где р_тах  - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным (при отсутствии данных допускается принимать равным 900 кПа); р₀ – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); т – масса горючего газа или паров ЛВЖ, поступивших в результате аварии в помещение, кг; V_св – свободный объем помещения, м³ (допускается принимать этот объем условно равным 80 % геометрического объема помещения); r -плотность пара или газа, кг/м³;           z – коэффициент участия горючего во взрыве (для горючих газов z = 0,5; для паров ЛВЖ z = 0,3); к_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатич-ность процесса горения (допускается принимать к_н = 3); С_ст – стехиометрическая концентрация горючих газов или паров ЛВЖ, определяемая по формуле

 

                     С_ст = 100 / (1 + 4,84b),                           (2.25)

 

где b = п_с + 0,25(п_н – п_х) – 0,5 п_о – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения; п_с, п_н, п_х, п_о – число атомов соответственно углерода, водорода, галогенов и кислорода в молекуле горючего. 

      Для определения допускаемого избыточного давления в помещении необходимо предварительно определить степень взрывоопасности обращающихся горючих веществ (табл. 18) и по установленной степени опасности вещества выбрать соответствующий ей уровень (класс) взрывоустойчивости сооружения из следующих соотношений:

Степень взрывоопасности вещества Класс взрывоустойчивости здания

1 I

2 II

3 III

4 IV

5 V

 

Таблица 18. Степень взрывоопасности горючих веществ

Горючие вещества	Степень взрывоопасности
Аммиак, метан, метиловый спирт, хлористый метил, хлористый этил	1 (слабая)
Ацетон, бензол, бутан, бутиловый спирт, гексан, гептан, пентан	2 (средняя)
Бутадиен, диэтиловый эфир, пропан, пропилен, этиловый спирт	3 (повышенная)
Бензин, паральдегид, полиэтилен, стирол, фуран, этилен	4 (высокая)
Ацетилен, водород, сероуглерод	5 (чрезвычайно высокая)

 

 Допускаемое избыточное давление в помещении D р_доп устанавливается с учетом условий работы и прочности конструкций, а также прочности связей между ними:

 

                         D р_доп = D р_ст ×к_в / к_пр, кПа,                    (2.26)

 

где D р_ст – допускаемое статическое давление (статическая нагрузка), определяемая по наиболее слабым конструкциям, которые могут повлиять на взрывоустойчивость сооружения (при отсутствии необходимых данных D р_ст можно принимать по табл. 19 с учетом класса ответственности сооружения); к_в – коэффициент, учитывающий ветровой район строительства (размещения) сооружения (г. Казань расположен во втором ветровом районе к_в = 0,8); к_пр – коэффициент приведения статической нагрузки (табл. 20).                                                                        

 

                                                                                        

Таблица 19. Допустимые значения давления на сооружения и         конструкции

 

Тип и характеристика зданий,                    конструкций	Значение D рст, кПа, при классе ответственности сооружения
	I	II	III
Кирпичные одноэтажные здания с толщиной стен: до 51 см до 64 см	10 12,5	9,5 11	9 10,5
Фермы, плиты, балки покрытий и перекрытий	10	9,5	9
Самонесущие стеновые панели, перегородки	7,5	7,1	6,7

Таблица 20. Значения к_пр  в зависимости от вида конструкции и класса взрывоустойчивости сооружения

Конструкции	Класс взрывоустойчивости
	I	II	III	IV	V
Плиты, балки перекрытий и покрытий, несущие и самонесущие стеновые панели, перегородки	1,1	1,15	1,2	1,25	1,5
Фермы, главные балки перекрытий и покрытий	1,15	1,2	1,25	1,3	1,4
Колонны, несущие стены	1,2	1,25	1,3	1,4	1,5

  

По результатам расчетов избыточного и допускаемого давлений делается вывод о прочности производственного помещения.

 

Приложение

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Казанский государственный технологический университет»

Кафедра промышленной безопасности

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

 

Контрольная работа № 2т

 

 

 

                                                 Студент__________________                         

                                                                            (Фамилия И.О.)

                                                     Группа №

                                                     Шифр                                  

 

                              20__/0__ учебный год