Освоение методов оценки степени взрывопожароопасности веществ и материалов, зон и помещений для обеспечения пожарной безопасности при использовании горючих веществ

Цель работы: освоение методов оценки степени взрывопожароопасности веществ и материалов, зон и помещений для обеспечения пожарной безопасности при использовании горючих веществ.

Практическая часть

Задание:

Определить верхний предел распространения пламени для газовой смеси, содержащей 40 % бутана остальное пропан. Экспериментальное значение верхнего предела сравнить с расчетной величиной, объяснить возможные расхождения. Найти категорию помещения лаборатории БЖД по взрывопожароопасности, если в ней установлен баллон с бутан-пропановой смесью объемом 5 литров и давление в нем 50 атм.. Предложить противопожарные мероприятия при работе с газовыми баллонами.

1. Перед выполнением работы на экспериментальной установке проведем предварительные расчеты верхнего концентрационного предела распространения пламени для бутана и пропана в отдельности и в газовой смеси.

Расчет верхнего концентрационного предела распространения пламени φ (об.%) проводится по формуле:

При β≤7.5 а=1.559, в=0.560

Табличное значение концентрационного предела распространения пламени для пропана С₃Н₈ = 9.4  об.%. Расхождение между значениями составляет 27%.

Табличное значение концентрационного предела распространения пламени для бутана С₄Н₁₀ = 9.1  об.%. Расхождение между значениями составляет 2.7%.

Расчет верхнего концентрационного предела распространения пламени φ_см (об.%) для бутан-пропановой смеси проводится по формуле:

2. Рассчитаем расчетный объем газовой смеси V (мл), необходимой для создания концентрации, соответствующей верхнему пределу по формуле:

3. Далее выполним работу на экспериментальной установке.

4. Рассчитаем экспериментальную величину верхнего концентрационного предела распространения пламени. Для этого выразим φ из , где V_эксп=44.

φ_эксп=10.63 об.%

5. Найдем погрешность между рассчитанной и экспериментальной величиной верхнего концентрационного предела распространения пламени.

6. При оценке степени опасности смеси газов с воздухом учитывают, если φ_эксп > 10 об.%, то бутан-пропановая смесь взрывоопасна

7. Определим категорию помещения лаборатории БЖД по ∆P_изб.

P₀=101 кПа

G=5 кг

Z=0.5

V_своб=173 м³

К_Н=3

∆Р_изб > 5 кПа → категория помещения А

8. Рассчитаем концентрацию бутан-пропановой смеси С_см в случае, если она вытечет в помещение.

0.25 м³ бутан-пропановой смеси займет от всего объема помещения.

Объем свободного помещения находится как произведение объема помещения на 0.8.

V_своб=216*0.8=173 м³.

С_см=0.25*100/173=0.14%

Если 0.14 об.% < φ_н (0.14 об.% < 1.8 об.%), то смесь безопасна

Задача:

К какой по взрывопожароопасности относится склад хлопка площадью 24х12 м², если там максимально может находится до 50 тонн хлопка. Какое минимальное количество хлопка нужно убрать со склада, чтобы он относился к пожароопасности категории В2.

Дано:

Площадь склада S=24x12 м²

Количество горючего вещества G₁=50 тонн

Горючее вещество – хлопок

Табличные данные, получаемые из исходных:

Низшая теплота сгорания хлопка Q_н^р=15.7 МДж/кг

Найти:

G₂

Расчеты:

Величина удельная пожарная нагрузка рассчитывается:

q=Q/S (МДж/м²)

Q_н^р=const

Q₁≠Q₂

S=const

G₁=G₂

q₁=Q₁/S и q₂=Q₂/S

Q₁=G₁* Q_н^р и Q₁=G₁* Q_н^р

Q_н^р=Q₁/G₁ и Q_н^р=Q₂/G₂

Q₁/G₁= Q₂/G₂

Q₁/G₁= q₂*S/G₂

Q₁=50000*15.7*10⁶=785*10⁹ Дж

q₁=785*10⁹/288=2730*10⁶ (Дж/м²) → категория склада В₁

q₂=1401*10⁶ (Дж/м²)

G₂=q₂*S*G₁/Q₁= 1401*10⁶*288*50*10³/785*10⁹=25.7 (тонн)

Ответ:

Категория по взрывопожароопасности склада хлопка площадью 24х12 м², если там максимально может находится до 50 тонн хлопка – В₁.

25.7 тонн – это то минимальное количество хлопка, которое можно убрать со склада, чтобы он относился к пожароопасности категории В2.