Производственная безопасность

МИНИСТЕРСТВО  НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ  РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

УФИМСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ 

кафедра промышленная безопасность и охрана труда 
 
 
 
 

курсовая  работа

по  предмету:

«производственная безопасность» 
 
 
 

Выполнила:                                    ст.гр. Бпз 04-01 Ардаширова Э. А.

                                                                                      шифр 042314

                                                                    

Проверил:                                                         Галикеев Р.К. 
 
 

УФА  2010

 

СОДЕРЖАНИЕ 
 

 

 

        Задание.

       1. Привести описание показателей  пожаровзрывоопасных показателей  и рассчитать давление взрыва для аммиака, вышедшего при аварийной разгерметизации нагнетательного трубопровода непосредственно на выкиде компрессора, установленного в помещении с размерами 6 × 15 × 4 м. Нагнетательный трубопровод имеет внутренний радиус r = 0,075 м и соединен с ресивером объем которого V = 4 м³. Длина трубопровода от аварийного участка до отключающей задвижки, установленной после ресивера L = 22 м. Максимальное давление в ресивере Р₁  и в трубопроводе Р₂ равны и составляют 1150 кПа. Расход газа q = 0,06 м³/с, температура газа t = 45⁰C.

       Определить  в соответствии с НПБ 105 – 03 категорию  помещения по взрывопожарной опасности, класс взрывоопасной зоны по ПУЭ, категорию и группу взрывоопасной смеси по ГОСТ Р 51330. 19 – 99 и вид взрывозащищенного электрооборудования по ПУЭ. 

       2. Привести краткое описание показателей  пожаровзрывоопасности, рассчитать  удельную пожарную нагрузку и  определить категорию помещения по пожарной опасности по НПБ 105 – 03, если в нем хранятся (используются) масло авиационное МК – 22 в количестве 950 кг, масло авиационное МС – 2 0 в количестве 1500 кг. Площадь помещения составляет 10×20 м.

       Определить  класс пожароопасной зоны в помещении и вид электрооборудования по ПУЭ.

 

        2. Расчет давления взрыва для аммиака 

  Аммиак  горючий бесцветный газ. Молекулярная масса 16; плотность по воздуху 0,7168; температура кипения – 161,58 °С; теплота cгopания – 802 кДж/моль; теплота образования – 74,8кДж/моль. Температура самовоспламенения 557 °С; концентрационные пределы распространения пламени 5,28 – 14,1 % (об.) в воздухе. Максимальное давление взрыва 706 кПа. Максимальная скорость нарастания давления 18МПа/с; МВСК 11%; БЭМЗ 1,14мм.        

       Избыточное  давление взрыва DР для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F определяется по формуле:

       

  ,                      (1)

       где Р_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным (при отсутствии данных допускается принимать

Р_max = 900 кПа),

       Р₀ – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа),

       m – масса горючего газа или паров, ЛВЖ, вышедшей в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая по формуле (4), кг,

       z – коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения. Допускается принимать значение z = 0,5 (для ЛВЖ, нагретых выше температуры вспышки),

       V_св – свободный объем помещения, м³,

       r_гп – плотность газа или пара при расчётной температуре t _p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) :

        ,                                            (2)

       где М – молярная масса, кг/ кмоль,

       V₀- мольный объём, равный 22,4 м³/ кмоль,

       t_р - расчётная температура, ⁰С.

        = 0,608 кг/м³ .                                       

       С_ст –стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, %(об.), вычисляемая по формуле (3) :

       С_ст = ,                                                       (3)

       где b = n_c + - cтехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания,

       где n_c, n_н, n_o, n_х – число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

       К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать К_н равным 3.

       b = 1 + 4 / 4 = 2

       С_ст = = 9.                                                     

       Масса паров жидкости m, поступивших в помещение при наличии нескольких источников испарения (поверхность разлитой жидкости, поверхность со свеженанесённым составом) определяется по формуле (4):

       m = (V_а – V_т) · r_гп,                                                         (4)

       где Va – объем газа, вышедшего из аппарата, м,

             Vт – объем газа, вышедшего из трубопровода, м.

       При этом                            V_а = 0,01·Р₁·V,                                                          (5)

       где Р₁ – давление в аппарате, кПа;

             V – объем в аппарате, м³;

       V_а = 0,01 · 7500 · 3,5 = 262,5 м³.

                                                   V_т = V_1т + V_2т,                                                        (6)

      где  V_1т – объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

              V_2т – объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

                                                   V_1т = q · T,                                                                (7)

       q – расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды и т. д., м³/с,

       T – время отключения трубопроводов,  расчетное время отключения трубопроводов  следует принимать равным:

       - 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

       - 300 с, при ручном отключении.

       V_1т = 0,09 · 300 = 27 м³.

       V_2т = 0,01 · π · Р₂ · r² · L,                                                         (8)     

         где Р₂ – максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

       r – внутренний радиус трубопроводов,  м;

       L – длина трубопроводов от аварийного  аппарата до задвижек, м.

       V_2т = 0,01 · 3,14 · 7500 · 0,075² · 22 = 29 м³,

       V_т = 27 + 29 = 56 м³,

       m = (262,5 – 56) · 0,608 = 126 кг.

       Свободный объем помещения определяется как  разность между объемом помещения  и объемом, занимаемым технологическим  оборудованием. Если свободный объем  помещения определить не возможно, то его допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения.

       V_св = 6 · 20 · 4 · 0,8 = 384 м³.

         кПа.

       Категория помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с НПБ  105 – 03.

 

        Таблица 1

 

В соответствии с НПБ 105-03 (табл.1) по взрывопожарной и пожарной опасности данное помещение относится к категории А [1]

Степень огнестойкости  здания принимаем не ниже II - СНиП 21-01-97 "Пожарная безопасность зданий и сооружений" [8]

По молниезащите (СО 153-34.21.122-2003) здание компрессорной  относится к

II категории - производственные здания и сооружения, в которых появление взрывоопасной концентрации происходит в результате нарушения нормального технологического режима, а также наружные установки, содержащие взрывоопасные жидкости и газы [5].

Класс взрывоопасной  зоны помещения по ПУЭ принимаем В-Ia (пространство закрытых помещений при установленных в них закрытых технических устройствах, аппаратах, емкостях) [7].

Маркировку взрывозащищенного  электрооборудования принимаем  по

ГОСТ 2.2.020 - 76 2 E x d I I A Tl  . 

         3. Расчет удельной  пожарной  нагрузки  и  определение  категорий

           В помещении для хранения различных  веществ с размерами 10 x 20 м  хранятся три вида масел:

          -  масло авиационное  МК – 22, горючая вязкая жидкость. Плотность 901,5 кг/м³. Температура вспышки 259°С; температура самовоспламенения 380⁰С; температурные пределы распространения пламени: нижний 228⁰С, верхний 254⁰С.

         - масло авиационное  МС – 20, горючая жидкость. Плотность  895 кг/м³.  Температура вспышки 259°С; температура самовоспламенения 380°С; температурные пределы распространения пламени: нижние 228°С, верхние 254°С;  

         Для определения  пожароопасной категории помещения, необходимо сравнить максимальное расчетное  значение удельное временной пожарной нагрузки (пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице 2.

Таблица 2