Исследование пожароопасных свойств метилового спирта

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Января 2011 в 09:32, курсовая работа

Описание работы

Характер свечения пламени при горении веществ зависит от процентного содержания элементов в веществе, главным образом, углерода, водорода, кислорода и азота.

Свечение пламени связано с наличием несгоревших раскаленных твердых частиц углерода С, а также трехатомных молекул.

Если в горючем веществе при термическом разложении углерод не образуется, то вещество горит бесцветным пламенем как, например, в случае горения водорода Н2.

При термическом разложении веществ с массовой долей углерода менее 50 % и содержащих в своем составе кислород (более 30 %) несгоревших частиц углерода образуется очень мало, и в момент образования они успевают окислиться до СО.

Содержание работы

1. Общие сведения. 4
2. Определение характеристик горения. 7
2.1. Характер свечения пламени. 7
2.2. Теоретический и практический расход воздуха на горение. 8
2.3. Объём и состав продуктов полного сгорания. 11
2.4. Низшая теплота горения. 14
2.5 Стехиометрическая концентрация паров в смеси. 15
2.6 Температура горения адиабатическая. 16
3. Определение показателей пожарной опасности. 20
3.1. Температура вспышки. 20
3.2. Температура воспламенения. 21
3.3 Температура самовоспламенения. 22
3.4. Концентрационные пределы распространения пламени. 24
3.5. Температурные пределы распространения пламени. 25
3.6. Нормальная скорость распространения пламени паровоздушной смеси (максимальная нормальная скорость горения). 27
3.7. Критический диаметр огнегасящего канала и безопасного экспериментального максимального зазора. 29
3.8. Минимальная энергия зажигания. 30
3.9. Способность гореть и взрываться при взаимодействии с водой, кислородом и другими веществами. 32
3.10. Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора. 32
3.11. МВСК Минимальное взрывоопасное содержание кислорода. 34
3.12. Максимальное давление взрыва. 35
3.13 Вывод…………………………………………………………………………………...36
4. Расчет аварийной ситуации. 36
4.1. Интенсивность испарения при заданных условиях. 36
4.2. Время образования минимальной взрывоопасной концентрации паров в помещении. 37
4.3. Избыточное давление взрыва газопаровоздушной смеси при выбранной аварийной ситуации. 37
4.4. Размер взрывоопасной зоны. 40
4.5. Определение класса зоны по ПУЭ. 43
4.6. Определение тротилового эквивалента взрыва паровоздушной смеси. 46
4.7. Определение радиусов зон разрушения. 47
4.8 Исследование возможности снижения пожарной опасности помещения 48
4.8.1. Ограничение объема хранения 48
4.8.2. Ограничением площади разлива жидкости 50
4.8.3. Устройством аварийной вытяжной вентиляции в помещении 51
4.9 Вывод…………………………………………………………………………………….52
5. Выбор и обоснование огнетушащих средств 53
Рекомендуемый список литературы 54
Сводная таблица …………………………………………………………………………….55

Файлы: 1 файл

Метиловый спирт (МЕТАНОЛ).doc

— 642.00 Кб (Скачать файл)

Ответ: площадь обвалования составила  27,4 м2.

  При хранении емкости с метиловым спиртом в обваловании площадью 27,4 м2 и более, высотой 0,109 м избыточное давление взрыва составит не более 5 кПа и помещение перейдет в пожароопасную категорию.

  

      1. Устройством аварийной вытяжной вентиляции в помещении

      В случае обращения в помещении  горючих газов, легковоспламеняющихся или горючих жидкостей при определении значения массы т горючего вещества для расчета избыточного давления взрыва, допускается учитывать работу аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности (ПУЭ), при условии расположения устройств для удаления воздуха из помещения в непосредственной близости от места возможной аварии.

      При этом массу m горючих газов или паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, нагретых до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения, следует разделить на коэффициент К, определяемый по формуле

                                                            К = АТ + 1,

где А – кратность воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, с-1; Т – продолжительность поступления горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в объем помещения (в случае испарения жидкости – 3600 сек, или время полного испарения).

      Кратность воздухообмена обычно обозначается  n и показывает сколько раз за один час полностью меняется атмосфера в помещении, т.е. размерность [1/час]. Поэтому при выполнении расчетов, необходимо привести это значение к размерности [1/сек].

      Так же необходимо учесть, что при работе аварийной вентиляции скорость воздушных потоков в помещении может увеличиться, что приведет к увеличению интенсивности испарения. Скорость воздушного потока в помещении при работе аварийной вентиляции определяется по формуле:

                                                        , 

    где l - длина помещения, м;

    n  - кратность воздухообмена ч-1. 

Принимаем  n=2,5

Помещение оборудовано аварийной вентиляцией  обеспечивает вентиляцию помещения  кратностью воздухообмена равной 2,5.

                                              W=10-6η√МРн 

                           ω=L/τ=2·l·g/3600=2·20·7/3600=0,054 м/с 

в соответствии с таблицей №3 НПБ 105-03 при температуре  40ОС и скорости воздушного потока 0,054 м/с η=1,2 

                                  Wисп=10-6·1,2· ·25= 169,7·10-6 кг/м2·с. 

                                  

 

                                     mав=102,2 /(1+7 · 3600/3600)= 4,7 кг

                                 =  3,75 кПа. 

Ответ: при кратности воздухообмена равной 2,5, давление взрыва будет меньше 5 кПа.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Выбор и обоснование  огнетушащих средств 

Осуществляется  по справочникам, выбираются все ОТВ  с указанием их расходных показателей: интенсивности подачи, удельного  расхода, времени тушения поверхностным и объемным способом. 

Вода Воздушно-механическая пена средней кратности на основе ПО-1Д, Сампо, ПО-6К, ПО-3АИ Объёмное  тушение  Порошки Наиболее  целесообразные средства тушения
СО2 Хладоны 85% (масс) СО2 + 15% (масс) C2F4Br2(CF2Br) ПСБ-3 П-2АП, пир. А, ПФ ПГС-М, ПС, МГС, РС, ПФК СИ-2
I, л/(м2·с) при t=(30-60) мин I, л/(м2·с) при t=(30-60) мин G,  кг/м3 при t=2 мин G, кг/м3 при t=2 мин G, кг/м3 при t=2 мин ε·104, кг/(кВт·с)

G, кг/м3

ε·104, кг/(кВт·с)

G, кг/м3

G, кг/м2 G, кг/м2
0,25 - 0,7 0,22 0,27 1,50

(0,66)

1,42

(0,89; 0,65; 0,47)

- -    При крупных  проливах – распыленная вода, пена, порошок ПСБ

   В помещениях объёмное тушение

   Малые очаги – СО2, вода

Рекомендуемый список литературы

 
 

    1.  Основная 

  1. Теоретические основы процессов горения /Кутуев Р.Х., Малинин В.Р., 
    Кожевникова Н.Ю. и др.: Учебник. - СПб.: СПбВПТШ МВД РФ, 1996. 
    -236с.
  2. Решетов А.П., Ловчиков В.А. Теоретические основы процессов горения: Учебно-методическое пособие по решению задач. - СПб: СПбИПБ МВД 
    России, 1997. - 123 с.
  3. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник под редакцией А.Н. Баратова  и А.Я. Корольченко - М.:Химия, 1990.
  4. Расчет основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов: Руководство. – М.: ВНИИПО, 2002. – 77 с.
  5. С.И. Таубкин. Пожар и взрыв. Особенности их экспертизы. – М.:ВНИИПО МВД России, 1999. – 600 с.
  6. Власов Д.А. Взрыв и его последствия: Учебное пособие. – СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2001. – 152 с.
 

    2. Дополнительная

  1. Демидов П.Г., Саушев B.C. Горение и свойства горючих веществ: Учебное пособие. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1984.
  2. Абдурагимов И.М. и др. Физико-химические основы развития и тушения пожаров (Учебное пособие) М.: ВИПТШ МВД СССР, 1980.
  3. Химия. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. И.Л. Кнуянц. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - 792 с.
  4. Пожарная безопасность. Взрывоопасность / А.Н.Баратов, Е.Н.Иванов, А.Н.Корольченко и др. – М.: Химия, 1987.-272с.
  5. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности: Справочник / Под ред. Рябова И.В. – М.: Химия, 1970. – 336 с.
  6. Иванников В.П., Клюс П.П. Справочник руководителя тушения пожара. – М.: Стройиздат, 1987
  7. Драйздейл Д. Введение в динамику пожаров /Пер. с англ. К.Г. Бомштейна; Под. ред. Ю.А. Кошмарова, В.Е. Макарова. – М.: Стройиздат, 1990. – 424 с.: ил. – Перевод. изд. An Introduction to Fire Dynamics/ D. Drysdale. – John Wiley and Sons, Chichester, 1985. – ISBN 5-274-00771-6.
  8. Краткая химическая энциклопедия (в 5-ти томах), 1987.
  9. Справочник химика, в 6-ти томах.
 

    3. Нормативно-техническая

  1. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
  2. ГОСТ 7.1-84. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления.
  3. ГОСТ 7.9-95. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Реферат и аннотация. Общие требования.
  4. ГОСТ 7.32-2001. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления.
  5. ГОСТ 12.1.004-91* Пожарная безопасность. Общие требования.
  6. ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
  7. ГОСТ Р 12.3.047-98 Пожарная безопасность технологических процессов
  8. НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
  9. Пособие по применению НПБ 105-95 "Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности" при рассмотрении проектно-сметной документации /Шебеко Ю.Н. и др. - М.: ВНИИПО, 1998. - 119 с
  10. ПУЭ-85. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648 с.
  11. ПБ 09-170-97 Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
№ п/п Наименование Данные  по пожарной опасности
справочные расчетные Требования  пожаровзрывобезопасности

(с  учетом коэффициентов  безопасности)

1 2 3 4 5
1. Общие сведения:

Название  вещества 

Структурная формула

Область применения

 
метиловый спирт

СН4О

лвж

   
Физико-химические свойства
2. Агрегатное  состояние

Внешний вид, цвет и запах

Жидкость

бесцветная

   
  Плотность, кг/м.куб 786,9    
  Относительная плотность пара по воздуху 1,1    
  Температура плавления Тпл, оС ------    
  Температура кипения, Ткип, оС 64,9    
  Коэффициент диффузии пара в воздухе, кв.см/с 0,162    
  Растворимость в воде, % Хорошо растворим    
Характеристики  горения
3. Расход воздуха  на горение м.куб/кг:

            Теоретический

            Практический

 
 
 
 
 
5

16

 
  Коэффициент избытка  воздуха    3,2  
  Объем продуктов  горения, м.куб/кг:

            Теоретический

            Практический

 
 
 
 
 
9,5

31,1

 
  Состав продуктов  горения  практический, % об

СО2

Н2О

N2

 
 
 
 
 
4,1

8,2

74,1

 
  Стехиометрическая концентрация, % об.

        г/м.куб

 
 
 
12,3

180

 
  Низшая теплота  горения Qн, кДж/кг   23025  
  Температура горения  адиабатическая  Тгор, К   2202  
Показатели  пожарной опасности
4. Температура вспышки, tвсп, оС 6 0,7 лвж
  Температура воспламенения tв, оС 13 11,2  
  Температура самовоспламенения tсв, оС 440 440 tбез≤0,8 · tсв=

0,8 ·440=352 0С

  Концентрационные  пределы распространения пламени,

% об.:              НКПР

                         ВКПР

 
 
 
6,98

35,5

 
 
5,64

34,5

С источником зажигания:

φбезн÷20=

=5,64÷20=0,282

Без источника  зажигания:

φбезн÷2=

=5,64÷2=2,82

  Температурные пределы распространения пламени, оС:

            НТПР

            ВТПР

 
 
 
5

39

 
 
 
6

39,9

НТПР-10≤tбез≤ВТПР+15

-4 ≤ tбез ≤ 54

  Минимальная энергия  зажигания, Emin, мДж 0,17 0,14 Еmin без. ≤0,4Еmin заж =0,4·0,17=0,068
  Способность гореть и взрываться при взаимодействии с H2O, O2, и др.     Опасно при  взоимодействии с алогенами и  с сильными окислитеями
  Нормальная  скорость распространения пламени, Uн, м/с 0,572 ----  
  Максимальное  давление взрыва, Pmax, кПа 620 ----  
  Минимальная флегматизирующая концентрация % об.

     N2

      CO2

     H2O (пар)

 
 
 
49

38,6

32

----  
Рекомендуемые огнетушащие вещества
5. Вода (интенсивность  подачи)      
  Пена (интенсивность  подачи)      
  Негорючие газы (наименование, расход)      
  Хладоны (наименование, расход)      
  Порошки (наименование, расход)      

Информация о работе Исследование пожароопасных свойств метилового спирта