Оценка пожаровзрывоопасных свойств веществ, обращающихся в производстве
Таблица 1.2
Показатели пожарной опасности горючих веществ
Вещество (класс) |
tвсп, оС |
tсв, оС |
Температурные пределы распространения пламени, оС |
Концентрационные пределы распространения пламени, об. доли |
Uн, м/с | ||
нижний |
верхний |
нижний |
верхний | ||||
Стирол (ЛВЖ) |
37 |
490 |
27 |
67 |
0,011 |
0,072 |
0,57 |
Водород(ГГ) |
- |
510 |
- |
- |
0,0412 |
0,75 |
2,70 |
Этилбензол (ЛВЖ) |
20 |
431 |
20 |
59 |
0,01 |
0,068 |
0,4 |
КОРЭ* |
52 |
470 |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблица1.3
Константы уравнения Антуана
Вещество |
Химическая формула |
Молекулярная масса |
А |
В |
СА |
Стирол(ЛВЖ) |
С8Н8 |
104,14 |
7,06542 |
2123,057 |
272,988 |
Водород(ГГ) |
Н2 |
2,016 |
- |
- |
- |
Этилбензол (ЛВЖ) |
С8Н8 |
106,16 |
6,35879 |
1590,660 |
229,581 |
* - кубовый остаток этилбензола
Стирол – (винилбензол, финилэтилен, этенилбензол); легковоспламеняющая бесцветная жидкость; плотность 901,7 кг/м3 при 25 0С; температура кипения 145 0С; плотность пара по воздуху 3,6; максимальное давление взрыва 647 кПа); теплота сгорания 4438,8 кДж/моль; ПДК 5 мг/м3;Средства тушения: - вода I=0,2 л/м2хс; ВМП ср. кр. ПО-1Д – I=0,08 л/м2хс; СО2 G=0,7 кг/м3; Хладоны 0,22 кг/м3; порошки ПСБ-3 – 1,5 кг/м3;
Этилбензол - легковоспламеняющая бесцветная жидкость; плотность 826,64 кг/м3 при 25 0С; температура кипения 136,2 0С; плотность пара по воздуху 3,7; теплота сгорания 4386,98 кДж/моль; ПДК 1 мг/м3;Средства тушения: - вода I=0,2 л/м2хс; ВМП ср. кр. ПО-1Д – I=0,08 л/м2хс; СО2 G=0,7 кг/м3; Хладоны 0,22 кг/м3; порошки ПСБ-3 – 1,5 кг/м3;
Водород – горючий газ, температура кипения 252,8 0С, плотность по воздуху 0,0695; теплота сгорания 241,6 кДж/моль. Средства тушения: Для прекращения диффузионного горения водорода, вытекающего из трубопровода со скоростью 10 м/с, необходимо его разбавить 10-кратным объемом азота; вода I=0,08 л/м2хс; Хладоны 1,16 кг/м3, объемное тушение комбинированное, охлаждение водой.
Оценка пожаровзрывоопасности среды внутри аппаратов при их нормальной работе
В технологической схеме могут быть аппараты с горючими жидкостями, причем уровень жидкости может изменяться при наполнении или расходе продукта. Могут быть аппараты, полностью заполненные жидкостью (например, насосы, трубопроводы), аппараты с горючими газами и аппараты, внутри которых находятся одновременно горючая жидкость и газ. Поэтому вначале следует выяснить, есть ли аппараты с переменным уровнем горючей жидкости. Это обычно резервуары, вертикальные и горизонтальные емкости, мерники и другие подобные им аппараты. В таких аппаратах над поверхностью жидкости всегда есть паровоздушное пространство, концентрация паров в котором может быть ниже нижнего предела распространения пламени (воспламенения), в пределах воспламенения (взрыва) или выше верхнего предела распространения пламени (воспламенения). Взрывоопасная концентрация паров в паровоздушном объеме аппарата при нормальной рабочей температуре образуется при выполнении условия:
tнп ≤ tр ≤ tвп, (1)
где tнп и tвп – нижний и верхний температурные пределы распространения пламени, соответствующие нижнему и верхнему концентрационным пределам распространения пламени; tр – рабочая температура жидкости.
Внутри технологического оборудования с горючими газами или перегретыми парами взрывоопасная концентрация (ВОК) образуется в том случае, если в них попадает воздух или по условиям ведения технологии подается окислитель (кислород, воздух, хлор и др.) при выполнения соотношения
φн φр φв (2)
Определяем область распространения пламени паров стирола для рабочих температур:
- для Tр=10 0С
φн = 0,011= 0,011132
φв = 0,072= 0,07335
- для Tр=35 0С
φн = 0,011= 0,010912
φв = 0,072= 0,0711
Определяем область распространения пламени паров водорода для рабочих температур:
- для Tр=10 0С
φн = 0,0412= 0,011132
φв = 0,75= 0,07335
- для Tр=35 0С
φн =0,0412= 0,010912
φв = 0,75= 0,0711
Как правило, аппараты заполнены газами без наличия воздуха, рабочая концентрация газа в аппарате будет равна 100 %. Следовательно, она практически всегда выше верхнего концентрационного предела воспламенения, т.е. опасность взрыва (взрывоопасная концентрация) отсутствует. Однако она может возникать в периоды пуска и остановки аппарата
Для проверки условий образования взрывоопасных концентраций в аппаратах составляем таблицу 3.1. (В рамках варианта 72).