Оценка возможности образования горючей среды при выходе веществ наружу из технологического оборудования при нормальной работе

Из аппаратов, работающих в нормальном технологическом режиме, горючие вещества выходят наружу в количествах, которые способны образовать местные и общеобъемные взрывоопасные смеси в производственных помещениях.

Емкость для растворителя представляет собой «дышащий» аппарат. При выходе паровоздушной смеси из аппарата около дыхательной трубы образуется горючая концентрация паров, т.к. рабочая температура больше темп. Всп. (Т_р>Т_всп)

Величина зоны опасных концентраций будет зависеть от количества выходящих паров, их свойств и состояния окружающей среды (скорость движения и температура воздуха). Количество горючих паров, выходящих из сообщающегося с атмосферой аппарата за один цикл при «большом дыхании», определяют по формуле:

,

где V_ж - объем поступающей в аппарат жидкости;

Р_p – рабочее давление в аппарате;

М - молекулярная масса жидкости;

t_р – рабочая температура жидкости в аппарате;

φ_s - концентрация насыщенного пара.

Исходные данные:

Вещество	бензол
Температура рабочая, ºС
Диаметр сепаратора, м	1,4
Высота слоя бензина, м	0,6
Давление рабочее, МПа	0,102

Произведем расчет:

1. Определим давление насыщенного пара при рабочей температуре жидкости:

,

где А, В, С_а - постоянные уравнения Антуана

t_p - температура паров жидкости, ºС.

2. Определим объем поступающей в аппарат жидкости:

м³

где d – диаметр сепаратора, м;

h_сл – высота слоя бензина, м;

3. Определим концентрацию насыщенного пара при рабочей температуре жидкости:

об. доли,

где j_s - объемная доля насыщенных паров;

Р_р - рабочее давление в аппарате, Па;

Р_s - давление насыщенного пара при рабочей температуре жидкости, Па.

4. Определим количество горючих паров, выходящих из сообщающихся с атмосферой аппаратов при "большом дыхании":

Пожароопасная загазованность прилегающей местности может возникнуть преимущественно при больших дыханиях, когда происходит мощный выброс смеси в атмосферу при значительной концентрации в ней горючих паров, поэтому объем взрывоопасной зоны вблизи места выхода паров из нормально работающего оборудования определяем при большом дыхании по формуле:

Произведем расчет:

1. Определим молярный объем при данной температуре и давлении:

где Р₀ = 1,01·10⁵ Па, Р_р = 102·10³ Па - соответственно начальное и заданное

давление, Па;

t_р – рабочая температура жидкости в аппарате, ºС;

V₀ = 22,4 м³/кмоль – постоянная объема.

2. Переведем нижний концентрационный предел воспламенения (φ_н) из объемных долей в кг/м³:

где φ_н - нижний концентрационный предел распр. пл. бензола.

3. Определим объем взрывоопасной зоны вблизи места выхода газа из нормально работающего аппарата:

где Vв - объем взрывоопасной зоны у дыхательного клапана, м³;

m - количество паров, выделяющихся из дыхательных устройств, кг;

- нижний концентрационный предел воспламенения, кг/м³.

К_б - коэффициент безопасности, примем К_б= 2 – для однородной парогазовоздушной смеси без источника зажигания в ней.

Для простоты расчетов принимаем взрывоопасную зону цилиндрической формы, где высота равна диаметру. Диаметр зоны взрывоопасных концентраций определяем по формуле ("Временные рекомендации по тушению пожаров на объектах переработки и хранения сжиженных газов с помощью передвижной пожарной техники", утв. ГУПО МВД СССР 21.11.75 г., с. 2):

Вывод: В целях сокращения потерь паров жидкости и снижения пожаровзрывоопасности в окрестностях дышащих аппаратов целесообразно осуществить следующие технические и организационные мероприятия:

1. Ликвидировать паровоздушное пространство в емкости растворителя.

3. Осуществить герметизацию газового пространства емкости дыхательными клапанами.

7. Осуществить устройство систем улавливания и утилизации паров.

8. Вывести дыхательные трубы за пределы помещения или присоединить к системе улавливания паров. С выполнением условия дыхательные сбросные линии от оборудования с ЛВЖ должны выводиться наружу на расчетную высоту, но не менее 3 м над кровлей или обслуживающей площадкой, если они располагаются не ближе 6 м по горизонтали от более высокой части здания (сооружения).

Дата добавления: 2015-07-24