Оценка взрывопожарной и пожарной опасности производственных помещений

Контрольная работа

По дисциплине «Теория горения и взрыва»

  Оценка взрывопожарной и пожарной  опасности производственных помещений.

Выполнил: студент гр.

 

Проверил: преподаватель   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

ЗАДАНИЕ 3

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБРАЩАЕМЫХ В ПРОИЗВОДСТВЕ ВЕЩЕСТВ И 
   МАТЕРИАЛОВ 4
2. КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ 
   ОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УЧАСТКОВ ЦЕХА 6

РАСЧЕТ  ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ  ПОМЕЩЕНИЙ....8

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ 
   ПОМЕЩЕНИЯ ЦЕХА 10

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................................... 22

 

Задание

1. Ознакомиться и установить используемые в каждом технологическом процессе материалы и оборудование. Установить показатели пожарной опасности и физико-химические свойства обращающихся в каждом помещении цеха веществ и материалов (ГОСТ 12.1.044-84)
2. Определить категорию взрывопожарной или пожарной опасности 
   каждого из семи подразделений цеха (НПБ 105-95).
3. Определить категорию взрывопожарной или пожарной опасности цеха в целом (НПБ 105-95).

План помещения.

 

№ цеха	Наименование	Размер, м А В Н	Масса вещества G, кг
1	Участок краскоприготовления.	12 18 5	180 (ацетон)
2	Складское помещение (краски)	12 18 5	1750
3	Участок мойки  деталей (ванны с бензином).	24 18 5	320 (бензин)
4	Участок сборки двигателей.	12 18 5
5	Столярный  участок	18 30 5	5000
6	Механический  участок.	24 30 5
7	Мaлярный участок.	18 30 5	120 (ацетон)

 

А=60 м ; В=50 м ; Н=5 м

1. Характеристики обращаемых в  производстве веществ и

материалов

В цехе краскоприготовления  производиться смешивание краски с  различными растворителями.

Складское помещение  используют для хранения банок с краской и растворителями.

Участок мойки  деталей представляет собой помещение, где находятся ванны с бензином. В этих ваннах промывают различные детали.

На участке сборке двигателей происходит сборка оборудования и станков.

В столярно-заготовительном и механическом цехе происходит обработка и обтачка деталей. Материал - дерево и металл.

В мaлярном цехе осуществляют покраску изделий.

Таблица 1 Пожаровзрывоопасность  веществ и материалов

 

В-ва и материалы	Характеристики
1	2
Бензин	СвН18,    плотность    -    722    кг/м3,    температура самовоспламенения - 350° С, температура вспышки = -17 °С. Предел воспламенения: температурный (нижний     =     -17°         С),     (верхний     10°     С), концентрационный (нижний 1,1%), (верхний 5,4%).
Ацетон	С3Н6О, легко воспламеняющая жидкость. Молярная масса 58,8, плотность при температуре 20°С 790,8 кг./м3;   Т   пл.-95,35°С;   коэффициент     диф.пара  в воздухе Д=0,109(Т/273)1/9см2/с.; теплота образования -217,57кДж/моль;        теплота        сгорания- 182 1,3 8 кДж/моль; растворимость в воде не ограниченная; Твсп.-18°С    (з.т.),    -9°С    (о.т.),    Т    воспл.-5°С;    Т самовоспл.535°С в воздухе, 485°С в кислороде; 323°С в   хлоре;    конц.    пределы   рапр.пл.    2,7-13%;    те мп.предлы  распр.пл.:   нижн.-20°С,  верх.  6°С;  мин энергия зажигания 0,41мДж при 25°С,  при конц. паров   6%(об) макс. давл. Взрыва 572кПа; скорость нарастания давления средняя 9,3 МПа/с, макс. 13,9 Мпа/с,  МВСК   11,9%(об.)  при  разбавлении  паровоздушной смеси азотом и 14,9% при разбавлении диоксидом    углерода.    Водный    раствор    ацетона пожароопасен. Ацетон отличается способностью при горении на открытой поверхности прогреваться в глубину,           образуя           всё           возрастающий гомотермический слой; скорость выгорания 5,96 * 10-12 кДЖ/(м2с). Средства тушения табл.4 гр. 1
Древесина	Горючий материал. Дисперсность образца от 24-57 мкм. Т самовоспл. от 375 °С-500°С; Т тлен. 298°С-320°С; Твоспл. 240°С; макс, давление взрыва 550-930 кПа; концентр, предел    распр-ния пламени 60-100 г/м3; макс,  скорость нарастания давления 5,6-18,5 Мпа/с. Средства тушения табл.4 гр.3,4
Древесная пыль	Горючая  смесь  склонная     к самовозгоранию.Т самовоспл.:   аэрогеля  250°С,   аэровзвеси  450°С; нижний   конц.   предел   распр.   пл.20г/м3;   макс, давление взрыва 710,2кПа; скорость нарастания давления   17,2Мпа/с;   мин.   Энергия   зажигания аэровзвеси 60 мДж Средства тушения табл. 4 гр.4

Примечания: з.т. - закрытый тигель; о.т. - открытый тигель; %(масс.) -массовый процент; %(об) - объемный процент; конц. предел распр. пл. -концентрационный предел распространения пламени; коэф. диф. -коэффициент диффузии; МВСК - минимальное взрывоопасное содержание кислорода.

2. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

производственных  участков цеха

1.1 Категории  помещений  и  зданий  предприятий  и  учреждений 
определяются   на   стадии   проектирования   зданий   и   сооружений   в 
соответствии    с    настоящими    нормами,    ведомственными    нормами 
технологического     проектирования     или     специальными     перечнями, 
утверждёнными в установленном порядке.

2. По взрывопожарной и пожарной опасности помещения и здания 
   подразделяются на категории А , Б, В1-В4 ,Г, Д.
3. Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и 
   зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара 
   или   взрыва   периода,   исходя   из   вида   находящихся   в   аппаратах   и 
   помещениях    горючих    веществ    и    материалов,    их    количества    и 
   пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

1.4 Определение   пожароопасных   свойств   веществ   и   материалов 
производится на основе результатов испытаний или расчётов стандартным 
методикам с учётом параметров состояния (давление, температура и т.д.).

Категории помещений  по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с таблицей 2.

 

Таблица 2

 

Категория помещения	Характеристика  веществ и материалов находящихся(обращающихся) в помещении
1	2
А-взрывопожарооп асная	Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные паро-, газовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчётное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчётное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.
Б- взрывопожарооп асная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С,горючие жидкости в таком количестве, что могут образовываться взрывоопасные смеси, при воспламенении которых развивается расчётное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
В1-В4-пожароопасные	Горючие и  трудно горючие жидкости и твёрдые горючие вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б.
Г	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искры и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

 

Расчет  параметров для определения категории  помещений.

Избыточное  давление взрыва АР для индивидуальных горючих веществ: ацетон, бензин. Определяется по формуле:

Р= (Рmах - Ро) (m z 100)/ (V_{св г.п.} C_ст. К_н.)

где, Р_mах - максимальное давление взрыва смеси в замкнутом объеме, принятое равным 900 кПа;

Р₀ - начальное давление, равное 101 кПа;

m - масса горючего вещества, кг;

z - коэффициент участия горючего, принят равным 0,3;

_св - свободный объем помещения, м³;

_г.п.- плотность смеси при расчетной температуре, вычисляемая по формуле:

р_г._п=М/(V₀ (1+0,00367 t_р),

где, М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/ кмоль;

t- расчетная температура, равная 61°С;

С_ст - стехиометрическая концентрация, вычисляемая по формуле:

С_ст=100/(1+4.84 ),

где, - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

Участок краскоприготовления.

С_ст=100/(1+4.84 4)=4.91

=n_c+(n_н-n_x)/4-n₀/2=3+6/4-1/2=4

р_г._п=М/(V₀ (1+0,00367 t_р)=58.08/22.413 (1+0.00367 61)=2.58

z=0.3

Р=(900-101) (180 0.3 100 1)/(1080 0.8 2.58 4.91 3)=131.4 кПа, Таким образом помещение соответствует категории А.

Участок мойки деталей.

Р=(900-101) (320 0.3 100 1)/(2160 0.8 2.43 1.63)=524.94   кПа, ванны с бензином, m=320, М=66 10-³, р_г._п=2.43, С_СТ=1,63. В этом случае- категории А.

Мaлярный участок.

Р=(900-101) (120 0.3 100 1)/(2700 0.7 2.58 2.68)=371.16 кПа, т.к. вещество бензол, m=120, М=58.8 10^-3, р_г._п=2.58, С_СТ=2,68, Помещение соответствует категории А.

Согласно  назначениям помещений цеха: складское  помещение столярно-заготовительный участок, их можно отнести к категории В1 - В4. Для уточнения степени категории необходимо сравнить максимальное

значение пожарной нагрузки на участке с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице 3.

Пожарная  нагрузка Q(МДж), рассчитывается по формуле:

Q=

где, Gi; - количество 1 - го материала пожарной нагрузки, кг.;

Qi - низшая теплота сгорания 1 - го материала , МДж/кг.

Удельная  пожарная нагрузка g(МДж/м²), определяется по формуле:

g=Q/S,

 где, S - площадь размещения пожарной нагрузки, м².

 

Категории	Удельная  пожарная нагрузка, §
В 1	Более 2200
В2	1401-2200
ВЗ	181-1400
В4	1-180

Результат:

• Складское помещение.

G=1750,S=12 18. Т.о.Q=71175, g=423,7 соответствует категории В 3.

 

 

* Столярно-заготовительный участок.

G=5000, S=18 30. Т.о. Q =73300, g=135.7 - категория В 4.

 

 

Участок сборки двигателей и механический участок относятся к категории Д, т.к. на нем происходят операции с материалами в холодном состоянии.

 

 

3 Определение  категории пожаровзрывобезопасности  помещения цеха

По нормам пожарной безопасности 105-95 (НПБ105-95) весь цех относится к категории (А), если суммарная площадь помещений превышает 5% площади всех помещений или 200м².

Наименование  участка цеха	Категория впо	S,м2	S, % от общей площади цеха
Участок краскоприготовления ения .	А	216	7.2
Складское помещение.	вз	216	7.2
Участок мойки деталей(ванны с бензином).	А	432	14.4
Участок сборки двигателей.	Д	216	7.2
Столярно-заготовительный участок	В4	540	18
Механический  участок.	Д	720	24
Малярный  участок.	А	540	18
Общая площадь  цеха		3000	100

Общая площадь  всех помещений категории А 39.6%(1188 м²). Таким образом помещение всего цеха можно отнести к категории А.

 

Задача 1.1

Определить  объем воздуха , необходимый для сгорания 4 м² ацетилена

Решение:

По табличным  данным, количество воздуха, необходимое  для полного сгорания 1 м³ ацетилена, равно 11.93 м³. Для сгорания 4 м³ ацетилена потребуется 4 11.93=47.72 м³ воздуха.

Задача 1.2

Определить  объем воздуха , необходимый для сгорания 5 кг. торфа, состоящего из 40% С, 4.0% Н, 13% О и 20% N; А=10%, W=13%. Азот, золу и влагу горючего вещества при определении количества воздуха не учитывать, т.к. они не принимают участия в реакции.

Решение:

L_в=0.269 (40/3+4-13/8)=4.21 м³ – потребуется для сгорания 1 кг. торфа