Определение категории взрывопожарной опасности помещения. Расчёт производственного освещения

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский федеральный  университет

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ПОМЕЩЕНИЯ

 

Вариант 2

 

 

 

 

 

 

№ группы: ЭУЗ-803322к

Студент:

Лапина Алина Николаевна

Дата: 11.11.2013

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2013

 

 Цель работы: Определить категорию взрывопожарной опасности помещения с водородом, рассчитав избыточное давление взрыва данного газа.

Исходные данные:

Горючее вещество – водород;

Химическая формула  – Н_2;

Молярная масса (М) – 2 кг/кмоль;

Объём газа, вышедшего  из аппарата (V_а) – 15 м³;

Объём газа, вышедшего  из трубопроводов (V_т) – 30 м³;

Температура воздуха (Т_о) – 293 К;

Кратность воздухообмена  аварийной вентиляции (А) - 20 ч^-1;

Объем помещения (V) – 2500 м³;

Свободный объём помещения допускается  условно принимать равным 80 % геометрического  объёма помещения;

Максимальное давление взрыва стехиометрической газо – или паровоздушной смеси ( Рmax ) –  900 кПа;

Коэффициент участия горючего в  взрыве (z) -  1кПа;

Коэффициент, учитывающий негерметичность  помещения и неадиабатический процесс  горения (Кн) – 3,0 кПа;

Плотность воздуха при нормальных условиях (ρ₀) – 1,29 кг/м3

Начальная температура воздуха (Т₀) – 293 К;

Теплоёмкость воздуха (Ср) – 1,03*103Дж/кг*К;

Время для газов и пылей (τ) – 300 с;

Мольный объём (V₀) – 22,413 м³кмоль^-1;

Начальное давление (Р₀) – 101 кПа;

Расчётная температура (t_p) - 61⁰С

Решение:

1.  Определим плотность пара или газа (ρ_г.п.)  при расчетной температуре t_р, кг/м³ , вычисляемая по формуле

ρ_г.п =2/22,413 м³кмоль^-1*(1+0,00367*61⁰С) =0,4кг/м³

2. Определим массу m,  поступившего при расчетной аварии газа, по формуле:

m = (V_а + V_Т) ρ_г ,

m = (15м³ +30м³)*0,4кг/м³ =18 кг

3. Учтём аварийную вентиляцию. При  этом массу горючих нагретых  до температуры вспышки и выше, поступивших в объем помещения,  разделив на коэффициент К,  определив по формуле

К=Аτ+1,      

 где А – кратность  воздухообмена, создаваемого аварийной  вентиляцией, с^–

τ – время для газов и пылей

К = 20*300/360+1=16,6694

m = 18 кг/16,6694 = 1,0798

4. Определим стехиометрическую концентрацию объемных долей горючих газов (С_СТ.) по формуле

   ,

где     

С_СТ – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

nc, nH, nO, nX – число атомов  С,Н,О и галоидов в молекуле  горючего;

Кн – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатический процесс горения. Принять Кн = 3.

Β = 0 +2/4 -0/2 = 0,5

Сст =100/(1+4,84*0,5) = 100/3,42 = 29,24%

5. Определим избыточное  давление взрыва Р для водорода  по формуле

,     

где Рmax – максимальное давление взрыва стехиометрической газо – или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, принять Рmax равным 900 кПа;

Ро – начальное  давление;

Ро – 101 кПа;

m – масса горючего  газа, попавших в результате аварии  в помещении, кг;

Z – коэффициент участия  горючего во взрыве;

Vсв – свободный  объем помещения, м3, свободный  объем помещения находят как  разность между объемом помещения  и объемом, занимаемым технологическим  оборудованием. Допускается принимать  условно равным 80% геометрического  объема помещения.

ΔР = (900кПа-101)*1,0798кг*100%*1/2500м³*0,8*29,24%*3=1,23кПа

Вывод: Избыточное давление взрыва для водорода составило 1,23 кПа с учётом аварийной вентиляции, следовательно помещение с таким газом относится к категории В1-В4 – Пожароопасному.

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский федеральный  университет

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЁТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Вариант 2

 

 

 

 

 

 

 

№ группы: ЭУЗ-803322к

Студент:

Лапина Алина Николаевна

Дата: 11.11.2013

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2013

 

Цель работы: Рассчитать производственное освещение, выбрать тип лампы и провести проверку правильности её выбора.

Исходные данные:

Ширина помещения (А) – 25м;

Длина помещения (В) – 50 м;

Тип лампы – ЛЛ;

Запылённость – 1,1 мг/м³;

Высота помещения (Н) – 5,0 м;

Высота свеса лампы (h_с) – 1,0 м;

Высота рабочей поверхности (h_рп) – 1,2 м;

Тип светильника – Б;

Коэффициент отражения  от потолка – 30%;

Коэффициент отражения  стен – 30%;

Расстояние от стены  помещения до первого ряда ламп (x) – 1,0 м;

Расстояние от стены  помещения до первой лампы в ряду (y) – 1,8 м;

Коэффициент минимальной  освещенности (z) для ЛЛ = 1,1

Код зрительной работы – B.

Решение:

1.Нормированная освещенность Е_Н для заданного вида работ с учётом характеристики зрительных работ, с учетом заданного кода зрительной работы равна 200 лм, так как код зрительной работы В, подразряд зрительной работы, контраст объекта с фоном – малый, характеристика фона – средний.

2. Высчитаем площадь помещения S по формуле:

                                

                                          S = A*B ,                                                                          

 

   где   А __ ширина помещения, м;

            В – длина помещения, м.

S = 25м*50м= 1250 м²

3. Определим коэффициент запаса k в зависимости от величины запыленности производственного помещения и типа используемых ламп. Исходя из того, что запылённость равна 1,1 мг/м3, то этому значению соответствует коэффициент запаса 1,6 – 1,8.

4. Найдём       расстояние от лампы до рабочей  поверхности (Н_Р) определяемое по формуле:

                                  Н_Р = Н – (h_C +h_РП),

где  Н – высота помещения (цех, участок, лаборатория, кабинет), м;

       h_C – высота свеса лампы от потолка помещения (фермы цеха), м;

       h_РП – высота рабочей поверхности от пола, м.

       Н_Р = 5м -  (1м+1,2м) = 2,8 м

5.        Найдём расстояние между лампами в рядах поверхности для ЛЛ:

                                         L / H_P = 1,0;  L = 1* H_P

         где L – расстояние между лампами в рядах и между рядами, м;

        НР – расстояние от лампы до рабочей поверхности, м,

L = 1*2,8м = 2,8 м.

6. Найдём число рядов R ламп при их параллельном расположении по формуле:

R = (A – х) / L,                                                            

     где  х – расстояние от стены помещения до первого ряда, м.

R = (25м - 1м)/2,8м = 9

7. Определим число  ламп в ряду L_R по формуле:

                                               L_R = (В – y) / L,                                                            

    где y – расстояние от стены помещения до первой лампы в ряду, м.

L_R = (50м-1,8м)/2,8м = 17

8. Найдём количество  ламп N в рассматриваемом помещении по формуле

                                                N = R*L_R .

N = 9*17 = 153 штуки    

9. Определим коэффициент использования светового потока η с учетом коэффициентов отражения света от поверхностей и индекса помещения i с учетом типа светильников, при этом индекс помещения i рассчитывают по формуле

      

                                  i = (A* В) / Н_Р (А + В).                                                                                                               

i = (25м*50м)/2,8м*(25м+50м) = 5,95

Будем брать значение равное 5,0.

10.      Рассчитаем  производственное освещения,  приняв  метод светового потока. Расчет  проведём для определения светового  потока лампы F по формуле:

 

                                       F_РАСЧ. = Е_Н S k z / N η ,           

где F_РАСЧ.  – световой поток одной лампы, лм;

       Е_Н – нормированная освещенность, лк;

        S – площадь помещения, м ^2;

        k – коэффициент запаса;

        z – коэффициент минимальной освещенности;

        N – количество ламп;

        η – коэффициент использования  светового потока.

F_РАСЧ = 200лм*1250м²*1,6*1,1/153шт*0,48 = 5991лм

11. Проверим правильность  выбора лампы по формуле:

 

(F_РАСЧ. - F_ГОСТ ) 100% / F_ГОСТ

(5991 лм – 5200 лм)*100% = 15%

Расчет выполнен правильно, так как полученное из формулы  значение будет укладывается в интервал от – 10% до + 20%.

Вывод: Освещение производится с помощью люминисцентных ламп ЛБ 80-2, общее количество которых составляет 153 штуки со световым потоком лампы в 5991 люмен.