16
аварии составит
кПа
2. Определить избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушной смеси водорода, возникающей при аварийной разгерметизации трубопровода в производственном помещении.
Данные для расчета
Через помещение, свободный объем которого Vсв = 200 м3, проходит трубопровод с проходным сечением диаметром dтр = 50 мм, по которому транспортируется водород Н2 с максимальным расходом q = 5·10-3 м3/с при нормальных условиях и с максимальным давлением рт = 150 кПа. Трубопровод оснащен системой автоматического отключения с временем срабатывания 2 с и с обеспечением резервирования ее элементов. Задвижки системы установлены перед стеной помещения в месте ввода трубопровода и за стеной данного помещения в месте вывода трубопровода. Длина отсекаемого участка трубопровода Lтр = 10м. Максимально возможная температура для данной климатической зоны tp = 39 °С. Плотность водорода ρв при данной tp равна 0,0787 кг/м3. Молярная масса водорода М = 2,016 кг/кмоль. Максимальное давление при сгорании стехиометрической газовоздушной смеси водорода в замкнутом объеме рmax = 730 кПа.
Расчет
Объем водорода, поступившего в помещение в результате аварийной разгерметизации трубопровода, будет равен
Vв = V1т + V2т = 0,01 + 0,02945 = 0,03945 м3 ,
V1т = q · T = 5 · 10-3 · 2 = 0,01 м3,
м3.
Масса водорода, поступившего в помещение при расчетной аварии, составит
mв = Vв ρв = 0,03945 · 0,0787 = 3,105 · 10-3 кг.
Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания водорода равен
Стехиометрическая концентрация водорода составит
% (об.).
Избыточное давление Δр при сгорании водородовоздушной смеси, образующейся в результате расчетной аварии, равно
кПа
3. Определить коэффициент Z участия паров ацетона при сгорании паровоздушной смеси для случая разгерметизации аппарата с ацетоном.
Данные для расчета
В центре помещения размером 40х40 м и высотой Нп = 3 м установлен аппарат с ацетоном. Аппарат представляет собой цилиндр диаметром основания da = 0,5 м и высотой ha = 1 м, в котором содержится 25 кг ацетона. Расчетная температура в помещении tр = 30 °С. Плотность паров ацетона рa при tр равна 2,33 кг/м3. Давление насыщенных паров ацетона рн при tр равно 37,73 кПа. Нижний концентрационный предел распространения пламени СНКПР = 2,7 % (об.). В результате разгерметизации аппарата в объем помещения поступит 25 кг паров ацетона за время испарения Т = 208 с. При работающей общеобменной вентиляции подвижность воздушной среды в помещении v = 0,1 м/с.
Расчет
Параметры С0, ХНКПР, YНКПР, ZНКПР приведены в примере 1 раздела Б.2.
Так как при работающей и неработающей вентиляции
при ХНКПР < 0,5 l и YНКПР < 0,5 b
коэффициент Z составит:
при работающей вентиляции