Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 3000111.doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
404.48 Кб
Скачать
  • Характерные причины образования температурных напряжений или снижение прочности свойств материала, стенок материала

    Применительно к рассматриваемым аппаратам местные температурные напряжения могут иметь место в оголенных от теплоизоляции местах нагретого до высокой температуры корпуса ректификационной колонны, реактора и горячих трубопроводах. Разогретые участки этих аппаратов могут резко охлаждаться атмосферными осадками, холодным ветром. Во избежание этого теплоизоляция горячих аппаратов и трубопроводов должна быть всегда в исправном состоянии. Для огневого реактора характерной причиной может быть прогар теплообменной поверхности (трубки с катализатором). Этому способствует повышение температурного режима обогрева, отложения на трубках продуктов термического разложения, уменьшение скорости движения продукта. Особенно опасно непосредственное омывание пламенем трубок реактора.

    Во избежание этого применяют высококачественные трубки реактора выполненные, из жароупорной стали. Автоматически регулируют температурный режим и следят, чтобы перепад давления продукта при прохождении через реактор был не больше установленной величины.

    Для резервуара с этилбензолом, расположенном на открытой площадке, корпус, которого выполнен из мартеновской кипящей стали Ст-3, опасным является воздействие низких температур в зимнее время.

    При температурах порядка -300 С сталь делается хрупкой, могут образоваться повреждения даже при небольших динамических воздействиях.

    Во избежание этого резервуары в зонах холодного климата должны изготовляться из стали с повышенной ударной вязкостью.

    Если сталь обычная, нижний пояс резервуара в зимнее время следует утеплять и эксплуатировать резервуар с пониженным уровнем взлива (с меньшей степенью заполнения), чтобы снизить нагрузку.

    • Характерные причины, приводящие к химическому износу материала (коррозии)

    Обращающиеся в производстве этилбензол и стирол не обладают корродирующими свойствами, в них нет также примесей, обладающими этими свойствами, поэтому аппараты не будут испытывать интенсивного износа коррозией от продукта, за исключением реактора. Трубки реактора со стороны топки будут корродировать за счет свободного кислорода в продуктах горения и особенно при омывании их языками пламени (образуется окалина). Поэтому реактор, как было сказано выше, должен быть выполнен из высококачественной стали, а пламя горелок не должно касаться теплообменной поверхности реактора.

    5. Анализ причин появления характерных источников зажигания и разработка средств защиты

    • Характерным источником зажигания на установке является открытый огонь горелок реактора и сильно нагретые поверхности печи. Реактор размещается в непосредственной близости с другими аппаратами, поэтому при аварии пары и газы могут легко войти в соприкосновение с печью и воспламениться.

    • Пары этилбензола и стирола в реакторе нагреты до температуры 6300С, т.е. выше их температуры самовоспламенения, которая равна соответственно 5530С и4900С. Следовательно, при выходе наружу они будут загораться без наличия внешнего источника зажигания. В остальных аппаратах их температура ниже температуры самовоспламенения.

    Чтобы несколько снизить эту опасность, целесообразно огневой реактор оборудовать системой пожаротушения и паровой завесой по внешнему периметру печи.

    • Полимерные соединения стирола, отлагающиеся на стенках аппаратов и трубопроводов, не самовозгораются. Других самовозгорающихся на воздухе отложений также не образуется.

    • Из источников зажигания, образующихся в результате теплового проявления механической энергии, наиболее вероятными могут быть перегревы подшипников насосов и компрессоров, а также искры при очистке поверхностей аппаратов от полимерных отложений искрящими инструментами.

    Во избежание этого температуру подшипников необходимо контролировать, очистку производить инструментом, не высекающим искр.

    • Характерными источниками зажигания от теплового проявления электрической энергии могут быть разряды статического электричества, т.к. этилбензол и стирол являются диэлектриками и естественно при их перемещении, падением струи и ее распылении будут образовываться заряды статического электричества. Могут быть удары молнии в массивные наружные аппараты: резервуары, ректификационную колонну, а также вторичные проявления атмосферного электричества. Во избежание этого все аппараты и трубопроводы должны быть надежно заземлены, резервуарный парк и аппараты наружной установки должны иметь молниезащиту.

    На данной установке могут появиться также источники зажигания, как и на всех других производствах, в результате грубого нарушения установленных правил пожарной безопасности и техники безопасности.

    6. Возможные пути распространения пожара

    Пожар, начавшийся на установке, может принять большие масштабы в результате наличия значительного количества легковоспламеняющихся жидкостей, их паров и горючих газов.

    Общее количество жидкости, находящейся в резервуарах и аппаратах установки, составляет примерно: в резервуарном парке – 6000 м3, на установке – 350 м3 легковоспламеняющихся жидкостей. В парке растекание жидкости при аварии резервуара может быть в пределах обвалования, а продолжительность горения – несколько часов. В пределах установки размером 20х30 м (свободная площадь- 400 м2) при аварии трубопровода до его перекрытия или при аварии емкости сырого стирола выйдет наружу примерно 50 м3 жидкости, образуя слой жидкости высотой примерно 10-12 см. При массовой скорости выгорания стирола 33 кг/м2·час глубина выгорания составит 4 см. Следовательно, при неудачном тушении пожар может продолжаться более 2 час. Высокая теплота горения (4438,8 кДж/моль) вызовет появление высоких температур, а длительность горения может вызвать повреждения и необратимые деформации производственного оборудования и строительных конструкций.

    Газовое облако, которое образуется при аварии, может не только заполнить территорию установки, но и выйти за ее пределы, распространяясь по направлению ветра.

    Во избежание этой опасности должна быть возможность аварийного освобождения промежуточных емкостей и ректификационной колонны, должны быть устроены бортики вокруг емкостных аппаратов и по периметру площадки установки от растекания жидкостей при аварии. Огневой реактор должен иметь, как сказано выше, паровую завесу, чтобы предупредить возможность воспламенения образующегося газового облака. Из имеющихся коммуникаций трубопроводов распространение пламени возможно по дыхательной трубе резервуара с этилбензолом и стиролом (в остальных трубопроводах находятся жидкости или чистые, без воздуха горючие газы), хотя дыхательная труба резервуара с этилбензолом по заданию защищена огнепреградителем, но не указан его тип и фактический диаметр гасящего отверстия. Поэтому примем, что огнепреградитель гравийного типа и определим необходимый диаметр зерна гравия по формуле:

    dкр = Pе· λ· R· T/w· cр· P, где

    Pе – число Пекле на пределе погасания пламени, равное 65080;

    dкр – критический диаметр гасящего отверстия огнепреградителя, м;

    λ – коэффициент теплопроводности горючей смеси, Вт/м·град;

    R –газовая постоянная 848/М=848/108=7,85, кг/кг·град;

    T – температура горючей смеси, равная 273+20=293 К;

    w – нормальная скорость горения паров этилбензола, равная 0,35 м/с;

    cр – удельная теплоемкость горючей смеси, Дж/кг ·град;

    P – давление горючей смеси, равное по заданию 10100 кг/м2 (0,101 МПа).

    Теплопроводность смеси паров этилбензола с воздухом определяется из уравнения:

    λ =k·λп+(1-k)λв ,где

    λп , λв – соответственно коэффициенты теплопроводности паров этилбензола и воздуха, ккал/м· ч ·град;

    k – коэффициент стехиометрической концентрации горения паров, в объемных долях.

    С6Н5СН2СН3 + 10,5О2 +10,5·3,76N2 = 8СО2 + 5Н2О + 10,5·3,76N2 ,

    Следовательно, к = 1/ 1+10,5+10,5·3,76 = 0,02 объемн.доли

    Имея в виду, что в горючей смеси очень мало паров этилбензола (всего 2%) и много воздуха (98%), можно без существенной ошибки теплопроводность и удельную теплоемкость не вычислять для смеси, а брать как для чистого воздуха. Тогда при 200С:

    λ = 0,223 ккал/ м· ч ·град; а cр =0,24 ккал/кг· град.

    Подставляя полученные данные в основную формулу, получим:

    dкр = Pе· λ· R· T/w· cр· P =0,0012 м ил 1,2 мм.

    Безопасный диаметр гасящего канала огнепреградителя равен:

    d=0,8· dкр = 0,96 мм

    Тогда диаметр зерен гравия будет равен:

    dграв.= 4d = 4·0,96 =3,96 или 4 мм.

    Высоту насадки гравия принимаем 80 мм.

    Чтобы уменьшить масштабы пожара и снизить тем самым ущерб от него, необходимо помимо противопожарного водоснабжения и первичных средств пожаротушения иметь стационарную установку паротушения для реактора и установки пенотушения для насосной, компрессорной станции и резервуарного парка.

    III. Обоснование категории взрывопожароопасности производства

    Определим категорию взрывопожароопасности помещения насосной станции для подачи этилбензола в реакторы, а затем помещения вакуум-компрессоров для удаления водорода из системы.

    Насосная станция.

    а) В помещении насосной станции нет емкостных аппаратов, а только насосы и трубопроводы. Наиболее опасной аварийной ситуацией будет разрыв нагнетательного трубопровода, диаметр которого 50 мм (по заданию).

    б) Количество жидкости, которое выйдет в помещение при аварии.

    Использовать нормативный документ НПБ 105-03 и Пособие по применению НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» при рассмотрении проектно-сметной документации.

    IV. Выводы

    Установка по производству стирола из этилбензола является взрывопожароопасной. В ней обращается большое количество ЛВЖ и водорода.

    Процесс протекает при высоких температурах и с использованием глубокого вакуума.

    В работе дан анализ пожарной опасности основных параметров установки-реактора, ректификационной колонны, резервуара с этилбензолом.

    Установлено, что в реакторе и резервуаре при нормальной эксплуатации или нарушении режима имеются или могут образоваться взрывоопасные концентрации, при нарушении режима работы образуются опасные для аппаратов давления. На установке имеются характерные источники зажигания - открытый огонь горелок реактора и высоконагретые продукты реакции (tраб >tсмв).

    Показаны возможные пути развития пожара и его возможные масштабы. По выявленным недочетам предложена соответствующая пожарная защита.

    Установлено, что помещения насосной и компрессорной станций по взрывной и пожарной опасности относятся к категории А.

    Основные результаты анализа пожарной опасности рассматриваемых аппаратов и их противопожарная защита показаны на прилагаемой карте пожарной опасности.

    Формулы для выполнения необходимых расчетов по курсовой работе

    I. Аппараты с лвж и гж:

    В паровоздушном пространстве закрытых аппаратов горючая смесь паров образуется только в определенных температурных интервалах нагрева жидкости, которые называются температурными пределами воспламенения.

    Отсюда вытекает, что обязательными условиями для образования взрывоопасных (горючих) концентраций паров в закрытых и емкостях являются:

    а) наличие паровоздушного пространства в аппарате;

    б) наличие в аппарате горючей жидкости, рабочая температура которой находится в интервале между нижним и верхним температурными пределами воспламенения, т.е.

    tнпв ≤ tраб ≤ tвпв, где

    tраб - рабочая температура жидкости в аппарате, град;

    tнпв, tвпв - соответственно нижний и верхний температурные пределы воспламенения жидкости, град.

    Температурные пределы воспламенения для многих легковоспламеняющихся и горючих жидкостей приведены в справочных пособиях. Температурные пределы воспламенения могут быть определены экспериментально по ГОСТ 12.1.044-89, а в некоторых случаях вычислены по следующей формуле:

    tв = ktкипl, где

    tв – соответствующий температурный предел воспламенения (нижний или верхний) при атмосферном давлении, град;

    tкип- температура кипения жидкости или начала кипения раствора, град;

    k, l - постоянные величины, определяемые или вычисляемые из экспериментальных данных.

    Значения k и l для некоторых соединений приведены в таблице 2.

    Оценивая практически пожаровзрывоопасность среды внутри аппаратов и емкостей, необходимо учитывать определенный запас надежности, так как температурные пределы воспламенения, взятые из справочных пособий, могут не в полной мере соответствовать свойствам данной жидкости и, кроме того, в реальных условиях возможно неравномерное распределение концентрации в паровом объеме (пространстве) аппарата. Применительно к температурным пределам воспламенения жидкостей запас надежности принимают равным ±10о С.

    Это обеспечивает расширение зоны пожароопасных концентраций, как показано на рис. 1.

    Тогда второе условие, необходимое для образования взрывоопасных концентраций паров жидкости в закрытых аппаратах, может быть записано следующим образом:

    tнпв -10о С ≤ tраб ≤ tвпв +10о С.

    Рабочая температура жидкости (ее действительная температура в аппарате) определяется по показаниям приборов или из пояснительной записки к проекту (когда речь идет о проектируемом производстве) или к технологическому регламенту. Если рабочая температура жидкости в процессе эксплуатации аппарата будет изменяться, следует определить, в какие периоды работы аппарата внутри него могут возникнуть взрывоопасные концентрации.

    Таблица 2.

    Температурный предел воспламенения

    Нормальные алканы

    Нормальные алкены

    Жирные спирты

    Нефть и нефтепродукты

    k

    l

    k

    l

    k

    l

    k

    l

    Нижний

    0, 6957

    73,8

    0,6867

    74,5

    0,5746

    33,7

    0,82

    86

    Верхний

    0,7874

    50,3

    0,7976

    49,5

    0,6928

    15,0

    0,7

    42

    Рис.1. Зона воспламенения паровоздушных концентраций с учетом запаса надежности:

    1 – область температур, при которых в аппарате образуются паровоздушные смеси в пределах воспламенения;

    2- область воспламенения паровоздушных смесей с учетом запаса надежности;

    3 – область температур, при которых смеси имеют концентрация ниже нижнего предела воспламенения;

    4 - область температур, при которых смеси имеют концентрация выше верхнего предела воспламенения.

    в) Если в аппарате в какие-то периоды будет взрывоопасная концентрация, опасность ее наличия можно подтвердить определением величины давления, которое образуется при взрыве и внутреннего напряжения в стенке сосуда.

    Давление при взрыве можно определить по формуле:

    Рвзр. = Ровзр.о)·(m/n),

    где Рвзр.- давление при взрыве паров, кг/см2;

    Рорабочее давление в резервуаре, кг/см2

    Твзр.и Тосоответственно температура при взрыве и рабочая температура в резервуаре, оК;

    m и n – количество молей до взрыва и после взрыва.

    г) Если автор курсовой работы придет к заключению, что необходимо защитить аппарат негорючим газом, то необходимую концентрацию инертного газа можно определить расчетом по известной методике.

    Введение негорючих газов в паровоздушный объем аппаратов и емкостей.

    Флегматизирующее действие инертного компонента тем сильнее, чем выше его теплоемкость. Нет необходимости удалять весь кислород из защищаемой емкости или аппарата, а достаточно разбавить смесь негорючим газом до безопасной величины. Учитывая коэффициент надежности, требуемая концентрация φд негорючего газа в смеси должна быть на 20% выше φфл, т.е. φд =1,2 φфл.

    Требуемую концентрацию инертного компонента в смеси горючее – воздух можно выразить через количество оставшегося кислорода:

    φк.д.=1,к.фл.- 4,2,

    Где φк.д –допустимая по условиям взрывобезопасности концентрация кислорода в смеси, % (объемн.);

    φк.фл. – предельная взрывобезопасная концентрация кислорода в смеси, %.

    Предельное взрывобезопасное содержание кислорода в смеси можно определить опытным путем или найти его примерное значение расчетом по формуле:

    φк.фл = нпв,

    Где n – стехиометрический коэффициент при кислороде в уравнении реакции сгорания одного моля горючего вещества;

    φнпв – нижний концентрационный предел воспламенения, % (объемн.).

    Следовательно:

    φк.д.=1,2nφк.фл.- 4,2 .

    Зная допустимую (по условиям взрывобезопасности) концентрацию кислорода в смеси, можно определить, сколько негорючего газа следует подать в аппарат:

    φд = 100 – φкд./0,21,

    Где φд – концентрация негорючего газа, требуемого для защиты аппарата, % (объемн.).

    Более точно предельное безопасное содержание воздуха в аппаратах с горючими жидкостями можно определить следующим образом:

    Vв=100(Tп – Tо) ∙∑Аini∑cpini /0,74 ∑Qini

    Где Аi– количество воздуха, необходимого для полного сгорания одного моля i-го компонента, моль;

    Qi – теплота сгорания одного моля i-го компонента, кал/моль;

    ni – мольная доля i-го компонента смеси горючих паров;

    Т0 –начальная температура, о С;

    Тп – критическая температура пламени, соответствующая верхнему пределу воспламенения. Для смесей углеводородов с малыми примесями Н2 и СО принимают равной 1100о С.

    ∑cpini – суммарная теплоемкость продуктов сгорания может приниматься во всех случаях равной 7 кал/моль∙град

    Таким образом, взрывобезопасность аппарата или емкости можно обеспечить при помощи негорючего газа, контролируя его концентрацию или концентрацию кислорода в смеси, не допуская, чтобы их содержание выходило за пределы допустимых значений.

    II. Аппараты с горючими газами

    Обычно аппараты и трубопроводы бывают заполнены горючим газом без примесей окислителя, на 100%. Реже по технологическим условиям используется смесь горючего газа с воздухом или кислородом (например, получение водорода конверсией метана)

    Наличие горючей смеси газа с воздухом внутри аппаратов и трубопроводов ожжет быть выражено следующим образом:

    φнпв ≤φраб ≤φвпв

    Запас надежности для нижнего концентрационного предела воспламенения принимают равным 50% от его значения.

    Верхний предел воспламенения, с учетом запаса надежности, определяют по формуле:

    φбез = 100 – (100-φвпв)/К,

    К-коэффициент зависит от численной величины верхнего концентрационного предела воспламенения.

    Для веществ с невысоким значением верхнего концентрационного предела воспламенения К=1,04-1,1.

    Для веществ с высоким значением верхнего концентрационного предела воспламенения (например, ацетилен, водород, метиловый спирт и т.п.) К=1,31-2,52.

    Следовательно, в аппаратах с газами при учете запаса надежности концентрацию нужно считать взрывоопасной, если

    0,5φнпв ≤φраб ≤100 – (100-φвпв)/К

    Рабочая концентрация горючих газов φраб не может быть определена по величине рабочей температуре или давления в аппарате.

    Действительную концентрацию газа определяю анализом или устанавливают по данным технологического регламента.

    III. Периоды пуска и остановки

    Для периода окончания продувки φ=φкон.,

    тогда для газов τг=(V/q)ln (φначкон)

    Для огнеопасных жидкостей длительность продувки должна быть увеличена в несколько раз по сравнению с аппаратами из-под горючих газов, следовательно,

    τж = n(V/q)ln φначкон, где τг , τж- время продувки аппарата с горючим газом и горючей жидкостью, мин; n – коэффициент, зависящий от летучих жидкости и ее количества. В среднем может быть принят в пределах 3-10.

    Количество негорючего газа или водяного пара q, подаваемого на продувку аппарата, можно определить, зная диаметр трубопровода и давление газа при выходе газа из него:

    q=πd2/4∙w60 =πd2∙w, где w- скорость истечения из трубопровода в аппарат, м/сек;

    d- диаметр трубопровода, м.

    IV. Аппараты с дыхательными устройствами

    При выходе паровоздушной смеси из аппарата около дыхательной трубы образуется горючая концентрация паров, если температура жидкости будет равна или больше величины НКПРП (воспламенения) с учетом коэффициента надежности, т.е., если tраб ≥tнтпв -100С.

    Величина зоны опасных концентраций будет зависеть от количества выходящих паров, их свойств и состояния окружающей среды (скорость движения и температура воздуха).

    Определение потерь при большом дыхании.

    Предположим, что перед наполнением резервуара в нем находится объем жидкости V1, а в конце заполнения объем жидкости в резервуаре будет равен V2. Наполнение почти всегда происходит при неизменяющейся температуре tраб и постоянном давлении в емкости Рраб.

    Таким образом, Р1≈ Р2 = Рраб, t1≈ t2= tраб и φ1= φ2= φs

    Тогда количество потерь при большом дыхании можно определить по формуле: Gб =(V1-V2)(Pрабрабs (Mп /848)

    V. Для аппаратов с сальниковыми уплотнениями

    Значительное количество аппаратов, работающих под давлением, имеют движущиеся механизмы (лопасти мешалок, колеса насосов и компрессоров, винты шнеков и т.п.), валы или штоки которых проходят через корпус аппарата с соответствующими сальниковыми уплотнениями.

    Уплотнения вращающихся валов и штоков, совершающих возвратно-поступательное движение, должны создавать небольшое трение, быть износоустойчивыми, обладать требуемой герметичностью и возможностью легкой замены.

    Создать надлежащую герметичность сальников очень трудно, поэтому при работе аппаратов с наличием сальниковых уплотнений всегда наблюдается утечка паров, газов или жидкости. Так, по данным натурных испытаний, средние выделения паров и газов на один насос составили следующие величины.

    Таблица 3

    Перекачиваемые

    продукты

    Вещества,

    выходящие через сальники

    Количество

    выделений,

    г/ч

    Темные нефтепродукты при температуре 100-3500С

    Тяжелые углеводороды

    500

    Светлые нефтепродукты при температуре до 600С

    Легкие углеводороды

    1000

    Сжиженные газы

    Бутан-бутилен

    2500

    Раствор масла в толуоле

    Пары толуола

    145

    Бензол

    Пары бензола

    450

    Количество жидкости, просачивающейся через сальниковые уплотнения, примерно можно определить расчетом по эмпирическим формулам. Так, для поршневых насосов, перекачивающих легкие, холодные нефтепродукты, утечка будет равна: G =A√P, где

    G- количество жидкости, проходящей через сальник штока в г/ч на 1 мм смоченного периметра штока;

    A – опытный коэффициент. Для высоколетучих жидкостей при нормальном состоянии сальников принимают A ≈ 5,0; для обычных бензинов и керосинов при хорошем состоянии сальников A≈2,5;

    P – давление, создаваемое насосом, ати.

    Утечки через сальники центробежных насосов при перекачивании лгких жидкостей может быть найдена по формуле:

    G =0,005dρК√Н, где

    G -количество жидкости, выходящей через сальники насоса, кг/ч;

    d – диаметр вала насоса, м;

    ρ - удельный вес жидкости, кг/м3

    К – коэффициент испаряемости жидкости, (если нужно определить вес испарившейся части жидкости);

    Н – рабочее давление насоса, м вод.ст.

    VI. Нарушение нормального процесса конденсации паров

    Непосредственной причиной нарушения нормального процесса конденсации паров в конденсаторах является уменьшение количества передаваемого тепла от подлежащего конденсации пара к хладоагенту. Это может происходить в результате уменьшения или полного прекращения подачи хладоагента (воды, рассола, сжиженного газа и т.п.), поступления его с более высокой начальной температурой, а также при уменьшении коэффициента теплопередачи от пара к хладоагенту при сильном загрязнении теплообменной поверхности конденсаторов малотеплопроводными отложениями. Коэффициент неполноты конденсации в общем виде может быть выражено отношением:

    а =(Qн –Qд /Qн )∙100,

    где Qн – количество тепла, передаваемого через теплообменную поверхность, при полной конденсации пара, ккал/ч;

    Qд - количество тепла, передаваемого при нарушении процесса конденсации, ккал/ч.

    VII. Попадание в высокотемпературные аппараты жидкостей с низкой температурой кипения

    Если в аппарат с высокой рабочей температурой по какой-либо причине попадет жидкость, температура которой значительно ниже температуры в аппарате, то произойдет интенсивное испарение жидкости и повышение давления.

    Приращение давления ∆P в аппарате при попадании в него жидкости и ее испарения определяется по формуле:

    P=Р0 ∙(mV/Vсв),

    Где Р0 – давление, равное 1 кг/см2;

    m – количество жидкости, попавшей и испарившейся в аппарате, кг;

    V- объем паров , образующихся при испарении 1 кг жидкости при температуре аппарата , м3/кг;

    Vсв – свободный объем аппарата, м3.

    При возможности образования повышенного давления в аппарате проверить защищен ли он предохранительными клапанами, если нет, то предложить его и определить необходимую площадь сечения предохранительного клапана:

    Gкл =1,59·μ·f·B·12)·γ , где

    Gкл- пропускная способность клапана (кг/ч) или площадь сечения предохранительного клапана для паров и газов;

    μ – коэффициент расхода, определяется экспериментально илипринимается ориентировочно 0,75- 0,85;

    f – площадь сечения клапана, мм;

    P1 – максимальное давление перед клапаном, кг/см2;

    P2 - давление за предохранительным клапаном, кг/см2;

    γ – удельная масса паров при P1 и t1, кг/м3;

    t1температура среды перед клапаном, град.

    VIII. Гидравлические удары.

    Большие внутренние напряжения в стенках аппаратов и трубопроводов могут возникнуть в результате резкого торможения движущегося потока жидкости или газа, т.е. в результате так называемого гидравлического удара.

    Величину ∆P, на которую повысится давление в трубопроводе при гидравлическом ударе, можно определить по формуле Н.Е.Жуковского:

    P=( γ/g)∙C·∆w , где

    γ – удельная масса жидкости. В нашем случае 870 кг/м3;

    g – ускорение силы тяжести, м/с2;

    C – скорость распространения ударной волны, м/с;

    w – уменьшение скорости движения при торможении струи, м/с.

    Скорость распространения ударной волны определяется по формуле:

    С=

    g·Eж

    γ∙(1+d/δ· Eж / E

    Где

    Eж – модуль упругости жидкости, кг/м2.

    E – модуль упругости стали, кг/м2;

    d – диаметр (внутренний) трубы, м;

    δ – толщина стенки трубы, м.

    Библиографический список

    1. Алексеев М.В., Волков О.М., Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств. – М:1986.

    2. Алексеев М.В. Основы пожарной профилактики в технологических процессах производств. М, 1972.

    3. Клубань В.С., Петров А.П., Рябиков В.С. Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса. - М: 1987.

    4. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования.

    5. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

    6. Пособие по применению НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий» при рассмотрении проектно-сметной документации.

    7. ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы определения.

    8. ГОСТ 12.3047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

    9. Современная противопожарная защита зданий и сооружений. Корольченко А.Я., Корольченко Д.Я. Основы пожарной безопасности предприятия.

    Полный курс пожарно-технического минимума. Учебное пособие. – М: Пожнаука, 2006.

    Процессы и аппараты защиты окружающей среды

    Методические указания по выполнению курсовой работы

    магистрантами направления 20.04.01 «Техносферная безопасность»,

    по программе «Пожарная безопасность»

    Составители: Елена Анатольевна Сушко

    Инна Игоревна Переславцева

    Ирина Александровна Иванова

    Подписано в печать. 2015 г. Уч.-изд.л. 3,5

    Воронежский ГАСУ

    394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84