165827 (Использование энергосберегающих технологий для кристаллизации сульфата натрия), страница 7
Описание файла
Документ из архива "Использование энергосберегающих технологий для кристаллизации сульфата натрия", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "химия" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "контрольные работы и аттестации", в предмете "химия" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "165827"
Текст 7 страницы из документа "165827"
5. Механические расчеты
5.1 Расчет элементов испарителя – кристаллизатора
5.1.1 Расчет допускаемого внутреннего давления для цилиндрической обечайки теплообменника испарителя – кристаллизатора
Исходные данные:
Длина обечайки Нц = 6000 мм;
Внутренний диаметр – 800 мм;
Толщина стенки S = 10 мм.
В межтрубной пространстве находится водяной насыщенный пар с температурой tc = 132,90С при Рс = 0,3 МПа. Материал кожуха – листовой прокат из стали 1 х 18Н10Т.
Прибавка к расчетной толщине стенки С = 1,5 мм.
Швы – сварные с двусторонним сплошным проваром, выполнены вручную (см. рис.8.1)
Расчет:
Расчетная температура стенки t = tc = 132,90С;
Допускаемое напряжение:
В рабочем состоянии [ ] = * = 1 * 152 = 152 МПа, Где * = 152 МПа – для стали 1Х18Н10Т при температуре 132,90С. [3]
= 1 – для листового проката, при гидравлических испытаниях
[ ] = Т20/1,1= = 263,6 МПа,
где Т20 = 290 МПа – предел текучести стали 1 Х 18 Н10Т при + 200С.
Расчетное давление (см. рис. 8.1 ) – Р*р = Рс = 0,3 МПа
Пробное давление при гидравлическом испытании (Рр 0,5 МПа и Нс < 8 м).
ри = max 1,25 рр [ ]20 / [ ] = 1,25 * 0,3 * = 0,43 Мпа =0,43МПа
Рр = 0,3 МПа
где [ ]20 = 20* = 177 Мпа – допускаемое напряжение стали 1 х 18Н10Т при температуре + 200С ( = 1) [3]
Коэффициент прочности сварных соединений обечайки для заданного типа швов = 0,93. [3]
Допускаемое внутреннее давление в рабочем состоянии:
[p] = 2 [ ] (S – C) / (D + S – C) = = 2.97 МПа;
При гидравлических испытаниях:
[p] = 2 [ ]и (S-C) / ( Д + S – C) = = 5.15 МПа
Условия применяемости формул соблюдается, т.к. (S-C) / Д = = 0,0106 <0,1. Таким образом рр < [p], (0,3 МПа <2,97 МПа) и ри <[ ри], ( 0,43 МПа < 5,15 МПа)
Рис. 8.1. Схема расчетная обечайки. Рис. 8.2. Схема расчетная обечайки теплообменника сепаратора
5.1.2 Расчет обечайки сепаратора
Исходные данные:
Материал обечайки – сталь 1Х18Н10Т.
σв = 550 МН/м2; σТ = 220 МН/м2 [3].
Проницаемость материала обечайки в среде – 0,03 мм/год (с1 = 1 * 10-3; с2 = 0).
Среда – водный раствор осадительной ванны – жидкость ж = 1295 кг/м3
Рс – вакуум 450 мм. рт. ст.
tс = 600С
Диаметр Д = 2200 мм;
Н = 6000 мм;
Продольный сварной ручной электродуговой шов – стыковой двух сторонний. ( ш = 0,95). [3]
Аппарат 2-го эксплуатационного класса 2-й группы ( = 1,0). [3]
Расчет:
Эскиз к расчету смотреть рисунок 8.2.
Гидростатическое давление в нижней части обечайки при уровне жидкости в сепараторе Нж = 1 м определяется по формуле [3]:
рж = жg Нж = 1295 * 9,81 * 1 = 12704 Па 0,013 МПа
Расчетное внутреннее давление среды рс = 760 – 450 = 310 мм.рт.ст., или
рс = * 1,013 * 104 = 4,132 * 104 Па
Расчетное давление в сепараторе р = рс + рж = 4,132 * 104 + 1,3*104 = 5,432 * 104 Па
Допускаемое напряжение для стали 1х18Н10Т по пределу прочности [3] из ф. 14.1 и таб. 14.1:
σд = (σв / nв) * =( 550*106 / 2,6) * 1,0 = 211,5 * 106 Н/м2
Допускаемое напряжение для стали 1Х18Н10Т по пределу текучести (ф 14,2) [3]:
σд = (σт / nт) * = 220 * 106 * 1,0 / 1,5 = 146,7 * 106 Н/м2
Второе, как меньшее является расчетным.
Так как (σд/ р) * ш = (146,7 * 106 / 0,05432 * 106 ) * 0,95 = 2565,6150,
то величиной р в знаменателе формулы (15.1) [3] пренебрегаем.
Расчетную толщину стенки обечайки определяем по формуле (15.1)
S´ = (Дв р / 2 σд ш) + с = 2,2 * 0,05432*106 / 2 * 146,7 * 106 * 0,95 = ( 0,4 * 10-3 + с)м;
Прибавку с при с3 = 0,8 * 10-3 м (таб. 2.15) [3] определяем по формуле (15.15) [3]
С = с1 + с2 + с3 = (1+0+0,8) 10-3 = 1,8 * 10-3 м;
S´ = (0,4+1,8)10-3 = 2,2 * 10-3 м, принимаем S = 3 мм.
Проверим напряжение в стенке обечайки при гидравлическом испытании аппарата водой рж = жg Нж = 1000 * 9,81 * 6 = 58860 Па 0,059 МПа. Жидкость - вода. Расчетное давление испытания определяем по формуле (15,25) [3] и таб. (14.5) [3]:
Ри = рг + рж = 10*104 + 5,9*104 = 15,9 * 104 Па 0,16 МПа
Напряжение в стенке обечайки при гидравлическом испытании аппарата определяется по формуле (15,24) [3]:
σ = [Дв + (S – C)] pи / 2(S – C) ш = [ 2,2 + (3 – 1,8) * 10-3] 0,16 / [2(3 – 1,8) * 10-3 * 0,95] = 154,5 МПа, что < σт / 1,2 = 220 / 1,2 = 183,3 МПа
5.1.3 Расчет конического днища сепаратора
Исходные данные:
Материал днища – сталь 1Х18Н10Т; внутренний диаметр Дв = 2200 мм; днище коническое неотбортованное с углом конуса 2 α = 1500 и , с центральным отверстием d = 0,05 м; ш = 0,95;
Давление на днище р = 5,432 * 104 Па 0,05 * 106 МПа ; С1 = 1,0 мм, С2 = 0
Расчет:
Фактор формы днища при α = 75о определяем по графику (16.8) [3] при Rб/Дв = 0,01 и у = 9;
Эскиз днища смотреть рисунок 8.3
Рис. 8.3 Эскиз днища сепаратора
Расчетную толщину днища определяем по формуле (16.7) [3]:
S´ = (Дв р у / 2 σид ш ) + с = 2,2 * 0,05 * 9/( 2*146 * 0,95) + с = ( 0,0036 + с) м = (3,6*10-3 + с) м.
Прибавку с при с3 = 0,4 мм (таб. 2.15) [3] определяем по формуле (15,15) [3]
С = с1 + с2 + с3 = (1 + 0 + 0,4) * 10-3 = 1,4 * 10-3 м;
S´ = (3,6 + 1,4)10-3 = 5 * 10-3 м.
Принимаем ближайший размер по таблице 16,19 [3], но не менее, толщину стенки обечайки S = 5 мм. Площадь поперечного сечения укрепляющего кольца в нижней части обечайки определяем по формуле:
= 2,22 * 0,05 * tg75о / (8*146) = 0,00077
При соотношении размеров конечного сечения кольца по фигуре (16.11) [3] расчетная толщина будет: Sк = = = 0,016 м. (см рис. 8.4)
Размеры укрепляющего кольца Sк = 16 мм; 3 Sк = 16*3 = 48 мм
2 S = 5*2 = 10 мм.
Sк > S
5.1.4 Расчет трубной решетки греющей камеры
Эскиз расчетный смотреть рис.8. 5
Рис. 8.5 К расчету трубной решетки греющей камеры
Исходные данные:
Давление в трубном пространстве рm = рс + рж = 1295 * 9,81 * 6 + 0,04 * 106 = 76223,7 Па
Давление в междутрубном пространстве рм = 0,3 Мпа;
Длина трубок L = 6000 мм;
Матерная труб – сталь 1Х18Н10Т;
Матерная трубной решетки – сталь 0 х 13;
Диаметр – Дв = 800 мм = 0,8 м;
Диаметр труб – ф 38 х 2 мм.
σид = 177,0 МПа для стали 1Х18Н10Т – σид = 146 МПа – для стали
С = 1,8 * 10-3 м
Расчет
Расчетную высоту наружной части решетки при = 1 определим по формуле (23.1) [3]:
h´t = kДв + с = 0,43 * 0,8 + 0,0018 = 0,0078 + 0,0018 = 0,0096 = 9,6 мм.
Коэффициент прочности решетки определяем по формуле (22,5) [3]
= = = 0,99
Расчетную высоту средней части решетки при = 0,99 определим по формуле (23.1) [3]:
h´1 = kДв + с = 0,99 * 0,8 + 0,0018 = 0,0181 + 0,0018 = 0,0199 = 19,9 мм.
5.1.5 Расчет компенсатора кожуха греющей камеры
Исходные данные:
Диаметр внутренний кожуха Дв = 800мм;
Длина L = 6000 мм;
Давление рm = 0,076 Мпа;
Рм = 0,3 МПа
Температура:
tm = 900C
tк = 132,90С
Sк = 10 мм, ск = 1,5 мм
Трубы ф 38 *2 мм; с т = 1,2 мм
Z = 187 шт.
Материал корпуса сталь 1Х18Н10Т
Компенсатора сталь – 1Х18Н10Т,
σтк (132,90С) = 152 МПа Ек (132,90С) = 1,91 * 105 Па
σтт (90оС) = 146МПа Ем (90оС) = 2,00 * 105 Па
кt = 17,2 * 10-6 1/оС мt = 17,2 * 10-6 1/оС
Расчет:
Площадь поперечного сечения корпуса (стр.320)[3]:
Fk = (Дв + Sк) Sк = 3.14(0,8+0,010)*0,010 = 254,34*10-3 м2
Площадь поперечного сечения труб (стр.320)[3]:
Fт = (dH – Sm) SmZ = 3.14(38-2)2 * 187 = 42276,96 мм2 = 0,042 м2 = 420 * 10-4 м2
Сила взаимодействия между корпусом и трубами за счет температурных напряжений определяется по формуле (24.1) [3]:
Суммарную силу, растягивающую корпус и трубы, от давления среды в трубном и междутрубном пространстве при расчетном диаметре трубной решетки Дв определяем по формуле (24.2) [3]:
Р = 0,785[(Дв2 – dн2Z)pm + dв2 Zpm] = 0,785[(0.82 – 0.0382*187)*0.3*106 + 0.0382*187*0.076 ]= 87128,4 Н;
Максимальное напряжение в корпусе определим по формуле (24.5) [3]:
σmaxk = Pt / Fk + PEkt / (Et * Fk + EmtFm) = (2.27 / 254,34 * 10-4 ) + (8*7128,4 *191*105) / (1,91*105 *254,34 * 10-4 + 2,0*105 * 420*10-4) = 95,82 МН/м2, что < σткто /1,2 = 220 * 106 / 1,2 = 183,3 * 10,6 Н/м2 ,
т.е. условия (24.5) [3] выполнено .
Максимальное напряжение в трубах определим по формуле (24.6) [3]:
σmaxт = Pt / Fт + PEтt / (Et * Fk + Emt + Fm )= 2,27 / 420*10-4 – (87128,4*191*105)/ (191*105 * 254,34 *10-4 + 2,0*105*420*10-4) = 93,21 МН/м2,
< σтт90/1,2 = = 121,7 МН/м2
условие (24.6) [3] выполнено, значит, компенсатор не требуется.
5.1.6 Расчет обтюрации греющей камеры
Исходные данные:
Диаметр внутренний Дв = 800 мм,
Давление рп = 0,16 Мпа
Температура tc = 90оС
Прокладка – ПОН -1(ГОСТ-481-80)
Материал уплотняемых поверхностей – сталь 1Х18Н10Т,
Эскиз расчетная схема рис.8.6
Расчет:
На основании таб. 19.2 стр. 242 [3] для лучшей герметичности рекомендуется прокладка прямоугольной формы (тип 1) при давлении 0,16 МПа. Тип обтюрации I, II, III – A, VI – A, V для давления < 10 МПа.
Из таблицы (19,13;19,3 и 19,18) [3] имеем диаметр прокладки:
Д = Дв + 10 = 800 + 10 = 810 мм
S = 4 мм
h = 2S + 1 = 2*4 + 1 = 9 мм
h1 = 2,5S = 2,5 * 4 = 10 мм
q = 1,2 σT = 1.2 * 50*106 = 60*106 Н/м2
Расчетную ширину уплотнения определил по формуле (19.2) [3]:
в´ = 0,33 Дри / (σт – 0,33 ри – 1,1 q) = 0,33*0,810*0,16*106 / (220*106 – 0,33*0,16*106 – 1,1 * 60*106) = 0,2 * 10-3 М;
Принимаем в = 5 мм; вэ = в = 5 мм [3] (таблица 19.17)
Рис. 8.6. Обтюрация тип IV – А
Диаметр прокладки:
Дп = Д + в = 810 + 5 = 815 мм
Расчетная осевая сила сжатия прокладки (19.1) [3]
Р´п = 3Дпвэq = 3*0,815*5*10-3 * 60*106 = 0,734 * 106 Н= 0,734 МН
5.1.7 Расчет растягивающего усилия в болтах, числа болтов для крепления крышки
Из расчета 8.1.6. имеем
Р´п = 0,734 * 106 Н
Дв = 0,8 м
Дп = 0,815 м
В = 0,0 05 м
Рб = Р´с + Р´п = 0,102 * 106 + 0,734 * 106 = 0,836 * 106 Н,
где Р´с – расчетная сила от давления среды при К = 1, определяется по формуле (20.3) [3]:
Р´с = 0,96КД2при = 0,96 * 1*0,8152 * (0,16*106) = 0,102 МН
Расчетный диаметр болтов (20,5) [3]
dб´= 0,25 ( ) = 0,25 ( )= 0,0076 м
Принимаем dб = М10 из таб. 20.7 [3]
Рассчитаем число болтов при К = 1 определится по формуле (20.9) [3]
Z´ = = 1,2*0,836*106 / (1*78,5*10-6 220*106 * 0,9) = 64,5
Принимаем Z = 68 (кратное 4 и четное)
Наружный диаметр болтовой окружности (20.10) [3]:
Дб´ = Двн + 2,2 dб + 0,01 = 0,8 + 2,2*0,010 + 0,01 = 0,832 м. принимаем Дб = 840 мм
Шаг болтов t = Дб / Z = 3,14 * 840 / 68 = 38,8 мм
6. Безопасность жизнедеятельности
6.1 Введение
Химические волокна, наряду с другими полимерными материалами, приобрели исключительно важное значение в народном хозяйстве.
По темпам роста производство искусственных и синтетических волокон опередило ряд развивающихся новых отраслей химической промышленности. Применение химических волокон в чистом виде и в смеси с натуральными волокнами дает возможность не только расширить ассортимент, но и улучшить качество товаров народного потребления.
Производство химических волокон, и, в частности, вискозных, связано со значительными опасностями и вредностями для обслуживающего персонала, а также вероятностью нанесения ущерба окружающей среде.
Для предотвращения неблагоприятного воздействия производства на человека и окружающую среду разрабатываются мероприятия, которые закладываются в техническую документацию производств, различную нормативную документацию и законодательные акты.
В данном проекте рассматривается организационно-технические меры охраны труда, техники безопасности, промсанитарии и противопожарной безопасности для отделения кристаллизации сульфата натрия в производстве вискозной нити.
-
Производственная безопасность
Анализ условий труда на рабочем месте
Вредный фактор, измеряемый параметр, единица измерения | Источник выделения | Значение параметра | Ссылка | |
Фактическое | Нормативное | |||
Метеоусловия: | ||||
- температура,0 С. | 20 | 18-21 | [ 44 ] | |
- влажность, % | 50 | 40-60 | [ 44 ] | |
- подвижность, м/с | 0,1 | 0,2 | [ 44 ] | |
Тепловое излучение Вт/м2 | Отс. | - | - | - |
Вредные химические вещества, мг/м3 | Отс. | - | - | - |
Пыль, мг/м3 | Упаковка сульфата натрия | 8 | 10 | [ 44 ] |
Освещенность: | ||||
- естественная, % | Окна | 10 | 40 | |
- искусственная, лк | Лампы люминисцентные | 100 | 100 | |
Шум, дБ | Насосы | 35 | 40 | [ 45 ] |
Вибрация, дБ | Пароэжекторы | 30 | 40 | [ 46 ] |
Таб. 9.2 Перечень возможных опасных факторов
Группа и тип оборудования | Опасные факторы | Ссылка |
Кристаллизаторы паровые эжекторы плавильные котлы испарители – кристаллизаторы Центрифуги Емкости и резервуары Топки и сушилки Конвейеры винтовые Насосы и трубопроводы Др. оборудования | Повышенная температура наружной поверхности аппаратов; Электрический ток; Вращающиеся части; Агрессивная среда | [ 47 ] |
Обоснование и выбор мероприятий и технических средств безопасности.
Табл. 9.3 Категорийность помещений участка
Характерные показатели | Выбор признаков | Ссылка |
По тяжести работ | ||
Размер рабочей зоны, количество работающих нормы площади, чел/м2 по объему, чел/м3 категория работ по тяжести | L*B*H = 42*24*17 N = 24 6 24 II | [ 48 ] [ 48 ] [ 48 ] [ 48 ] [ 48 ] |
По опасности поражения электрическим током | ||
Схема питания сети Схема и режим нейтрали питающей сети Применяемость напряжения, В Категория помещения по опасности поражения электрическим током | 3-х фазная 4-проводная С заземленной нейтралью 220, 280, 24 С повышенной опасностью | [ 49 ] [ 49 ] [ 49 ] [ 49 ] |
По пожарной и взрывной опасности | ||
Обращаемые в производстве огнеопасные вещества Категория помещения по пожарной и взрывной опасности Класс зоны в помещении по пожарной и взрывной опасности | Природный газ, мазут Б, Г1 В1а, П – Iа | [ 50 ] [ 49 ] [ 49 ] |
Основные требования к размещению производственного оборудования, складов:
-
Расположение оборудования и коммуникации должно предусматривать их безопасное обслуживание и соответствовать требованиям действующих нормативных документов;
-
Проходы и разрывы должны быть не менее:
-
Основные проходы по общему фронту обслуживания ряда аппаратов – 1,0 м; [13]
-
рабочие проходы между аппаратами – 0,8 м; [13]
-
расстояние от машины и аппаратов до строительных колонн здания при наличии против колонн постоянных мест обслуживания оборудования – 0,5 м. [13]
-
ширина основных проходов цеха должна соответствовать нормам строительного проектирования и увеличиваться на величину транспортного устройства в каждую сторону до выступающих частей ближайшего оборудования:
-
колонн и стен должна быть 0,8 м; [13]
-
рабочие места, проходы и проезды не должны загромождаться;
-
чаны и баки для осадительной ванны, меточных растворов должны снабжаться крышками;
-
складские помещения должны быть индивидуальны (для мазута, готовой продукции, запчастей и т.д.);
-
Основные требования к рабочему месту аппаратчиков отделения кристаллизации следующие:
-
рабочее место должно быть хорошо освещено;
-
Рабочее место должно быть оборудовано столом, стулом, письменными принадлежностями, рабочими инструкциями и др. нормативной документацией, необходимыми журналами, аптечкой с необходимыми медикаментами и нейтрализующими растворами, инструментом и приспособлениями, средствами индивидуальной защиты, средствами связи и сигнализации;
Таб. 9.4 Вентиляция и отопление
Характерные показатели | Выбор признаков | Ссылка | |
Вентиляция | Система вентиляции: - естественная - механическая расход воздуха, м3/ч | Приточная, Приточно – вытяжная Расчет | [51] [51] |
Отопление | Система отопления: -централищованное тепл. нагрузка, кДж/ч Расход теплоносителя, кг/ч | Воздушное Расчет Расчет | [51] |
Таб.9.5 Производственное освещение
Характерные показатели | Выбор признаков | Ссылка |
Разряд и подразряд | IV, г | [52,49] |
Вид освещения | искусственное | [52,49] |
Нормы освещениости, лк | Ен= 100 | [52,49] |
Расчетная освещенность, лк | Расчет: | |
Число светильников, шт | Расчет | |
Мощность лампы, Вт | Р = 200 | Расчет |
Табл. 9.6 Производственный шум и вибрация
Наименование показателей | Оцениваемые показатели | Ссылки |
Среднегеометрическая частота шума, Гц | 1000 | [41] |
Допустимые уровни звукового давления, дБ | Lдоп = 40 | [41] |
Фактические уровни, дБ | Lфакт. = 30 | [41] |
Выбор методов снижения шума: центровка валов | Расчет | |
Среднегеометрическая частота вибрации, Гц | 1000 | [46] |
Допустимые уровни виброскорости, дБ | Lдоп = 40 | [46] |
Фактические уровни, дБ | Lфакт. = 40 | [50] |
Выбор метода по снижению вибрации: вибропоглощение, изоляция, в источнике. | Центровка валов | [46] |
Таб.9. 7 Электробезопасность
Наименование показателей | Оцениваемые показатели | Ссылки |
Исполнение электрооборудования | Искробезопасное | |
Источники статического электричества | Отсутствие | [49] |
Выбор мер защиты: заземление | Расчет | [49] |
Меры защиты от статического электрического электричества | Нет необходимости | [49] |
Таб. 9.8 Санитарно – бытовое обслуживание
Помещения | Измеритель | Норма, м2 |
Бытовое помещение | 1 чел | 0,90 |
Гардеробная | 1 чел | 0,82 |
Душевая | 1 чел | 0,20 |
Помещение для личной гигиены женщин | 50 чел | 1,78 |
Помещение для сушки одежды и обуви | 1 чел | 0,20 |
Уборная для мужчин | 1 чел | 0,09 |
Уборная для женщин | 1 чел | 0,14 |
Помещение для приема пищи | 1 чел | 0,25 |
Помещение для отдыха рабочих | 1 чел | 0,70 |
Требования техники безопасности к технологическим процессам:
-
Вести постоянный контроль за состоянием воздушной среды;
-
Строго соблюдать все технологические параметры процесса, правила обслуживания, ремонта , правила техники безопасности, промсанитарии и пожарной безопасности;
-
Все движущиеся и вращающиеся части машин должны быть надежно ограждены кожухами;
-
Все фланцевые соединения трубопроводов с агрессивными жидкостями и паропроводов должны быть защищены кожухами;
-
Запрещен ремонт, наладка и чистка аппаратов и трубопроводов, арматуры под давлением, заполненных жидкостями;
-
Запрещена эксплуатация КИП с просроченным сроком проверки;
-
Все электрооборудование должно быть заземлено, заземление проверено приборами;
-
На работах, связанных с опасностью поражения электротоком, необходимо применять защитные средства (изолирующие подставки, инструменты с изолированными ручками, диэлектрические боты, калоши, перчатки, коврики и др.), все защитные средства должны быть проверены;
-
Перед ремонтом все аппараты и трубопроводы должны быть нейтрализованы, вычищены, просушены, продуты;
-
Пуск в работу оборудования производить только после внутреннего и наружного осмотра;
-
Разрешается пользование только исправными инструментом и лестницами.
Таб.9.9 Средства индивидуальной защиты
Наименование СИЗ | Обеспеченность | Ссылка |
СИЗ головы, рук, органов дыхания, зрения, слуха, лица | Каска, головной убор, очки, рез. перчатки, респиратор, противогаз инд. пользования. | [47] |
Спецодежда, спецобувь | Костюм шерстяной, рукавицы, резиновая обувь. | [47] |
Средства обеззараживания | Крем силиконовый, водный раствор 3-4% питьевой соды или аммиачной воды | [47] |
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях [53]
6.3.1 Введение
Устойчивость объекта в чрезвычайных ситуациях представляет собой способность в условиях чрезвычайной ситуации производить продукцию в запланированном объеме и номенклатуре, а при получении слабых и частично средних разрушений восстанавливать свое производство в минимальные сроки.
Цель оценки устойчивости заключается в выявлении слабых его элементов, чтобы в последующем провести инженерно-технические мероприятия, направленные на повышение устойчивости объекта в целом.
Оценка устойчивости работы объекта – это всестороннее изучение предприятия с точки зрения способности его противостоять воздействию поражающих факторов, продолжать работу и восстанавливать производство при получении слабых разрушений.
6.3.2 Анализ видов и условий возникновения чрезвычайных ситуаций на предприятии [53]
Возникновение чрезвычайных ситуаций возможно в случаях наводнения, землетрясения, урагана, ядерных и других взрывов и пожаров.
Эти ситуации могут привести к тем или иным разрушениям объекта, в связи с этим проводится оценка устойчивости объекта, в ходе, которой берутся на учет все здания и сооружения и оценивается их статическая устойчивость, обследуются материально-энергетические системы объекта, обеспечиваются работающие защитными сооружениями, изучается система управления и связи, исследуется подготовка объекта к восстановлению производства.
Оценка устойчивости объекта (производство вискозной нити) к воздействию ударной волны (см. таб.9.13)
Таб. 13. Оценка устойчивости объекта к воздействию давления
Наименование зданий и сооружений | Характеристика зданий и сооружений | Величина избыточного давления – разрушения, КПа | |
Среднее | Слабое | ||
Химический цех | Каркасное железобетонное, 3-х – этажное, высота 24 м. | 30 | 20 |
Кислотная станция | Каркасное-железобетонное, 2-этажное, высота 18 м. | 30 | 20 |
Главный корпус | Бескаркасное, кирпичное одноэтажное, высота 10 м. | 20 | 10 |
Таб.9.14 Оценка устойчивости объекта к воздействию светового излучения
Наименование зданий и сооружений | Группа возгораемости стройматериалов (огнестойкость) | Степень возгораемости здания и сооружения | Категория пожарной опасности объекта | Пожарная обстановка после ядерного взрыва через 30 мин | Пожарная обстановка после ядерного взрыва через 1-2 часа |
Химический цех | Несгораемые | I | А | Зона сплошных пожаров, взрывы аппаратов (ксантогенераторов) | Сплошные пожары |
Кислотная станция | Несгораемость | I | Д | Зоны отдельных пожаров | Опасные районы в отношении распространения огня |
Главный корпус | Несгораемость | I | Д | Зоны отдельных пожаров | Опасные районы в отношении распространения огня. |
Таб. 9.15 Оценка устойчивости работы объекта к воздействию проникающей радиации
Наименование зданий и сооружений | Характеристика зданий и сооружений | Коэффициент ослабления доз радиации Косл |
Химический цех | Стены железобетонные толщиной 35 см, перекрытие 30 | 10 |
Кислотная станция | Стены железобетонные толщиной 35 см, перекрытие 30 | 10 |
Главный корпус | Стены кирпичные толщиной 25 см, перекрытие 20 см. | 7 |
Таб. 9.16 Оценка устойчивости объекта к воздействию химического и бактериологического оружия
Наименование источника поражения | Характеристика источника поражения | Расстояние до источника поражения | Характер поражения и радиус действия | Продолжительность |
Атомная станция | 4 блока ресекторов | 20 км до объекта | Взрыв в радиусе 20 см. | До 24 часов |
ТЭЦ | Хранилище 50 т. Мазуты | 1 км до объекта | Пожар и взрыв в радиусе 0,8 км | 2-3 часа |
Гидроузел | Водохранилище | 5 км до объекта | Затопление через 10 минут | До 24 часа |
6.3.3 Обоснование и выбор мероприятий и технических средств, направленных на уменьшение масштабов развития чрезвычайных ситуаций
Обеспечение защиты рабочих и служащих от оружия массового поражения:
-
Укрытие их в защитных сооружениях (убежища)
-
Вывоз персонала в безопасные зоны.
Повышение устойчивости управления ГО объекта:
-
Разработка схемы оповещения и связи;
-
Создание двух групп управления (одна – на предприятии, другая – в загородной зоне);
Повышение устойчивости зданий и сооружений:
-
Повышение их механической прочности и огнеопасности ( обмазка огнестойкими материалами, усиление металлическими стойками, балками);
-
Обсыпка низких зданий грунтом;
-
Усиление труб в траншеях
Защита ценного и уникального оборудования:
-
устройство спец. защитных укрытий (шатры, зонты, кожуха)
Повышение устойчивости снабжения электроэнергией, газом, паром, водой:
-
Базирование предприятия на двух источниках электроснабжения (ТЭЦ, ГЭС)
-
Резервная линия электропередачи ( подземная, кабельная)
-
Устройство систем автоматического переключения с одной линии на другую линию электроснабжения;
-
Резерв газа (устройство газохранилища);
-
Прокладка газовых сетей под землей;
-
Строительство резервной котельной пароснабжения
-
Создание резервных источников воды
Повышение устойчивости материально – технического снабжения:
-
Создание резерва сырья и материалов;
-
Хранение резерва рассредоточенного в различных местах.
6. 4 Расчетная часть
6.4.1 Расчет воздухообмена
Таблица 9.17 Исходные данные режимов
Исходные данные: | Летний режим | Зимний режим |
1. Параметры наружного воздуха (для условий г.Балаково): | ||
- температура, о С | 23,4 | -11,3 |
- относительная влажность, % | 53 | 84 |
2. Объем помещения, м3 | 25*103 | |
3. Поступление тепла (от технологического оборудования, работающих моделей, освещения, соседних помещений, солнечной радиации) ккал/ч | 107438 | 76250 |
4. Потери тепла через строительные ограждения, ккал/ч | 40*103 | |
5. Рараметры воздуха внутри помещения | ||
- температура, оС (по технологическим условиям) | 14-16 | |
- относительная влажность, % | По санитарным нормам | |
6. Температура охлажденной воды, оС | ||
- подаваемой к кондиционерам (начальная) | 5 | |
- возвращаемая из поддонов | 7,5 |
Летний период
При заданных параметрах охлажденной воды наружный воздух (см. точка 1) после камеры орошения кондиционера (точка 3) и нагрева в вентиляторе будет характеризоваться параметрами, соответствующими точке 4. С такими параметрами воздух поступает в помещение для ассимиляции избытков тепла, при этом нагревается до 14оС (точка2)
Ассимиляционная способность воздуха определяется по разности энтальпий в точках 2 и 4 и составляет 7,4 – 6,3 = 1,1 ккал/кг
Расход воздуха на ассимиляцию избытка тепла равен:
L = = 81342,4 м3/ч
где 1,2 – плотность воздуха, кг/м3
В помещении кроме избытков тепла выделяются пары сероуглерода. Расход воздуха на доведение содержания шаров сероуглерода до предельно допустимой концентрации (10 мг/м3) составит:
Lн = = 38,25 * 103 м3/ч
Из этого видно, что расход воздуха для снижения концентрации сероуглерода ниже, чем на ассимиляцию избытков тепла летом и зимой.
Кратность обмена рассчитываем по расходу воздуха на ассимиляцию тепла летом и зимой.
Кратность обмена равна:
= 3,25
Расход холода на охлаждение воздуха составит:
Qх = 81342,4 * 1,2(12,9 – 6,1) = 66,42 * 104 ккал/ч = 772,4 кВт
Где (12,9 – 6,1) – разность энтальпий в точках 1 и 3.
Хладагент – охлаждающая вода:
tнач = + 5оС
tкон = 7,5 оС
Зимний период
Избытки тепла:
Qизб = 76250 – 40000 = 36250 ккал/ч.
По санитарным нормам для работ средней тяжести в холодный период года оптимальная температура в рабочей зоне помещения равна + 16оС (точка 7)
Температура приточного воздуха (точка 6) равна
Tпр = 16 - = 14,45оС
0,24 – теплоемкость воздуха, ккал/кг*град;
81392,4 – расход приточного воздуха, который принимается по летнему периоду, м3/ч.
Расход тепла на нагрев приточного воздуха при расчетной зимней температуре составит:
Q = 81392,4 * 1,2 * 0,24[14.45 – (-11.3)] = 603606 ккал/ч = 7 * 103 кВт
6.4.2 Расчет освещенности
В помещении предусмотрено общее, местное и аварийное освещении.
Освещение должно обеспечивать нормальную освещенность рабочих мест, равномерное и правильное направление светового потока.
-
Площадь освещаемого помещения S = 42 * 24 = 1008 м2;
-
Коэффициент отражения Рн = 50%; Рс = 30%; Рр = 10%
-
Требуется освещенность на СНиП 23 – 05-95Е = 30 лм.
-
Расчетная высота подвеса светильников h = 5,6 м;
-
Светильники типа «Универсал»
Расчет ведет по методу коэффициента использования.
Вычисляем индекс помещения:
J = = = 6,08
А;В – ширина и высота помещения, м.
Для данного значения J коэффициент использования = 56%
Для освещения участка выбирается лампы накаливания общего назначения типа НТ 220 – 200 по ГОСТ 2939 – 79 с величиной светового потока F = 2700 лм.
Определяем потребное число светильников
N = = = 29,9
Где R = 1,3 – коэффициент минимальной освещенности;
n = 1 – количество ламп в одном светильнике.
Принимаем 30 светильников.
Потребная мощность на общее освещение 200*30 = 6000 Вт = 6 кВт
Аварийное освещение – 10 % от основного: 6*0,1 = 0,6 кВт.
Местное освещение у пульта управления : 200 Вт = 0,2 кВт.
Общая потребляемая на освещение мощность:
N = 6 + 0,6 + 0,2 = 6,8 кВт
6.4.3 Расчет заземления
Если сопротивление естественных заземлителей больше нормативного, то применяется искусственное заземление. Сопротивление искусственного заземления, состоящего из сопротивления вертикальных электродов Rв и горизонтальной полосы Rг рассчитывается из условия:
RH = = 1,5 Ом
RH 4 Ом – нормативное сопротивление заземляющего устройства.
0>2>