Диплом Синецкая 948 (2003) (1203007), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Л (летнее) — рекомендуемое для эксплуатации при температуре окружающего воздуха 0°С и выше;

З (зимнее) — рекомендуемое для эксплуатации при температуре окружающего воздуха минус 20°С и выше (температура застывания топлива не выше минус 35°С) и минус 30°С и выше (температура застывания топлива не выше минус 45°С);

А (арктическое) — рекомендуемое для эксплуатации при температуре окружающего воздуха минус 50°С и выше [19].

Топливо является малоопасной жидкостью и по степени воздействия на организм человека относится к 4-му классу опасности. Топливо раздражает слизистую оболочку и кожу человека, вызывая ее поражение и возникновение кожных заболеваний. Постоянный контакт с топливом может вызвать острые воспаления и хронические экземы.

Маркировка дизельного топлива в паспорте качества (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 Знак опасного груза

«Дизельное топливо»

Предельно допустимая концентрация паров углеводородов в воздухе рабочей зоны – 900/300 мг/м³.

Топливо представляет собой легковоспламеняющуюся жидкость с температурой самовоспламенения 310 °С; температурные пределы распространения пламени: нижний – 69 °С, верхний – 105 °С. Взрывоопасная концентрация паров топлива в смеси с воздухом 2% - 3% (по объему).

При загорании топлива применяют следующие средства пожаротушения: распыленную воду, пену; при объемном тушении – углекислый газ и перегретый пар [20].

В помещениях для хранения и использования топлива запрещается использовать открытый огонь, электрические сети и искусственное освещение должны быть взрывозащищенного исполнения. При работе с топливом не допускается использовать инструменты, дающие при ударе искру. Емкости и трубопроводы, предназначенные для хранения и транспортирования топлива, должны быть защищены от статического электричества (рисунок 2.6, 2.7, 2.8).

Рисунок 2.6 Цистерны с дизельным топливом

Рисунок 2.7 Сливо-наливная эстакада

Рисунок 2.8 Трубопровод для транспортировки

дизельного топлива

Средствами охраны окружающей среды от вредных воздействий топлива является использование в технологических процессах и операциях, связанных с производством, транспортированием, применением и хранением топлива, герметичного оборудования, а также строгое соблюдение технологического режима. При производстве, хранении и применении топлива должны быть предусмотрены меры, исключающие его попадание в системы бытовой и ливневой канализации, а также в открытые водоемы [20].

Моторные масла представляют собой горючую вязкую жидкость с температурой вспышки 200-235°С и температурой самовоспламенения 300-350°C [21].

По степени воздействия на организм человека моторные масла для двигателей относятся к 4-му классу опасности (рисунок 2.9).

Рисунок 2.9 Знак опасности

Предельно допустимая концентрация паров углеводородов в воздушной среде производственного помещения 300 мг/м³, масляного тумана - 5 мг/м³. Содержание углеводородов в воздухе определяют прибором УГ-2.

При загорании масел применяют следующие средства пожаротушения: распыленную воду, пену; при объемном тушении: углекислый газ и перегретый пар [21].

Для хранения масла используются стальные цилиндрические резервуары. По способу размещения резервуары могут быть подземными (заглубленными или полузаглубленными) и наземными, а по своей конструкции - вертикальными или горизонтальными (рисунок 2.10) [22].

Рисунок 2.10 Цистерны с маслами

1. Взрыв сжиженного углеводородного газа и легковоспламеняющейся жидкости

Ресиверы, предназначенные для хранения горючих газов в сжатом, сжиженном и растворенном состоянии, должны удовлетворять требованиям "Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", а также "Правил безопасности в газовом хозяйстве". Наружная поверхность ресиверов должна быть окрашена в установленный для данного газа цвет (рисунок 2.11) [17].

Рисунок 2.11 Цистерны с сжиженным газом (пропан)

Ресиверы с горючим газом (водород, ацетилен, пропан, этилен и др.) должны храниться отдельно от ресиверов с кислородом, сжатым воздухом, хлором, фтором и другими окислителями.

В складах должны быть вывешены инструкции, правила, плакаты по обращению с баллонами. Размещать ресиверы необходимо таким образом, чтобы имелся свободный доступ к ним в случае срочной эвакуации отдельных из них [17].

Основным компонентом сжиженного углеводородного газа является пропан С₃Н₈. Класс опасности при перевозках 2.3. Температура кипения минус 42^оС при 101,3кПа. Пропан малотоксичен.

СУГ является пожаро-взрывоопасен. Активно горит в среде кислорода и других окислителей. Температура воспламенения: с воздухом – 481-580 , с кислородом – 481-570 . При пожаре можно применять любые средства пожаротушения [23].

Одной из причин взрыва пропана, является неправильное хранение или эксплуатация цистерн. Разрыв происходит при образовании микротрещин, которые могут появиться как внутри, так и снаружи емкости.

Также причиной может являться конденсат в емкости с газом, который может привести к ржавчине, и в какой-то момент давление прорвется наружу.

Утечка газа может произойти через вентиль. Случайная искра рядом с цистерной приведет к взрыву и пожару.

Возможные ситуации в результате пробоины в цистернах, их разгерметизация, при отказе запорной арматуры происходит разлив (утечка) ЛВЖ: устойчивое факельное горение, сгорание взрывоопасного облака с образованием ударных волн, пожар на месте разлива продукта, образование огненных шаров. При горении ЛВЖ на площади разлива образуются довольно мощные тепловые потоки, которые могут вызывать различные возгорания на значительном удалении и значительные степени ожогов у обслуживающего персонала. Образование зоны взрывоопасных концентраций с последующим взрывом ТВС (зона мгновенного поражения пожара-вспышки) и образованием избыточного давления воздушной ударной волны, приводит также к поражению обслуживающего персонала и разрушением различных объектов [18].

1. Расчет зон аварийного разлива сжиженного углеводородного газа и легковоспламеняющейся жидкости

1. Расчет размеров взрывоопасных зон и избыточного давления взрыва топливно-воздушной смеси при авариях со сжиженным углеводородным газом

В ремонтно-локомотивном депо объем одного ресивера с пропаном равен 20 м³. В выпускной квалификационной работе (ВКР) расчет производится для одного ресивера.

Взрывоопасная зона, образующаяся при выбросе горючих газов, представляет собой территорию с радиусом Х_нкпр, ограничивающим область концентраций, превышающих нижний концентрационный передел распространения пламени (НКПР).

Расстояние зоны загазованности по горизонтали от источника определяется по следующей формуле:

, (3.1)

где М_р – масса газа, поступившего в окружающее пространство (масса газа в облаке ТВС), т;

При мгновенной разгерметизации ресивера (пролив всего количества СУГ(пропан)) масса газа (М_р) в облаке ТВС определяется по формуле в зависимости от типа СУГ:

для низкокипящих СУГ (при t_кип < -0,5⁰ С)

, (3.2)

где М – масса СУГ в ресивере (резервуаре), т;

Масса вещества в ресивере (цистерне) с учетом степени заполнения определяется по формуле:

, (3.3)

где ρ_ж – плотность ЛВЖ, 0,52 ;

V_ж – полная емкость ресивера, 20 м³;

е – степень заполнения ресивера (принимается равной 0,85) [24].

Расчет расстояния зоны загазованности по горизонтали от источника представлен ниже.

Рассчитаем массу СУГ (пропан) в ресивере по формуле (3.3):

;

Определяем массу газа в облаке ТВС при мгновенной разгерметизации ресивера по формуле (3.2):

;

Определив массу газа в облаке ТВС, рассчитываем радиус зоны загазованности по горизонтали от источника (формула (3.1)):

.

Радиус зоны загазованности при мгновенной разгерметизации ресивера на схеме ремонтно-локомотивного депо обозначен, синим цветом.

При длительном истечении СУГ из ресивера в случае нахождения отверстия ниже уровня жидкости, масса газа (пропан) в облаке ТВС (М_р) определяется по следующей формуле:

, (3.4)

где М – масса топлива, содержащегося в ресивере, 9 т [24].

;

Рассчитаем радиус загазованности по горизонтали от источника при длительном истечении по формуле (3.1):

Радиус зоны загазованности при длительной разгерметизации ресивера на схеме ремонтно-локомотивного депо обозначен, голубым цветом.

Рассчитав радиусы загазованности горизонтали от источника можно сделать следующий вывод: при длительном истечении СУГ из ресивера радиус будет меньше, чем при мгновенном, так как масса газа в облаке ТВС при длительном истечении меньше, чем при мгновенном.

В результате утечки пропана возможно отравление людей, а также при взаимодействии с источником зажигания неизбежен сильный взрыв и возгорание, которое может привести к ожогам различной степени и гибели работающего персонала, повреждению зданий и оборудования.

3.2 Расчет размеров взрывоопасных зон и избыточного давления взрыва топливно-воздушной смеси при авариях с легковоспламеняющейся жидкостью

В ремонтно-локомотивном депо имеется 5 цистерн с дизельным топливом объемом 50 м³. Цистерны расположены на ровной поверхности. В ВКР расчет производится для одной цистерны.

Для расчета радиуса взрывоопасной зоны при разгерметизации цистерны и проливе ЛВЖ используется формула:

, м (3.5)

где К – коэффициент, принимаемый равным ;

Т – расчетная продолжительность поступления паров ЛВЖ в окружающее пространство (принимается равной времени полного испарения жидкости, но не более 14400 с по формуле (3.7));

Р_н – давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр – нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об);

М_р – масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более 14400 с, кг;

ρ_n – плотность паров ЛВЖ, кг/м³ [24].

Масса испарившейся жидкости определяется по формуле:

, (3.6)

Характеристики

Список файлов ВКР