Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Федеральное агентство по образованию и науке
Российской Федерации
ГОУВПО
Ивановский Государственный Химико-Технологический Университет
Кафедра ОХТ
по курсу БЖД.
Этилен.
Выполнил:
студент 4 курса
9 группы
Кольцов Р.М.
Иваново 2006
Задание.
Оценить степень опасности аварийной ситуации в производственном помещении, в котором в воздух помещения объёмом V (м3) поступило G (кг) токсичного вещества – этилена.
Таблица задания.
|
№ п/п |
Вещество |
Количество вещества, кг/сутки |
Объём аппарата, м3 |
Давление в аппарате Р, атм |
Скорость испарения , г/м2·с |
Размер помещения, м3 |
|
5 |
Этилен |
3 |
8 |
10 |
0,8 |
24×12×9 |
Расчётная часть.
Этилен, этен..
1) Оценка уровня загрязнения воздуха рабочей зоны при аварии и величину риска отравления людей токсичным веществом.
Этилен (С2H4). М = 28,05 г/моль. Бесцветный горючий газ с эфирным запахом. Температура плавления -169,5 °С; температура кипения -103,8 °С; плотность по воздуху 0,974; Тсамовоспл. = 540 °С; коэф. диф. газа в воздухе 0,13 см2/с; теплота сгорания – 1318 кДж/моль. Концентрационные пределы воспламенения в смеси с воздухом 3—34 % (по объему). Коэфф. растворимости в воде 0,12 — 0,13 (20 °С), 0,08 (37 °С); в крови 0,14 (37,5 °С); коэфф. распределения масло/вода ≈ 13 (37 °С); коэфф. распределения ткань/кровь 1,0 (сердце), 1,2 (мозг). Встречается в светильном и коксовом газе до 3—5%, в некоторых газах нефтепереработки до 20%, БЭМЗ = 0,59 мм, Рmax = 830 кПа.
Запах ощущается при концентрации 0,02-0,026 мг/л. Быстрый наркоз без заметной стадии возбуждения наступает при 80% в смеси с кислородом. Характерны быстрое пробуждение после наркоза, слабое раздражение слизистых оболочек и угнетение деятельности сердца и сосудистого тонуса. При 25 — 45% наблюдается анальгезия, но сознание обычно сохраняется (наблю далась потеря сознания и при 40%).
ПДКр.з. = 50 мг/м3;
ПДКм.р. = 3 мг/м3.
1.3. Расчёт концентрации вещества в воздухе помещения на момент аварии.
Сг = (Va·Pa·M·(273+t)·106)/(Vсв·22,4·273·Кн)
Vсв = 0,8·Vгеом = 0,8·(24·12·9) = 0,8·2592 = 2073,6 ( м3)
Кн ≈ 3.
Сг = (8·10·28,05·(273+25)·106)/(2073,6·22,4·273·3) = 17,6·103 мг/м3.
1.4. Сравнение расчетной концентрации с ПДКр.з..
К = Сфакт / ПДКр.з. = 17,6·103/50 = 352
Из расчёта кратности превышения ПДКр.з. уровень загрязнения воздуха рабочей зоны при аварии – чрезвычайно загрязнен. Концентрация вещества в воздухе рабочей зоны превышает летальную концентрацию.
2) Оценка степени опасности возникновения пожара (взрыва) при аварии.
Этилен - горючий газ.
2.3. Оценка степени взрывопожароопасности вещества.
Смесь этилена с воздухом является особо опасной т.к. нижний концентрационный предел менее 10%. Этилен - взрывопожароопасное вещество.
Сг.г. = (Va·Pa·100)/(Vсв·Кн)
Сг.г. = (8·10·100)/(2073,6·3) = 1,3 об %.
Рассчитанная объемная концентрация меньше нижнего концентрационного предела распространения пламени, следовательно горючий газ не способен к распространению пламени.
Концентрация смеси меньше нижнего концентрационного предела, следовательно смесь не способна к распространению пламени.
3) Разработка комплекса профилактических мероприятий для снижения вероятности реализации аналогичных ситуаций.
3.1. Мероприятия с помощью которых сводится к минимуму вероятность поступления токсичного вещества в воздух помещения.
3.2. Метод контроля содержания веществ в воздухе помещений.
Газохроматографический прибор с ДИП, колонка 3 м с полисорбом 1, время удерживания 1 мин 10 сек.
Для определения и сигнализации довзрыво-опасных концентраций применяют стационарные сигнализаторы СВК-ЗМ1; СТХ-1У4; «Щит-1У4»; «Термо-У4»; СДК-2; СВИ-3 и переносные ИВП-1.У1.1; ПГФ2М1-И1АУ4.
3.3 Средства индивидуальной защиты.
При необходимости входить в за мкнутые помещения или емкости, а также другие помещения с содержанием О2 менее 16 %, рабочие должны быть снабжены шланговыми респираторами (РМП-62), шланго вым и противогазами (ПШ-2, ДПА-5) с подачей воздуха под давлением. Рабочее место следует обеспечивать смесью кислорода и диоксида углерода для срочного восстановлении дыхания по страдавшего. Защитные очки марки ПО-3. Перчатки из щелочестойкой резины. Спецодежда из плотной ткани.
В-1б.
Группа смеси Т1, категория взрывоопасной смеси IIБ(БЭМЗ = 0,59 мм).
Для аппаратов или приборов, искрящих или подверженных нагреву выше 80°С уровень взрывозащиты электрооборудования должен быть повышенной надежности против взрыва. Для аппаратов и приборов, не искрящих и не подверженных нагреву выше 80°С - без средств взрывозащиты.
Примеры маркировки:
|
Уровень взрывозащиты |
Вид взрывозащиты |
Группа (подгруппа) |
Температурный класс |
Маркировка по взрывозащите |
|
Электрооборудование повышенной надежности против взрыва |
Взрывонепроницаемая оболочка |
IIБ |
T1 |
2ExdIIБT1 |
|
Специальный и взрывонепроницаемая оболочка |
IIБ |
T1 |
2ExsdIIБT1 |
Категория помещения - А.
3.8. Конструктивные решения, предупреждающие распространение пламени при его возникновении. Эвакуации людей при пожаре.
Для предупреждения распространения пламени учитываются следующие параметры:
Степень огнестойкости, допустимое число этажей и площадь этажа в пределах пожарного отсека зданий:
|
Категория зданий |
Допустимое число этажей |
Степень огнестойкости зданий |
Площадь этажа в пределах пожарного отсека, м2, зданий |
||
|
одноэтажных |
многоэтажных |
||||
|
два этажа |
три этажа и более |
||||
|
А – здания нефтеперерабатывающей, газовой, химической и нефтехимической промышленности |
6 |
II |
не ограничивается |
5200 |
3500 |
|
1 |
IIIа |
3500 |
– |
– |
Степень огнестойкости здания:
II – Здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона и железобетона с применением листовых и плитовых негорючих материалов. В покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции.
IIIа – Здания с преимущественно каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса – из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции – из стальных профилированных листов или других негорючих листовых материалов с трудногорючим утеплителем.
Для обеспечения безопасности людей при пожарах в зданиях и сооружениях предусматриваются эвакуационные пути, по которым люди могут достичь безопасного места.
Эвакуационные выходы должны располагаться рассредоточено. Максимальное расстояние между наиболее удаленными друг от друга эвакуационными выходами из помещения:
,
где Р = (24 + 12) · 2 = 72 – периметр помещения.
l = 1,5 · 8,5 = 12,7 (м)
Число эвакуационных выходов должно быть не менее двух, или один эвакуационный выход и использование в качестве второго других приспособлений для выхода.
Другие характеристики эвакуационных выходов выбираются в зависимости от числа людей, работающих в помещении.
3.9. Безопасное суточное количество вещества, которое можно использовать в данном помещении, не опасаясь, образование взрывоопасной смеси при аварии.
Расчет избыточного давления взрыва
где Рmax = 830 кПа – максимальное давление взрыва стехиометрической газо- или паровоздушной смеси;
– начальное давление;
G = 3 – масса газа, попавшего в воздух помещения в результате аварии;
Z = 0.5 – коэффициент участия во взрыве;
Vсв = 2073,6 м3 – свободный объем помещения;
– плотность пара при расчетной температуре (), ;
ρг= 28,05/22,4(1+0,00367·61) = 1,02 кг/м3;
– начальная температура воздуха;
– стехиометрическая концентрация ЛВЖ, об %;
– стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;
= 2+0,25·4 = 3;
= 100/(4,84·3+1) = 6,44 об%;
– коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения;
∆Ризб. = (830-101)·3·0,5·100/2073,6·1,02·6,44·3 = 2,9 кПа.
Т.к. ∆Ризб < 5 кПа, то для оценки степени пожароопасности необходимо рассчитать удельную пожарную нагрузку (q, МЖд/м2) по формуле:
q = Q / S = G·QрН / S = 3·1,318 / 24·12·0,02805 = 0,49 (МЖд/м2)
Следовательно категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности В4.
Безопасное количество взрывопожароопасных веществ, которое может находиться в помещении:
Gмах=(∆Рдон·Сст·Vсв·ρг)/(Рмах·z·100)=5·6,44·2073,6·1,02/830·0,5·100=1,64 кг.
3.10. Группа этилена по условиям хранения и группы веществ, с которыми не допускается хранение.
Для предупреждения взрыва при аварийном истечении этилена в закрытых объёмах необходима минимальная концентрация СО2 42 об. % и N2 52 об. %.
3.11. Средства пожаротушения.
Объемное тушение газовыми составами (Н2О пар, СО2, N2, Ar), порошки, вода для охлаждения оборудования.
Литература
1. Сборник лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» / Сост.: Л.В. Шведова, Т.А. Чеснокова и др.; Под редакцией В.А. Шарнина; ГОУВПО «ИГХТУ» - Иваново, 2005.- 96 с.
2. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. изд.: в 2 книгах; кн. 1 / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. – М., Химия, 1990. – 496 с.
3. Охрана труда в химической промышленности / Г.В. Макаров, А.Я. Васин, Л.К. Маринина, П.И. Софинский, В.А. Старобинский, Н.И. Торопов. – М., Химия, 1989. – 496 с.
4. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. – Л.: Химия, 1985. – 528 с.
5. Вредные вещества в промышленности. Неорганические и элементорганические соединения : Справочник. Том III; Под ред. Лазарева Н.В. Химия 1997.