Определить объем зоны взрывоопасных концентраций и при необходимости продолжительность образования ВОК во всем объеме. 3

Определить объем зоны взрывоопасных концентраций и при необходимости продолжительность образования ВОК во всем объеме производственного помещения при локальном повреждении аппарата с горючим газом (повреждение ликвидировано через 15 минут). Помещение оборудовано аварийной вентиляцией кратностью А ч -1 . Вид ГГ, диаметр отверстия в стенке аппарата dотв, рабочее давление в аппарате Рр, геометрический объем помещения Vг приведены в таблице 1.3.2. Коэффициент расхода принять равным 0,65, а температуру газа в аппарате принять равной 20°С. Таблица 1.3.2 № варианта 1 Газ Этан dотв ,мм 15 Рр, МПа 0,8 VГ, м3 600 А, 1/ч 4

Массу выходящих наружу веществ при локальных повреждениях аппаратов mл определяют по формуле:
mл= α∙ f∙ ω ∙ρt ∙ τ
где α – коэффициент расхода, 0,65.;
f – сечение отверстия, черед которое вещество выходит наружу, м2 ;
ω – скорость истечения вещества из отверстия, м/с;
ρt –плотность вещества, кг/м3;
τ – длительность истечения, с
Определяем сечение отверстия в днище аппарата:
f=π∙dот24
где dот = 0,015 м – диаметр отверстия по условию задачи.
f=3,14∙0,015 24=0,0002 м2
Определяем скорость истечения перегретых паров и газов через отверстие:
ωкр=2К+1Rtр+273
Определяем критическое давление:
Ркр= Рр2К+1КК-1
Ркр – критическое давление, определяемое по формуле:
где К – показатель адиабаты (таблица 2 приложение 1);
К – удельная газовая постоянная; R = 8314,31/М Дж/(кг·К).
Ркр= 8·105 21,22+11,221,22-1=450623
ωкр=2∙1,221,22+18314,31/30,0720+273=298 м/с
Находим рабочее избыточное давление в аппарате:
Рр.и =Рр - 1·105 = 450623- 1·105 =350623 Па,
где Рр= 350623 Па – абсолютное рабочее давление в аппарате по условию задачи
mл=0,65∙ 0,0002∙ 298 ∙1,2601 ∙ 3600=175,7 кг
Вблизи дыхательных патрубков аппаратов и открытых поверхностей испарения пожароопасных жидкостей образуются местные зоны ВОК, объем которых оценивают по формуле:
Vвок=mφH* КБ
где Vвок – объем местной зоны ВОК, м3;
φ*H – нижний концентрационный предел распространения пламени, кг/м3;
КБ – коэффициент запаса надежности.
Определяем молярный объем пара при рабочих условиях по формуле:
V=22,413520+273273=24,06 м 3 /кмоль.
Находим нижний концентрационный предел распространения пламени:
φ*H=30,1∙0,029 24,06 =0,036 кг/м3
По приложению 1 находим для сероводорода φH = 0,043 об