Визначаємо стехіометричну концентрацію парів ацетону

де: b — стехіометричний коефіцієнт кисню в реакції горіння.

де: n_с, n_н, n_о, n_х — число атомів С, Н, О та галоїдів в молекулі ацетону (С₃Н₆О).

Визначаємо вільний об’єм виробничого приміщення.

При відсутності даних про об’єм технологічного обладнання, відповідно до вимог НАПБ Б.03.002-07, приймаємо, що вільний об’єм приміщення умовно дорівнює 80 % від його геометричного об’єму.

Тобто:

де: L, B, H — довжина, ширина та висота приміщення (м).

Визначаємо густину парів ацетону при заданій температурі.

де: М — молекулярна маса метану (С₃Н₆О). Виходячи з хімічної формули ацетону, його молекулярна маса буде дорівнювати:

V_t — об’єм 1 кг-моль пари при заданій температурі (м³).

15. Визначаємо надлишковий тиск можливого вибуху.

де: Р_max — максимальний тиск вибуху стехіометричної пароповітряної суміші (кПа); за довідниковими даними для парів ацетону він складає 572 кПа;

Р_о — початковий тиск у приміщенні; відповідно до вимог НАПБ Б.03.002-07, приймаємо рівним 101 кПа;

m_п — маса парів ацетону, що знаходяться в приміщенні, з врахуванням роботи вентиляції; за розрахунком ця маса дорівнює 487,2 кг;

Z — коефіцієнт участі горючої речовини у вибуху; відповідно до вимог таблиці 2 НАПБ Б.03.002-07, приймаємо його рівним 0,3;

V_в — вільний об’єм виробничого приміщення; за розрахунком він дорівнює 1200 м³;

r_п — густина парів ацетону, за розрахунком вона дорівнює r_п =2,41 кг/м³;

С_ст — стехіометрична концентрація ацетону за розрахунком вона дорівнює 4,91 %;

К_н — коефіцієнт негерметичності приміщення та неадібатичності процесу горіння; на підставі НАПБ Б.03.002-07 приймається рівним 3.

Висновок: Оскільки ацетон відноситься до легкозаймистих рідин з температурою спалаху t_сп<28^оС і надлишковий тиск можливого вибуху становить більше, ніж 5 кПа, то на підставі вимог табл.1 НАПБ Б.03.002-07 приміщення фарбувального цеху належить до категорії «А».

& Задача 9.3 Розрахунок категорії будинку

У двоповерховому виробничому будинку меблевого комбінату загальною площею 3500 м², висота поверху – 4 м знаходяться такі приміщення: шліфувальне відділення (категорія Б) площею 140 м²; складальний цех (категорія В) площею 750 м²; фарбувальне відділення (категорія А) площею 50 м²; решта – адміністративно-побутові приміщення.

Визначити категорію виробничого будинку.

Розв’язок:

Перевіряємо, чи належить будинок до категорії А.

Об’єм фарбувального відділення (категорія А)

м³,

що становить 0,7 % від загальної площі будинку. Оскільки , то, згідно з НАПБ Б.03.002-07, будинок не належить до категорії А.

Перевіряємо, чи належить будинок до категорії Б.

Об’єм фарбувального відділення (категорія А) – м³, об’єм шліфувального відділення (категорія Б) – м³, що в сумі становить 4,6 % від загальної площі будинку. Оскільки , то, згідно з НАПБ Б.03.002-07, будинок не належить до категорії Б.

Перевіряємо, чи належить будинок до категорії В.

Об’єм фарбувального відділення (категорія А) – м³, об’єм шліфувального відділення (категорія Б) – м³, об’єм складального відділення (категорія В) – м³, що в сумі становить 13,4 % від загального об’єму будинку. Оскільки , то, згідно з НАПБ Б.03.002-07, будинок належить до категорії В

Відповідь: виробничий будинок меблевого комбінату належить до категорії В.

& Задача 9.4 Розрахунок горизонтальних розмірів зон, що обмежують газо- і пароповітряні суміші з концентрацією горючої речовини, вищою ніж НКМПП (нижня концентаційна межа поширення полум’я)

Визначити розміри зони, що обмежена НКПП газів, при аварійній розгерметизації ємкості з метаном у відкритому просторі. При розгерметизації ємкості в атмосферу надійде 20 кг метану. Місткість має вигляд циліндра з радіусом 1 м і висотою h_а=10 м. Температура довкілля t=30 ^оС, густина метану при t_р становить ρ=0,645 кг/м³. Нижня концентраційна межа поширення полум'я метану С_нкмпп=5,28 % об.

Розв’язок:

Відстані X_НКПП, Y_НКПП і Z_НКПП для метану, які обмежують область концентрацій, що перевищують нижню концентраційну межу поширення полум'я, для парів ацетону обчислюють за формулою:

Відповідь:для розрахункової аварії місткості з метаном зона, обмежена НКМПП, буде мати вигляд циліндра з основою радіусом і висотою

Засоби пожежегасіння