Безопасность оборудования и технологических процессов химической промышленности и ядерной энергетики

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский технологически институт (технический университет)

Кафедра инженерной защиты окружающей среды

Контрольные работы

Учебная дисциплина: «Безопасность оборудования и технологических процессов химической промышленности и ядерной энергетики»

Студент Шорникова Н.С.

Руководитель работы Редин В.И..

Санкт-Петербург 2015

Контрольная работа №1. Определение необходимой толщины слоя теплоизоляции аппарата, содержащего нагретую среду

Задание:

Требуется определить необходимую толщину слоя теплоизоляции аппарата, содержащего нагретую среду

Решение:

Нагретое производственное оборудование представляет потенциальную опасность, так как является источником лучистого тепла и при контакте человека с нагретыми поверхностями возможна термическая травма. В этой связи одним из наиболее действенных средств технической защиты является облицовка нагретых поверхностей аппарата слоем теплоизоляционного материала. В качестве такого рода материалов используются вещества с относительно низкой теплопроводностью.

На практике для аппаратов, расположенных в производственных помещениях, при температуре поверхности аппарата до 150°С можно определить суммарный коэффициент теплоотдачи поверхностью аппарата по формуле:

теплоизоляция электрический ток

, где

ДT - разность температур среды в аппарате и воздуха в помещении.

Далее определим удельный тепловой поток:

, где

TИЗ и TВ - соответственно температуры наружной поверхности изоляции и воздуха помещения (в соответствии с действующими нормами температура поверхности теплоизоляции не должна превышать 45°С).

Так как металлы из которых изготавливается оборудование имеют высокий коэффициент теплопроводности можем принять приближенно, что все термическое сопротивление сосредоточено в слое изоляции. Исходя из этого удельный тепловой поток может быть рассчитан:

где л - коэффициент теплопроводности материала теплоизоляции;

д -толщина слоя изоляции (в м).

t - температура среды в аппарате.

Из этой формулы определим толщину слоя изоляции:

мм

Необходимая толщина слоя теплоизоляции аппарата, содержащего нагретую среду мм

Контрольная работа №2. Расчет средств защиты человека от поражения электрическим током (защитное заземление)

Задание:

Произвести расчет средств защиты человека от поражения электрическим током (защитное заземление) оборудования лаборатории (ЛАБ). Мощность трансформатора 64 кВ, схема соединения обмоток Y/ДH, т.е. на стороне высокого напряжения - глухозаземленная нейтраль, низкого - изолированная нейтраль. Заземляющее устройство заглублено: H0 = 0.65 м. Для вертикальных заземлителей длиной lC = 3.0 м использовать стальные трубы диаметром не менее 25 мм или уголок с полкой не менее 25 мм. Для соединительной полосы использовать стальную шину сечением 40x4 мм. Решение:

1. Поскольку суммарная мощность источников, подключенных к сети, не превышает 100 кВ*А, нормированное сопротивление заземляющего устройства RH ? 10 Ом.

2. Удельное сопротивление грунта Ом*м. С учетом климатических коэффициентов: , расчетные удельные сопротивления

Ом*м

Ом*м

3. Эквивалентный диаметр стержней равен:

м.

Сопротивление одиночного заземлителя при Н0 = 0,5 м и Н=0.5+ 3/2=2м определяем по формуле:

Ом

4. Без учета взаимного экранирования число заземлителей равно:

шт.

5. Заземляющее устройство выбираем в ряд (рис. 1)

Пусть отношение расстояния между одиночными заземлителями к их длине . Тогда => шт.

Сопротивление заземлителей

Ом

6. Длина соединительной полосы м; H1 берем равной H0 = 0,5 м.

Тогда сопротивление соединительной полосы равно:

Ом

С учетом коэффициента использования полосы

Ом

7. Общее сопротивление заземляющего устройства находим по формуле:

Ом

Полученное расчетное сопротивление R удовлетворяет требованиям ПУЭ: R<RH=10 Ом.

Контрольная работа №3. Расчет средств защиты от действия электрического тока (расчет зануления)

Задание:

* - тип устройства защиты: АВ - автоматический выключатель; Iнорм - номинальный ток плавкой вставки предохранителя или номинальный ток вставки автоматического выключателя

Рассчитать параметры зануления распределительного щитка лаборатории, к которому подведена линия от понижающего трансформатора 10/0,4 кВ. Определить параметры нулевого защитного проводника из стали, удовлетворяющие условию срабатывания максимальной токовой защиты при заданных параметрах устройства защиты; сечение нулевого проводника выбирать в пределах, указанных в таблице или подобрать параметры устройства защиты. Номинальные токи вставок автоматических выключателей 20-80 А., номинальные токи плавких вставок предохранителей - в пределах 40-160 А.

Решение:

Проверим, обеспечивается ли отключающая способность зануления распределительного щитка, если в качестве зашиты используется автоматический выключатель с Iном = 60 А.

Для тока короткого замыкания автоматического выключателя должно соблюдаться следующее условие для автоматического выключателя

А

По таблице находим сопротивление обмоток трансформатора:

Ом.

Находим сопротивление проводников фаз

Ом

Найдем плотность ожидаемого тока:

Пусть мм2, тогда

А/мм2 => по таблице R1=2.80 Ом, х1=1,68 Ом

Тогда и

Ом/км

5) Внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-ноль» берем с запасом

м.

Пусть расстояние между проводниками линии равно: D = 1м, тогда

Ом

6) Найдем полное сопротивление проводников петли «фаза-ноль»:

Ом

7) Расчетный ток короткого замыкания равен:

А

Следовательно, условие А выполняется, и отключение распределительного щитка в аварийной ситуации также обеспечивается.

Список использованной литературы

1. Раздорожный А.А. Охрана труда и производственная безопасность. Учебник. М. Изд-во Экзамен. 2006.512 с.

2. Графкина М.В. Охрана труда и производственная безопасность. Учебник. М. Изд-во Проспект. 2009. 432 с.

3. БеловС.В., Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. Безопасность жизнедеятельности. Учебник. 7 изд. М. Высшая школа., 2007. 616 с.

4. Кукин П.П., Лапин В.Л., Пономарев ПЛ., Сердюк Н.И. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда. Учебное пособие. М. Высшая школа, 1999.- 314 с.

5. Промышленная безопасность. Сборник документов. - правила, нормы, инструкции, регистрация, лицензирование. М. Изд-во СУИ., 2008. 244с.

6. ГОСТ 12.1.019-79(2001). Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. М. Госстандарт РФ. 2001.

7. СНиП 2.09.02-85. Производственные здания/Госстрой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.-16 с.

Размещено на Allbest.ru