Главная Коллекция "Otherreferats" Безопасность жизнедеятельности и охрана труда Противопожарная защита воинской части

Противопожарная защита воинской части

Анализ состояния противопожарной защиты воинской части. Разработка мероприятий по обеспечению пожарной безопасности технологического процесса АЗС, материалов и веществ. Оценка взрывоопасности помещений и здания АЗС по категориям, их молниезащита.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 04.03.2012
Размер файла 134,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

вид, количество, размещение и содержание первичных средств пожаротушения (огнетушитель, асбестовые покрывала и т.п.);

источники и средства подачи воды для пожаротушения;

необходимая скорость наращивания подачи средств пожаротушения, привозимой техникой;

виды, количество, быстродействие и производительность установок пожаротушения;

порядок обслуживания установок пожаротушения и хранения средств тушения.

для обеспечения эвакуации необходимо: установить размеры, количество и обеспечить соответствующее обеспечить возможность беспрепятственного движения людей по путям эвакуации.

3.2 Характеристика АЗС

Аккумуляторная зарядочная станция расположена на территории военного городка № 1, представляет собой отдельное здание длиной 50м, шириной 20 м, высотой 3.5 м, 1-ой степени огнестойкости. Стены здания выполнены из красного огнеупорного кирпича (ширина стены 51 см, в 2-а кирпича ).Покрытие из железобетонных плит марки ПК 59-16 с рубероидной гидроизоляцией. Фундамент здания бутовый; строительный объем V=3500 м куб ; водоснабжение холодное центральное ; освещение электрическое ; отопление центральное водяное и местное воздушное;

Таблица 3.1

Характеристика помещений АЗС

№

НАИМЕНОВАНИЕ ПОМЕЕНИЙ

ПЛОЩАДЬ

кв. м.

КОЛ-ВО

ОБЪЕМ

куб. м.

1

Комната для хранения АКБ (К.А. и Щ.А.)

180

1

630

2

Комната для хранения кислоты

48

1

168

3

Бытовая комната

32

1

112

4

Тамбур

12

1

42

5

Комната начальника АЗС

48

1

168

6

Туалет

32

1

112

7

Душевая

32

1

112

8

Комната отдыха л/с

72

1

252

9

Теплоузел

56

1

196

10

Комната зарядки и разрядки АКБ

32

2

112

11

Агрегатная (силовые эл. установки )

64

1

224

12

Дисцилляторная

48

1

168

13

Комната зарядки и разрядки АКБ

32

2

112

14

Комната вентиляционных эл. двигателей

12

2

42

Кислотно-щелочные аккумуляторы располагаются в изолированных помещениях, на специальных стеллажах. Вход в аккумуляторную зарядочную станцию осуществляется через тамбур, двери тамбура самозакрывающиеся, открываются наружу. Выдача и прием аккумуляторных батарей осуществляется через специальное окно из комнаты для хранения аккумуляторных батарей. Стены аккумуляторной зарядной станции окрашены кислотно-упорной краской. Отопительные приборы центрального водяного отопления имеют гладкие поверхности. Электрические провода в аккумуляторной станции с медными жилами, проложены в газовых трубах. Светильники, электродвигатели выполнены во взрывозащищенном исполнении В3Г, аппараты управления и защиты выполнены с искрогасителями.

Вентиляция в аккумуляторной зарядной станции приточно-вытяжная, представляет собой три отдельных сети воздуховодов.

Молниезащита АЗС второй категории. Представляет собой железную сетку (размеры квадратов 36 кв. м.) уложенную на крыше под слоем рубероида.

3.3.Характеристика пожарной опасности технологического процесса АЗС, материалов и веществ

Технологический процесс аккумуляторной зарядочной станции представляет собой следующие операции:

Приём АКБ.

Хранение АКБ.

Зарядка и разрядка АКБ

Выдача АКБ.

Наиболее опасной в пожарном отношении является операция по

зарядке и разрядке АК.

Процесс зарядки АКБ связан с выделением водорода, который при

смешивании с воздухом может образовывать взрывоопасную

концентрацию.

ВОДОРОД, H2, горючий газ. Молекулярная масса 2, 016 ; температура кипения -252, 8 С; плотность по воздуху 0, 0695; вязкость 8800, при 20 0С; коэффициент диффузии в воздухе 0, 68 кв. см/с ; теплота сгорания - 241, 6 кДж/моль; в воде малорастворим. Температура самовоспламенения 510С; концентрационные пределы распространения пламени 4.12-75% (об) в воздухе, 4.1-96%(об) в кислороде; минимальная энергия зажигания 0.017 МДж; максимальная нормативная скорость распространения пламени 2.7 м/с; максимальное давление взрыва 730 кПа; критический диаметр 0.610-3 м; МВСК при разбавлении азотом 5% (об), диоксидом углерода 7% (об). При истечении газообразного или испарении жидкого водорода в атмосферу в создании взрывоопасного облака участвует не более 50% водорода. Наиболее эффективным средством флегматизации водородо- воздушной смеси является комбинированный состав, содержащий 85% (масс.) диоксида углерода и 15% (масс.) хладона 114В2. Флегматизирующая концентрация этого состава, диоксида углерода и азота соответственно равны 32; 62 и 76% (об.). Для прекращения диффузионного горения водорода, истекающего из трубопровода со скоростью 10 м/с, необходимо его разбавить 10-ти кратным объемом азота.

Скорость газовыделения для всех аккумуляторов практически одинаковая. По формуле:

2= 0.15Pзар / Q ; ( 3.1.)

можно определить количество выделяющегося водорода, где:

Н2-содержание водорода в объеме помещения, в %.

Рзар- мощность зарядного устройства, Вт.

Q - объем помещения, в м3

Исходя из данных АЗС Q=112 м3 и Рзар=10 кВт, получаем, что в комнате зарядке аккумуляторов содержание водорода в объеме помещения будет: Н2=0.1510000 / 112 = 13.4%

При зарядке сухих кислотных аккумуляторов используют электролит. Он представляет смесь серной кислоты с дисциллированной водой, разбавленная 1:35.

Серная кислота, Н2SO4, не горючая пожароопасная жидкость. Молекулярная масса 98.08 ; плотность 1834 кг/м3 ;температура плавления 10.37 С, температура кипения 330 С (98.3%); плотность пара по воздуху 3.4; в воде растворим. Разбавленная кислота растворяет металлы с выделением водорода, концентрированная вызывает самовоспламенение горючих веществ. Характер взаимодействия серной кислоты с водой- сильный экзотермический эффект.

В вертолетных аккумуляторах в качестве металла для взаимодействия с разбавленной серной кислотой используют свинец.

Свинец, Pb, голубовато-серый металл, горючее вещество. Атомная масса 207.2 ; температура плавления 327.4 0С;температура кипения 1745 0С. При дисперсности образца 74 мкн температура самовоспламенения : аэрогеля 270 0С, аэровзвеси 580 0С; максимальное давление взрыва 20 кПА ; максимальная скорость нарастания давления 700 кПа ; МВСК 10%.

Готовый к употреблению свинцовый аккумулятор состоит из решетчатых свинцовых пластин, одни из которых заполнены диоксидом свинца, а другие- металлическим губчатым свинцом. Пластины погружены в 35-40% раствор Н2SO4 ;при этой концентрации удельная электропроводность раствора серной кислоты максимальна.

При работе аккумулятора- при его разряде- в нем протекает окислительно-восстановительная реакция, в ходе которой металлический свинец окисляется.

Pb+SO42--=PbSO4+2Н2--

а диоксид свинца восстанавливается :

PbO2+ SO42--+4H++2e--=PbSO4+2H2O

Электроны, отдаваемые атомами металлического свинца при окислении, принимаются атомами свинца PbO2 при восстановлении ; электроды передаются от одного электрода к другому по внешней цепи.

Таким образом, металлический свинец служит в свинцовом аккумуляторе анодом и заряжен отрицательно, а PbO2 служит катодом и заряжен положительно.

Во внутренней цепи (в растворе H2SO4)при работе аккумулятора происходит перенос ионов. Ионы SO42--движутся к аноду, а ионы Н+ движутся к катоду. Направление этого движения обусловлено электрическим полем, возникающим в результате протекания электродных процессов ;у анода расходуются анионы, а у катода расходуются катионы. В итоге раствор остается электронейтральным.

Если сложить уравнения, отвечающие окислению свинца и восстановлению PbO2, то получится суммарное уравнение реакции, протекающей в свинцовом аккумуляторе при его работе (разряде);

Pb+PbO2+4H++2SO42--=2PbSO4+2H2O5

Э.Д.С. заряженного свинцового аккумулятора равна приблизительно 2 В. По мере разряда аккумулятора материалы его катода (PbO2) и анода (Pb) расходуются. Расходуется и серная кислота.При этом напряжение на зажимах аккумулятора падает. Когда оно становится меньше значения, допускаемого условиями эксплуатации, аккумулятор снова заряжают.

Для зарядки (или разряда) аккумулятор подключают к внешнему источнику тока (“плюсом” к “плюсу” и “минусом” к “минусу”).При этом ток протекает через аккумулятор в направлении, обратному тому, в котором он проходил при разряде аккумулятора. В результате этого электрохимические процессы на электродах “обращаются”. На свинцовом электроде теперь происходит процесс восстановления,

PbSO4+2e--=Pb+SO42--

т.е. этот электрод становится катодом. На электроде PbO2 идет процесс окисления,

PbSO4+2H2O=PbO2+4H++SO42--+2e--

следовательно, этот электрод является теперь анодом. Ионы в растворе движутся в направлениях, обратных тем, в которых они перемещались при работе аккумулятора.

Складывая два последних уравнения, получим уравнение реакции, протекающей при зарядке аккумулятора,

2РdSO4 + 2H2O = Рd + РdO2 +4H+ + 2SO42-

Не трудно заметить, что этот процесс противоположен тому, который протекает при работе аккумулятора: при зарядке аккумулятора в нем вновь получаются вещества, необходимые для его работы.

Из последнего уравнения также видно, что водород, при зарядке аккумулятора, выделяется в чистом виде. Что создает большую взрыво- и пожарную опасность аккумуляторно-зарядочной станции. Так как если к струе Н2, выходящей из какого-нибудь узкого отверстия, поднести зажженную спичку, то водород загорается и горит не светящимся пламенем, образуя воду,

2H2+O2=2H2O

а при поджигании смеси двух объемов H2 с одним объемом кислорода, соединение происходит почти мгновенно во всей массе смеси и сопровождается сильным взрывом. Поэтому такую смесь называют гремучим газом.

3.4 Анализ и предложения по оценке взрывопожароопасности АЗС, помещений и здания, на категории

В зависимости от взрывопожароопасности, обращающихся в технологическом процессе производства веществ и материалов, все помещения и здание Аккумуляторно-зарядочной станции в целом, согласно нормативного документа [2] делятся на категории.

Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и здания определяем для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологического процесса.

Определение категорий помещений будем осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, от высшей (А) к низшей (Д).

Таблица 3.2

Категорирование помещений АЗС.

№

Наименование помещений АЗС

Кол-во

Категория

S. м2.

.

1

Комната для хранения АКБ

1

А

180

2

Комната для хранения кислоты

1

В2

3

Бытовая комната

1

Д

4

Тамбур

1

Д

5

Комната для начальника АЗС

1

Д

6

Туалет

1

Д

7

Душевая

1

Д

8

Комната отдыха личного состава

1

В1

9

Теплоузел

1

Г

10

Комната зарядки и разрядки АКБ

2

А

64

11

Агрегатная

1

Д

12

Дисцилляторная

1

Д

13

Комната зарядки и разрядки АКБ

2

А

64

14

Комната вентиляционных эл. двиг.

2

А

24

При определении категорий помещений в аккумуляторно-зарядочной станции получили, семь помещений с взрывоопасной категорией А. Общая площадь этих помещений составляет 332 м2, а общая площадь здания аккумуляторно-зарядочной станции составляет 1000 м2.

Согласно нормативного документа [2] здание АЗС относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категорий А превышает 5 % площади всех помещений или 200 м2.

Условие выполняется полностью, 352200 м2 и 33232.2% а, 32.2%5% Значит, здание аккумуляторной зарядной станции относится к категории А по взрывопожарной и пожарной опасности.

Теперь обоснуем данное решение, произведя расчет одного из критериев взрывопожарной опасности помещений категории А, то есть горючие газы находящиеся в помещении в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенение которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающие 5 кПа.

При расчете значения критерия взрывопожарной опасности в качестве расчетного выбираем период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.

Избыточное давление взрыва Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов Н определяется по формуле :

Р = ( Pmax -- P0 ) (m Z / Vcв Р г.п. ) (100 / С ст) 1/ Кн ( 3.2.)

где : Рmax - максимальное давление взрыва стехиометрической

газовоздушной смеси в замкнутом объеме, Рmax=900 кПа.

Р0 - начальное давление, Р0=101 кПа.

m - масса горючего газа выходящего в помещение из аппаратов

m= VaPг=150.73=1 (кг) ( 3.3.)

где: Va - объем газа вышедшего из аппарата, =15 м3

Рг - плотность газа при расчетной температуре tp, кг м-3

Рг= М / V0(1+0.00367tp) ( 3.4.)

где: tp- расчетная температура = 610С

М- молярная масса, кгКмоль-1=2

V0- мольный объем, =22, 413 м3Кмоль-1

Рг= 2 / 22.413 ( 1+ 0.0036761)=0.73 (кгм-3)

Z- коэффициент участия горючего во взрыве Z=1

Vс.в. - свободный объем помещения (80%) Vс.в.= 89.6 м3

Сс.т. - стехиометрическая концентрация ГГ % (об.)

Сс.т.=100 / (1+4.84)=17.1 %(об.) ( 3.5.)

где :=Nc+(Nн-Nx)/4-N0/2=1 (3.6.)

-стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

Nc, Nн, N0, Nx - число атомов С, H, O и галоидов в молекуле горючего Nc, N0, Nx=0 Nн=4

Кн- коэффициент, учитывающий не герметичность помещения и не адиабатичность процесса горения. Кн=3.

Р=(900-101) (1/(89.60.73)) (100/17.1) (1/3)=21 кПа

Р=21 кПА 5 кПа < 21 кПА

Значит отдельный критерий взрывопожароопасности помещения выполняется, и помещение действительно относится к категории А.

Соответственно и здание аккумуляторной зарядочной станции согласно нормативному документу [2] относится к категории А.

3.5 Анализ и предложения по обеспечению пожарной безопасности АЗС молниезащитой

Воздействие принято подразделять на две основные группы: первичная, вызванная прямым ударом молнии, и вторичные, индуцированные близкими ее разрядами или занесенные в объект протяженными металлическими коммуникациями. Опасность прямого удара и вторичных воздействий молнии для здания зарядочной станции и находящихся в ней людей определяется, с одной стороны, параметрами разряда молнии, а с другой технологическими и конструктивными характеристиками зарядочной станции (наличием взрывопожарных зон, огнестойкость строительных конструкций, видам вводимых коммуникаций и их расположением внутри объекта и т.д.).

Так как молниезащита аккумуляторной зарядочной станцией была произведена согласно устаревшего нормативного документа, я предлагаю расчет молниезащиты АЗС согласно действующему нормативному документу [7].

Расчетные данные:

Согласно нормативного документа [8] произведем классификацию взрывоопасных зон аккумуляторно-зарядочной станции

Таблица 3.3

Классификация взрывоопасных зон

№

Наименование помещений

Взроп. зона

Кол - во

1

Комната для хранения АКБ

В - 1а

1

2

Комната для хранения кислоты

В - 1б

1

3

Теплоузел

В - 1а

1

4

Комната зарядки и разрядки АКБ

В - 1

4

5

Агрегатная

В - 1а

1

6

Дисцилляторная

В - 1б

1

7

Комната вентил. эл. двигателей

В - 1а

2

Средняя грозовая деятельность данного района расположения АЗС равна от 40 до 60 часов в год, кроме того необходимо уточнять по данным местных метеорологических станций.

Ожидаемое число поражений N молнией в год зданий и сооружений, не оборудованных молниезащитой, определяется по формуле:

N=(S+6Hc) (L+6Hc)n10-6 (3.7.)

где: S и L -ширина и длина защищаемого здания, м

Hc - наибольшая высота здания, 5.5 м

n -среднегодовое число ударов молнии, приходящееся на 1 км2 земной поверхности в месте расположения объекта, 6 ударов.

N=(20+65.5)(50+65.5) 610-6=0.0264

N1

Таблица 3.4

Категории молниезащиты и тип зоны защиты помещений АЗС

№

Наименование помещений

Категор.м/з

Тип з.защ.

N

Над.

1

Комната хранения АКБ

2

В

N1

0.99

2

Комната для хранения кислоты

2

В

N1

0.99

3

Теплоузел

2

В

N1

0.99

4

Комната зар.и разрядки АКБ

2

В

N1

0.99

5

Агрегатная

2

В

N1

0.99

6

Дисцилляторная

2

В

N1

0.99

7

Комната вентил. эл. двигателей

2

В

N1

0.99

Согласно нормативного документа [7], здания и сооружения совмещающие в себе помещения, требующие устройства молниезащиты 1 и 2 категории, рекомендуется выполнять молниезащиту всего здания или сооружения в соответствии с требованиями для 1-й категории.

Значит здание АЗС будем относить к 1-й категории молниезащиты и соответственно производить расчет.

Здание аккумуляторно-зарядочной станции должно быть защищено от прямых ударов молнии и вторичных ее проявлений: электрической, электромагнитной индукции; заноса высоких потенциалов через наземные и подземные инженерные коммуникации.При этом должна быть исключена возможность перехода грозового разряда с окружающих деревьев на защищаемое здание

Молниезащита выполнена - отдельно стоящим тросовым молниеотводом

Удельное сопротивление грунта - 500 Омм

Сопротивление заземлителя Rин-10 Ом (заземлитель искусственный )

Расстояние между опорой молниеотвода и зданием АЗС Sв=4 м при

P100 Омм и искусственным заземлителем.

Расстояние между заземлителем молниеотвода и коммуникациями

вводимыми в здание АЗС не менее S 3=4 м.

Высота опор молниеприемников Ноп=20 м.

Длина троса L=58 м.

Высота троса в точке наибольшего провиса Н= 18 м,

Трос стальной многопроволочный оцинкованный, диаметр сечения d=45 мм2.

Расчетная высота здания Н x=5.5 м

Расстояние от защищаемого объекта до тросового молниеотвода в

середине пролета не менее S В 1= 4 м.

Зона защиты молниеотводов.

Зона защиты молниеотводов - это часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Поверхность зоны имеет постоянную по величине степень надежности. По мере продвижения внутрь зоны надежность защиты увеличивается.

Расчет одиночного тросового молниеотвода

Зона В

Н 0=(0.88-210 - 4Н) Н (3.8)

Н0=(0.88-210- 4 18) 18=15.7752

Н 0=16 м

r0=(1.2-10 - 3 H ) H (3.9)

r0=(1.2-10 - 318) 18 = 21.276

r0=21 м

rx= (1.2 - 10 - 3 Н) [Н- Н x / ( 0.88 - 210 - 4 Н)] (3.10)

rx=( 1.2 - 10 - 3 18) [ 18 - 5.5 / ( 0.88 - 2 10 - 4 18 ) ] = 13.858

rx= 14 м.

Эскиз заземлителя стальной трехстержневой, стержни: вертикальные d = 10 мм

горизонтальные d = 20 мм

(сложное заземляющее устройство)

t = 1 м c = 5 м

l = 4 м R и н = 10 Ом

Импульсное сопротивление заземлителя определяется по формуле :

R и = и R ; (Ом) ( 3.11 )

где : и - коэффициент импульса, зависящий от характеристики грунта, величены тока молнии и типа заземлителя, и равен 0.5.

R - общее сопротивление растеканию тока промышленной частоты заземлителя, определяется по формуле :

R = R В R Г / R В + R Г ; ( Ом ) ( 3.12 )

где : R В - сопротивление заземлителя, состоящего из “ n” однотипных

вертикальных электродов, определяется по формуле :

RВ = R ОВ / В n ; ( Ом ) ( 3.13 )

В - коэффициент использования вертикальных электродов = 0.78

n - количество одиночных электродов

где : R О В - сопротивление растеканию тока одиночного вертикального электрода, определяется по формуле :

R О В = ( 0.366 р / l ) ( L 2l / d + 1/ 2 L (4 t + l / 4 t - l )) ; (3.14)

где : р - расчетное удельное сопротивление грунта = 500 Ом м,

l - длина заземлителя, м ;

t - глубина заложения заземлителя ( для вертикальных заземлителей - расстояние от поверхности земли до середины электрода ) равное 3м

d - диаметр заземлителя ; м

Rг - сопротивление растеканию тока горизонтального электрода из круглой стали, связывающего вертикальные электроды, определяется по формуле;

R г = R О К / Г n ; ( Ом ) (3.15)

где : R О К - сопротивление растеканию тока одиночного горизонтального электрода из круглой стали, определяется по формуле :

R О К = 0.366 ( р / l ) L (l 2 / d 1) ; ( Ом ) ( 3.16 )

г - коэффициент использования горизонтальных соединительных

полос, равный 0.80

R О В = ( 0.366 500 ) / 4 ( L ( 24 / 0.01 ) + 1 / 2 L ( 4 3 + 4 /

4 3 - 4 ) ) = 34.3125 =34 Ом.

R О К = 0.366 ( 500 / 10 ) L ( 10 2 / 0.02 1 ) = 16.653 = 17 Ом.

R В = 34 / 0.78 3 = 14.529915 Ом.

R Г = 17 / 0.80 1 = 21.25 21 Ом.

R =( 15 21 ) / ( 15 + 21 ) = 8.75 Ом.

R И = 0.5 8.75 = 4.375 4 Ом.

Расчетное импульсное сопротивление заземлителя удовлетворяет условие

R И R И Н, 4 10 ( Ом ). Значит заземлитель подобран правильно.

Защита АЗС от вторичных проявлений молнии.

Защита от электростатической индукции в АЗС, относящейся по устройству молниезащиты к 1- ой категории, выполнена путем присоединения металлических конструкций (стелажи, трубопроводы, установки и т.д.)к защитному заземлению электрооборудования. Для защиты от заноса высоких потенциалов по подземным металлическим коммуникациям и конструкциям (трубопроводы, кабели, в том числе проложенные в канале и туннелях, обрамляющие уголки каналов и т.п.) они при вводе в АЗС присоединены к заземлителю, используемого для защиты от электростатической индукции. Ввод в АЗС линии электропередач и сетей телефон, радио, сигнализации, выполнено кабелями проложенными в металлических трубах. Длина ввода составляет 55 метров.

Соединение молниеприемника с токоотводом выполнено сваркой. Длина сварного шва 276 мм.

Токоотвод для соединения тросового молниеприемника с заземлителем выполнен из стали сечения круга d = 6 мм. Для предохранения от коррозии токоотвод окрашен.

3.6 Анализ и предложения по обеспечению пожарной безопасности АЗС системой вентиляции

Для помещений аккумуляторных батарей выполняется принудительная не обеспечивает однократный обмен воздуха в час.

Вентиляционная система АЗС включает в себя три сети отдельных вентиляционных установок, обслуживающие различные помещения. Вентиляционная система помещений АЗС обслуживают только аккумуляторные батареи, кислотную, агрегатную, дисцилляционную. Выброс газов производится через шахту, возвышающуюся над крышей здания на 2 метра. Шахта защищена от попадания в нее атмосферных осадков. Вентилятор имеет взрывобезопасное исполнение. Отсос газов производится как из верхней, таки из нижней части помещения со стороны противоположной притоку свежего воздуха.

Расстояние от верхней кромки, верхних вентиляционных отверстий до вентиляционных отверстий до пола не более 300 мм. Поток воздуха из вентиляционных каналов направлен не на поверхность уровне расположения аккумуляторов не ниже + 10 С. Отопление помещений АЗС осуществляется при помощи калориферного устройства, расположенного в отдельном помещении подающего теплый воздух через отдельный вентиляционный канал. Для проверки правильности выполнения запроектированной системы предлагаю выполнить аэродинамический расчет. При проверочном расчете нам уже известны: вид и схема вентиляционной установки, воздуха. Проверку будем производить на первой сети, которая протяженна.

Аэродинамический расчет вентиляционной установки. Сеть №1

Произведем аэродинамический расчет вытяжной вентиляционной системы, схема которой приведена на рис. 3.5, подберем вентилятор и электродвигатель.

Воздуховоды системы выполнены круглыми из листовой стали с коэффициентом учитывающим шероховатость стенок, равным ш=1. Удаляемой средой является воздух. При определении коэффициентов местных сопротивлений принимаем:

А вытяжные насадки выполнены в виде трубы с сеткой FВХ / F = 0.41.

Б дроссель-клапан открыт ДК = 0.

В отводы выполнены под углом в 90, отношение радиуса поворота к диаметру

RП/d0 = 1 : 1.5

Г вытяжные тройники выполнены под углом 30.

Д выброс воздуха осуществляется через шахту с зонтом HШ / d = 0.11.

Решение:

Аксонометрическая схема и исходные данные по участкам приведены на рис. 3.6.

Воздух удаляется с температурой 20С и барометрическим давлением 105 Па, поэтому коэффициенты К1 и К2 равны 1. Расчет выполняем по каждому участку вентиляционной системы..

Участок № 1

Определяем удельные потери давления на 1 м длины воздуховода, скорость и динамическое давление при L1= 960 м3 /ч, d1 = 200 мм будет R1 = 2.26 Па/м,

V1 = 6 м/с, РД1=21.6 Па.

2. Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке

вход в трубу с сеткой при FВХ / F = 0.8 коэффициент местного сопротивления ВХ= 1.32 отвод круглого сечения при ОТВ=90С и R n / d0= 1.5 коэффициент местного сопротивления ОТВ= 0.17

Вытяжной тройник- проход при ТР=30С и

(3.17)

(3.18)

(3.19)

коэффициент местного сопротивления ТР.ПР=0.1, а сумма коэффициентов местных сопротивлений 1=ВХ+ОТВ+ТР.ПР=1.32+0.17+0.1=1.59

3. Определяем потери давления на участке по формуле:

P = PЛ+РМ=К1ШRl+K2PД (3.20)

Р1=112.268+11.5921.6=41.27 Па

На последующих участках определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений, а значение удельных потерь давления R, Па/м, скорости V, м/с, динамического давления RД, Па, запишем в общую таблицу аэродинамического расчета (табл.3.5.)

4. Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на каждом участке.

Участок №2.

Вытяжной тройник-проход при ТР=30и

коэффициент местных сопротивлений ТР.ПР=0.02, а сумма коэффициентов местных сопротивлений 2=2ТР.ПР=20.02=0.04

Участок №3.

Отвод круглого сечения при ОТВ90 и Rn/d0=1.5 коэффициент местного сопротивления ОТВ=0.17, а сумма коэффициентов местных сопротивлений 3=ОТВ=0.17

Участок №4.

Вытяжная шахта с зонтом при НШ/d=0.6, коэффициент местного сопротивления Ш =1.1, а сумма коэффициентов местных сопротивлений 4=Ш =1.1

Участок №5.

Вход в трубу с сеткой при FВХ /F=0.8 коэффициент местного сопротивления ВХ =1.32

Дроссель-клапан при ДК =0 коэффициент местного сопротивления ДК =0.05.

Отвод круглого сечения при ОТВ=90 и Rn /d0=1.5 коэффициент местного сопротивления ОТВ=0.17

Вытяжной тройник- боковое ответвление при ТР=30 и Fn / Fc =1, F0/Fc =0.8, L0/Lc=0.5 -значения определенные при расчете участка №1, коэффициент местного сопротивления ТР.БО=0.1, а сумма коэффициентов местных сопротивлений 5=ВХ+ДК+ОТВ+ТР.БО=1.32+0.05+0.17+0.1=1.64

Участок №6.

Вход в трубу с сеткой при FВХ/ F=0.8 коэффициент местного сопротивления ВХ =1.32

Вытяжной тройник- проход при ТР=30 и

коэффициент местного сопротивления ТР-ПР =0.1, а сумма коэффициентов местных сопротивлений 6 =ВХ +ТР-ПР=1.32+0.1=1.42

Участок №7.

Вход в трубу с сеткой при FВХ /F=0.8 коэффициент местного сопротивления ВХ =1.32

Дроссель-клапан при ДК =0 коэффициент местного сопротивления ДК =0.05.

Отвод круглого сечения при ОТВ=90 и Rn /d0=1.5 коэффициент местного сопротивления ОТВ=0.17

Вытяжной тройник- боковое ответвление при ТР=30 и Fn / Fc =1, F0/Fc =0.8, L0/Lc=0.5 -значения определенные при расчете участка №6, коэффициент местного сопротивления ТР.БО=0.1, а сумма коэффициентов местных сопротивлений

7=ВХ+ДК+ОТВ+ТР.БО=1.32+0.05+0.17+0.1=1.64

Участок №8.

Отвод круглого сечения при ОТВ90 и Rn/d0=1.5 коэффициент местного сопротивления ОТВ=0.17, а сумма коэффициентов местных сопротивлений 3=ОТВ=0.17

Вытяжной тройник- боковое ответвление при ТР=30 и Fn / Fc =0.6, F0/Fc =0.6, L0/Lc=0.5 -значения определенные при расчете участка №2, коэффициент местного сопротивления ТР.БО=0, а сумма коэффициентов местных сопротивлений 8=ОТВ+ТР.БО=0.17+0=0.17

Участок №9.

Вход в трубу с сеткой при FВХ/ F=0.8 коэффициент местного сопротивления ВХ =1.32

Вытяжной тройник- проход при ТР=30 и

коэффициент местного сопротивления ТР-ПР =0.1, а сумма

коэффициентов местных сопротивлений 9 =ВХ +ТР-ПР=

1.32+0.1= 0.04

Участок №10.

Вход в трубу с сеткой при FВХ /F=0.8 коэффициент местного сопротивления ВХ =1.32

Дроссель-клапан при ДК =0 коэффициент местного сопротивления ДК =0.05.

Отвод круглого сечения при ОТВ=90 и Rn /d0=1.5 коэффициент местного сопротивления ОТВ=0.17

Вытяжной тройник- боковое ответвление при ТР=30 и Fn / Fc =1, F0/Fc =0.8, L0/Lc=0.5 -значения определенные при расчете участка №9, коэффициент местного сопротивления ТР.БО=0.1, а сумма коэффициентов местных сопротивлений

10=ВХ+ДК+ОТВ+ТР.БО=1.32+0.05+0.17+0.1=1.64

Участок №11.

Отвод круглого сечения при ОТВ90 и Rn/d0=1.5 коэффициент местного сопротивления ОТВ=0.17, а сумма коэффициентов местных сопротивлений 3=ОТВ=0.17

Вытяжной тройник- боковое ответвление при ТР=30 и Fn / Fc =0.6, F0/Fc =0.6, L0/Lc=0.5 -значения определенные при расчете участка №2, коэффициент местного сопротивления ТР.БО=0, а сумма коэффициентов местных сопротивлений 11=ОТВ+ТР.БО=0.17+0=0.17

5.Определяем потери давления на участках по формуле (3.20) и результаты расчета сводим в таблицу 3.5

Р2=1 1 5.96 5 + 1 0.04 60 =32.2 Па

Р3=1 1 6.26 8.5 + 1 0.17 85.5 =67.745 Па

Р4=1 1 6.26 5 + 1 86.5 1.1 =126.45 Па

Р5=1 1 2.6 3 + 1 1.64 21.6 =43.224 Па

Р6=1 1 2.26 4 + 1 1.42 21.6 =39.712 Па

Р7=1 1 2.6 3 + 1 1.64 21.6 =43.224 Па

Р8=1 1 5.96 9 + 1 0.17 60 =63.84 Па

Р9 =1 1 2.26 4 + 1 1.42 21.6 =39.712 Па

Р10=1 1 2.6 3 + 1 1.64 21.6 =43.224 Па

Р11=1 1 5.96 9 + 1 0.17 60 =63.84 Па

Выбираем магистральную линию системы.

В данной системе магистральной линией могут быть следующие последовательно соединенные участки : 1-2-3-4 ; 6-8-3-4 ; 9-11-3-4 ;

Наибольшие потери давления в линиях 6-8-3-4 и 9-11-3-4 (они одинаковы)

РМАГ.=Р6+Р8+Р3+Р4 (3.21.)

РМАГ.=39.71+63.84+67.745+126.45=297.75 Па

РМАГ.=Р9+Р11+Р3+Р4

РМАГ.=39.712+63.84+67.745+126.45=297.75 Па

Принимаем магистральную линию 6-8-3-4-11-9

РМАГ.=Р6+Р8+Р3+Р4+Р11+Р9

РМАГ.=39.71+63.84+67.745+126.45+39.71+63.84=401.33 Па

7. Производим увязку параллельных участков 7 и 5.Потери давления на участке 7 должны быть равны потерям на участке 5 (допускается расхождение не более 10%).

Фактическое расхождение потерь давления по отношению к участку с большими потерями равно :

(3.22.)

8. Производим увязку параллельных участков 10 и 5.Потери давления на участке 10 должны быть равны потерям на участке 5 (допускается расхождение не более 10%).

Фактическое расхождение потерь давления по отношению к участку с большими потерями равно :

9. Производим увязку параллельных линий, состоящих с одной стороны из участков 7 и 8, а с другой- из участков 2 и 5 (участки 7 и 10 уже увязывались).

Фактическое расхождение потерь давления по отношению к участку с большими потерями равно :

(3.23.)

5-23010%

Следовательно на участке 2 необходимо установить добавочное сопротивление с коэффициентом местных потерь равным :

(3.24.)

Угол закрытия дроссель- клапана равен Д.К.2=10

10. Выбираем марку вентилятора и определяем его характеристику.

Расчетное давление вентилятора равно :

РР=1.1РМАГ. (3.25.)

РР=1.1401.33=441 Па

Расчетный расход воздуха равен :

LP=1.1LCИСТ (3.26.)

LP=1.15760=6336 м3/час

Для перемещения воздуха принимаем вентилятор обычного исполнения, обеспечивающей условия :

LВ=LР и РВРР

При этом принимаем вентилятор, имеющий наибольший КПД и обеспечивающий давление РВ возможно более близкое к расчетному давлению РР.

Вентилятор ВЦ4-75-8 обеспечивает расчетные параметры системы при частоте вращения рабочего колеса 700 об/мин.

LВ=6336 м3/час ; РВ=450 Па ; В=0.81

Для увязки вентилятора и системы перед вентилятором на участке 3 необходимо установить добавочное сопротивление с требуемым коэффициентом местного сопротивления :

(3.26.)

Угол закрытия дроссель- клапана равен ДК.3=2.5 .

10.Определяем мощность электродвигателя. Расчетная мощность электродвигателя на привод вентилятора равна :

(3.27.)

где : n = 1 - КПД передачи при расположении рабочего колеса вентилятора непосредственно на валу электродвигателя.

Установочная мощность электродвигателя равна.

Nу= К 3 Nр (3.28)

где : К 3 - коэффициент запаса мощности электродвигателя.

Исполнение электродвигателя - В3Г.

Глава №4. Определение требуемой площади предохранительных конструкций

4.1 Расчет одинарных оконных проемов

Рассчитаем требуемую площадь остекленения SОСТ которое используется в качестве предохранительных, в помещениях АЗС, длиной 50 м, шириной 20 м и высотой 3.5 м.

Объем помещений 3500 м3. В аварийной ситуации в объеме помещения образуется водородо- воздушная смесь, степень загазованности помещения горючей смесью при этом составляет v= 0.25. Коэффициент интенсивности взрывного горения принять равным Г = 10. Остекленение оконных проемов выполнено из стекол толщиной 4мм, размерами 1.21.2 м и 1.2 1.8 м, причем 60 остекленения выполнено из стекол размером 1.2 1.8 м. В ограждающих конструкциях помещения можно разместить 250 м2 остекленных проемов. Давление и температуру воздуха в помещении ( до воспламенения смеси ) составляет P 0 = 101.3 кПа и Т0 =293 К, допускаемое избыточное давление в помещении РДОП = 5 кПа.

Решение: Для определения требуемой площади остекленения помещения АЗС необходимо вычислить расчетные параметры :

расчетная нормальная скорость пламени водородо- воздушной смеси равна :

V Н.Р.= 0.55 0.1 = 0.055 м/с ( 4.1)

свободный объем помещения равен :

VП = 0.8 3500 = 2800 м3 ( 4.2 )

расчетная плотность смеси перед воспламенением равна :

Р0 = 0.5 0.25 ( 1.086 + 1.093 ) + ( 1- 0.25 ) 12 = 1.17 кг/ м3 (4.3)

коэффициент m учитывающий влияние степени загазованности помещения загазованной смесью на величину SОСТ, определяется при :

1= 0.01 РДОП /(ЕС -1) =0.01 5 /( 7.5 - 1 ) = 0.00806 ( 4.4 )

2 = 1.3 / ЕС = 1.3 / 7.2 = 0.173 ( 4.5 )

т. к. 1 V и 2 V то m = 1;

коэффициент КФ, учитывающий влияние формы помещения и эффект истечения продуктов горения взрывоопасной смеси на величину SОСТ т. к. L= 50 м H= 3.5 м, то :

КФ = 0.5 ( bП2 + H П2 ) / V ОП2 / 3 = 0.5 ( 20 2 + 3.5 2 ) / 3500 2 / 3 = 0.6812 ( 4.6 )

коэффициент относительной площади вскрывающихся оконных проемов при избыточном давлении в помещении РДОП = 5 кПа, определяем по формуле

КВСКР = С1 ОСТ 1, где n = 2 т.к. используется два типа размера стекол 1.2 1.2 м и 1.2 1.8 м, толщиной 4 мм, а С1 = 40 % и С 2 = 60 %.

По условию задачи :

определяем вероятность разрушения стекол для одинарного остекленения ;

1- го типа ( размеры 1.21.2 м, толщиной 4 мм ) значение коэффициента КS h = =0.418 и К = 1.15, а т.к. 5 кПа 3 0.4181.15 = 1.44 кПа, поэтому

(4.7.)

2- го типа ( 1.2 1.8 м, толщина 4 мм ), значение коэффициента КS h =0.2872 и К = 1.003, т.к. 5 кПа 3 0.28721.003 = 1.86 кПа, поэтому

определяем относительную площадь остекленения при избыточном давлении РДОП :

для первого типа стекол

1= 0.68 + 0.26 F ОД 1 ( Р д о п ) = 0.8576 ( 4.8 )

для второго типа стекол

2= 0.68 + 0.26 F ОД 2 ( Р д о п ) = 0.9394 ( 4.8 )

Определяем коэффициент КВСКР 1 для каждого типа стекол :

для 1-го типа стекол ;

КВСКР 1 = С 1 1FОД 1 ( Р доп ) = 0.2344 ( 4.9 )

для 2-го типа стекол;

КВСКР 2 = С 2 2FОД 2 ( Р доп ) = 0.562 ( 4.9 )

Определяем требуемую площадь остекленения для данного помещения по формуле :

( 4.10 )

Итак для предотвращения разрушения зданий при аварийном взрыве водородо- воздушной смеси необходимо предусмотреть в наружном ограждении (стенах) помещения одинарные оконные проемы, застекленные FОСТ 1 = С1FОСТ =0.440 = 16 м2, т.е. 11 оконных проемов с одинарным остекленением, застекленных стеклами толщиной 4 мм с размерами 1.2 1.2 м, и на площади не менее FОСТ 2 = С2 F ОСТ = 0.6 40 = 24 м2 т.е. 11 оконных проемов с одинарным остекленением, застекленных стеклами толщиной 4 мм с размерами 1.2 1.8 м.

4.2 Расчет двойных оконных проемов

В целях снижения давления при возможном взрыве в помещении АЗС предлагаю использовать вместо одинарного двойное остекленение, состоящие из двух рам с одинарным остекленением, тогда

вероятность разрушения стекол будет иметь следующее значение

F ДВ1 ( Р д о п ) = F2 ОД 1 ( Р д о п ) = 0.68322 = 0.4668

F ДВ2 ( Р д о п ) = F2 ОД 2 ( Р д о п ) = 0.99762 = 0.9952

определяем относительную площадь вскрытия остекленения при избыточном давлении РДОП :

для первого типа стекол

1= 0.68 + 0.26 F ОД 1 ( Р д о п ) = 0.8576 ( 4.8 )

для второго типа стекол

2= 0.68 + 0.26 F ОД 2 ( Р д о п ) = 0.9394 ( 4.8 )

Тогда КВСКР = С1 1 FДВ 1 (Рд о п ) = 0.40.8576 0.4668 + 0.6 0.9394 0.9952 = 0.7211, а требуемая площадь двойного остекления в проемах с теми же размерами стекол составят :

( 4.10 )

Итак для предотвращения разрушения зданий при аварийном взрыве водородо- воздушной смеси необходимо предусмотреть в наружном ограждении (стенах) помещения одинарные оконные проемы, застекленные FОСТ 1 = С1FОСТ =0.444 = 17.6 м2, т.е. 12 оконных проемов с двойным остеклением, застекленных стеклами толщиной 4 мм с размерами 1.2 1.2 м, и на площади не менее FОСТ 2 = С2 F ОСТ = 0.6 44 = 26.4 м2 т.е. 12 оконных проемов с двойным остеклением, застекленных стеклами толщиной 4 мм с размерами 1.2 1.8 м.

Список используемой литературы

1. ГОСТ 12.1.004 - 91 Пожарная безопасность. Общие требования.

2. НПБ 105 - 95 Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. ( ОНТП 24-86 - старое издание )

3. ВСН 34 - 94 МО РФ Планировка и застройка военных городков.

3.1 СНиП 2 - 89 -80 Генеральные планы промышленных предприятий.

3.2 СНиП 2 - Д 5 - 72 Автомобильные дороги. Нормы проектирования.

4. П. М. Лукашевич Пожарно - профилактическая подготовка Москва ВИ, 1984г. 272с.

5. Б.И. Кашалкин ; Е.А. Мешалкин Тушение пожаров на электроустановках Москва Энергоатомиздат, 1985г., 200с.

6.Приказ Зам МО РФ № 416 от 31.12. 1995г. г. Москва Об оборудовании объектов ВС РФ пожарной автоматикой и системой оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре.

6.1 Наставление по противопожарной охране в воинских частях, учреждениях, предприятиях и организациях РА и ВМФ. 23с

6.2 Приказ МО РФ № 322 от 5. 10. 1995г. Об организации противопожарной защиты и местной обороны в ВС РФ.

7.ВСН 58 - 87 МО РФ Инструкция по проектированию, устройству и эксплуатации молниезащиты и защиты от статического электричества зданий и сооружений МО.

СН 305 - 77 Инструкция по проектированию и устройству

молниезащиты зданий и сооружений.

ПУЭ Москва, Энергоатомиздат, 1986г., 648с.

9.Общая химия, учебник для ВУЗов Москва 1990г.

10 Справочник Пожаро - взрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, часть 1, 2 Москва “Химия” 1990, 384с.

11 Задачник по пожарной профилактике в строительстве. С.В. Томин, Н.В. Токарев, МВД РФ, ВИПТШ, Москва, 1996г., 217с.

12СНиП 2.04.05 - 91 “ Отопление, вентиляция и кондиционирование.”Госстрой СССР, Москва, 1988г., 64с.

13. СНиП 2.01.11 - 90 “ Противовзрывные нормы проектирования зданий

сооружений. Проектные нормы.” Москва. 1990г., 60с.

Размещено на Allbest.ru

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены