Контрольная работа: по Охране труда 2

Вопрос 189. Концентрационные пределы распространения пламени, их расчет.

Пожаро- и взрывоопасность веществ оценивается на основе сравнения вероятности их горения в равных условиях и для газов характеризуется следующими показателями: концентрационными пределами воспламенения, минимальной энергией зажигания, температурой го­рения и скоростью распространении пламени; для жид­костей, кроме того, температурой самовоспламенения, а для твердых веществ и пылей - дополнительно тем­пературой самонагревания, трения, способностью взрываться и гореть при взаимодействии с кислородом воздуха, водой и другими веществами.

Газовоздушные смеси воспламеняются только в оп­ределенном интервале концентрации горючего вещест­ва, границы которого называются нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения.

Нижний концентрационный предел воспламенения—наименьшая концентрация горючего газа (пыли), при которой смесь уже способна воспламеняться от источ­ника зажигания и пламя распространяется на весь объ­ем смеси.

Верхний концентрационный предел воспламенения — наибольшая концентрация горючего газа, при которой смесь еще способна воспламеняться от источника зажи­гания, а пламя распространяться на весь объем смеси.

Концентрационные пределы воспламенения зависят в основном от содержания инертных компонентов в сме­си (диоксида углерода, азота и др.), а также от ее дав­ления и температуры. При возрастании давления и тем­пературы область воспламенения горючих смесей расширяется, при уменьшении — сужается.

Для расчета нижнего (НП) и верхнего (ВП) пределов воспламенение индивидуальных горючих веществ можно использовать следующие эмпирические формулы (в % об.):

НП =

где N — число молей — атомов кислорода, участвующих в сгорании 1 моля горючего.

Для сложной газовоздушной смеси известного сос­тава пределы воспламенения можно подсчитать по фор­муле Ле-Шателье (в % об.):

П=

где П —предел воспламенения (нижний или верхний), % об.; С₁ ,С₂ ,…Сп — концентрация горючих компонентов в горючей смеси, П₁ , П₂ ... П _n — соответствующие пределы воспламенения чистых компонентов смеси, % об.

Минимальной энергией зажигания называется наи­меньшая величина энергии электрического разряда (мДж), которая достаточна для зажигания наиболее легковоспламеняемой смеси данного газа, пара или пы­ли с воздухом.

Наиболее пожаро- и взрывоопасными являются газы,имеющие широкую область воспламенения, низкий нижний концентрационный предел воспламенения, небольшую энергию зажигания, большую нормальную скоростьраспространения пламени.

Пожаро- и взрывоопасными свойствами обладает также и пыль некоторых веществ, которая может, нахо­диться в производственных помещениях в состоянии аэрогеля и аэрозоля. Пожароопасные свойства пылей определяются температурой самовоспламенения и кон­центрационными пределами их воспламенения.

Воспламенение и взрыв органической пыли, взвешен­ной в воздухе, зависят от ее массовой концентрации, раз­мера частиц, зольности, влажности, температуры вос­пламенения, характера и продолжительности действия источника нагревания. Особенно велика химическая ак­тивность аэрозолей мельнично-элеваторной, комбикор­мовой, сахарной, крахмальной промышленности и про­изводства декстрина.

Различают две формы горения пыли: тление и горе­ние пламенем. Обладая плохой теплопроводностью, пыль, осевшая на осветительных приборах, горячих тру­бопроводах, перегревается и начинает тлеть при темпе­ратуре: пшеничная—290 °С, ржаная — 350 °С. При взметывании она может взорваться как обычный аэрозоль. Аэрозоль воспламеняется при температуре 430—450°С (ржаная пыль), 420—485°С (пшеничная пыль).

По пожаро- и взрывоопасности все пыли классифицируются следующим образом:

I класс (наиболее взрывоопасная) — с нижним концентрационным пределом взрыва 15 г/м³ (пыль пше­ничных отрубей, мельничная серая пыль, сахарная пуд­ра, крахмал, декстрин);

II класс (взрывоопасная)—с нижним концентрационным пределом 16—65 г/м³ (просяные и зерновые отходы, пшеничная сечка, ячменная мука, мучная пыль);

III класс (наиболее пожароопасная пыль) —с температурой самовоспламенения менее 250°С (пыль зерноочистительных отделений);

IV класс (пожароопасная пыль)—с температурой воспламенения более 250°С (элеваторная пыль).

Температура самовоспламенения аэрозоля значи­тельно выше, чем у аэрогеля, и даже превышает тем­пературу самовоспламенения паров и газов, так как кон­центрация горючего вещества в единице объема аэро­золя в сотни раз меньше, чем у аэрогеля. Для пылей обычно определяется только нижний концентрационный предел (НКПВ), так как верхний концентрационный пре­дел (ВКПВ) никогда не достигается. Так, например, верхний концентрационный предел воспламенения са­харной пыли 13500 г/м³ .

Нижний концентрационный предел воспламенения одной и той же пыли в значительной мере зависит от ее дисперсности, зольности и влажности. Зависимость НКПВ от дисперсности объясняется тем, что у тонко­дисперсных материалов большая поверхность контакта с окислителем (кислородом воздуха).

Степень пожарной опасности любого технологического процесса прежде всего определяется огнеопасными свойствами применяемых веществ в производстве.

Задача 1

Рассчитайте показатель потерь рабочего времени, коэффициент часто­ты и тяжести травматизма на производстве, среднесписочный состав рабо­тающих в котором равен С =40 чел., общее число дней нетрудоспособности составило Д =52 дня, число несчастных случаев за год Н = 3.

Решение

Показатель потерь рабочего времени равен:

где Д_р — число рабочих дней в году. В 2009 году Д_р = 255 дней.

Коэффициент частоты травматизма найдем по формуле:

Коэффициент тяжести травматизма найдем по формуле: