Курсовая работа: Расчет огнестойкости строительных и железобетонных конструкций
Метан, СН4
Физико-химические свойства: Бесцветный газ. Мол. масса 16,04; плотн. 0,7168 кг/м3 при 0°С; т. кип. 161,58°С; lg p = 5,68923 – 380,224/(264,804 + t) при т-ре от –182 до –162°С; коэф. диф. газа в воздухе 0,196 см2 /с; тепл. образов. –74,8 кДж/моль; тепл. cгop. –802 кДж/моль.
Пожароопасные свойства: Горючий газ. Т. самовоспл. 535°С; конц. пределы распр. пл.: в воздухе 5,28–14,1% об., в кислороде 5,1–61% об., в гемиоксиде азота 4,3–22,9% об., в оксиде азота 8,6–21,7% об., в хлоре 5,6–70% об.; макс. давл. взрыва 706 кПа; макс. скорость нарастания давл. 18 МПа/с; норм. скорость распр. пл. 0,338 м/с; миним. энергия зажигания 0,28 мДж в воздухе и 0,0027 мДж в кислороде; миним. флегм. конц. разбавителя, % об.: №37, Н2 О 29, СО2 24, Аr 51, Н2 39, CCl4 13; МВСК 11% об.
В соответствии с НПБ 5–2005 при расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.
Избыточное давление взрыва для метана определяется по формуле:
где – максимальное давление взрыва стехиометрической газо- или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, для метана = 706 кПа;
– начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);
– масса метана, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение;
Z – коэффициент участия горючего во взрыве, который для горючих газов равен 0,5;
– свободный объем помещения, куб. м, вычисляемый по формуле: (м3 ).
– плотность газа или пара при расчетной температуре. Т.к. t не указана принимаем её равной 61 град. C:
– стехиометрическая концентрация метана, определяемая по формуле:
Масса метана, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, определяется по формуле:
где – объем газа, вышедшего из аппарата: м3 ;
– объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3, определяемый по формуле:
где , – объем газа, вышедшего из трубопроводов до и после отключения, м3 ;
– расход газа, м3 /с;
– время отключения, с;
– давление в трубопроводе, кПа;
– радиус трубопровода, м;
– длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.
Т.к. следовательно, помещение относится к категории А по взрывопожарной и пожарной опасности.