|
ПРИКЛАД РІШЕННЯ
Розрахувати параметри вибуху, що відбувся при випаровуванні етилацетату у відкритий простір із поверхні розливу 250 м2 , якщо час випаровування склав 40 хв, швидкість вітру 1,5 м/с, задана температура 18 0С.
Рішення:
Для етилацетату із довідника [4] виписуємо такі параметри:
нижня концентраційна межа поширення полум'я j он = 2%,
константи Антуана А = 6,2267; В = 1244,95; Са = 217,88,
температура спалаху tсп= -3 оС,
теплота утворення Δ H0f = -442,9 кДж/моль.
t поч = -3+18=15 оС; Tпоч = 15+273 =288 К.
1. Розраховуємо температуру горіння пароповітряної хмари стехіометричної концентрації:
1.1. Складаємо рівняння реакції горіння:
C4H8O2 + 5(О2 + 3,76N2) = 4CO2 + 4H2O + 5×3,76N2
1.2. Визначаємо теоретичне число молів продуктів горіння;
n опг = 4+ 4 + 5× 3,76 = 26,8 моль/моль
1.3. Визначаємо нижчу теплоту згоряння речовини
 ,
кДж/моль
1.4. Визначаємо середню ентальпію продуктів згорання:
 , кДж/моль
1.5. Орієнтуючись на азот визначаємо температуру горіння у першому наближенні Т1 = 2400 К.
1.6. Визначаємо тепловміст продуктів горіння Qпг при температурі Т1:
QT1пг = 125 × 4 + 104 × 4 + 5 × 3,76 × 79,3 = 2406,8 , кДж/моль
1.7. Визначаємо температуру горіння у другому наближенні Т2 = 2000 К
1.8. Визначаємо тепловміст продуктів горіння Qпг при температурі Т2:
QT2пг = 100,7 × 4 83 × 4 + 5 × 3,76 × 64,8 = 1953 , кДж/моль,
1.9. Визначаємо температуру горіння методом лінійної інтерполяції:
2. Розраховуємо масу рідини, що випарувалася.
2.1. Визначаємо тиск насиченої пари рідини по рівнянню Антуана.
2. 2. Визначаємо інтенсивність випаровування етилацетату
μ = 12×4+1×8+16×2 = 88 к г/кмоль
I вип =88×7,6(0,734 + 1,637× 1,5)×10-6 = 2,13×10-3 кг/(м2×с).
2.3. Визначаємо масу рідини, що випарувалася:
m пар = 2,13×10-3×250×40×60 =1278 кг.
3. Визначаємо радіус зони загазованості при випаровуванні рідини.
3.1. Розраховуємо густину парів рідини
3.2. Розраховуємо радіус зони загазованості:
4. Визначаємо тротиловий еквівалент вибуху паро-газової суміші
4.1. Розраховуємо приведену масу речовини, що бере участь у вибуху. Так, як випаровування відбувається у відкритий простір приймаємо z = 0,1.
m пр = 1278× 0,1 = 127,8 кг
4.2. Розраховуємо масову теплоту згоряння речовини, Q/Н :
 ,
кДж/кг
4.3. Розраховуємо тротиловій еквівалент пароповітряної хмари:
 ,
кг
5. Визначаємо радіус вражаючої дії ударної хвилі
5.1. Розраховуємо радіус травмування людей:
5.2. . Розраховуємо радіус руйнування будівель та споруд:
 , м
6. Визначаємо параметри вогненної сфери
6.1. Розраховуємо радіус вогненної сфери:
6.2. Розраховуємо час життя вогненної сфери :
7. Визначаємо радіус ураження відкритих ділянок шкіри тепловим випромінюванням при запаленні парогазової суміші:
|