Пожарная безопасность при получении циклогексанола гидрированием фенола
4.5.2 Расчет категории помещения №2
В качестве расчетной аварии принимаем разрушение сборника фенола.Рассчитаем избыточное давление взрыва для паров фенола.
Объем вышедшей в помещение жидкости при аварии составит:
(4.5.13)
где - объем сборника, м3; - расстояние до задвижек, м; - диаметр подводящей линии, м; - расход подводящей линии, м3/с; - время отключения задвижек автоматически, с.
Площадь испарения жидкости согласно п.4.2.4 [5] определяется исходя из условия, что 1 лфенола разливается на площадь 1 м2 пола помещения, но не может превысить площадь помещения (252 м2).
Определим давление насыщенных паров фенола для температуры 35єС, максимально до пустимой для города Минска, в соответствии [11]:
(4.5.14)
где А, В, СА
- константы Антуана;tр -максимально возможная температура для города Минска, єC.
Интенсивность испарения с поверхности жидкости определяется по формуле 14 [5]:
(4.5.15)
где - коэффициент, определяемый по таблице 3 [5] с учетом, что скорость воздушного потока над поверхностью испарения составляет 0 м/с, а температура в помещении - 35 єC; - молярная масса фенола, кг·кмоль-1.
Масса паров фенола, поступивших в помещение, равна массе жидкости, испарившейся с поверхности розлива. Время полного испарения жидкости определяется по формуле:
(4.5.16)
где - плотность фенола, кг/м3; - площадь испарения жидкости, м2.
Масса горючих паров, поступивших в помещение, определяется по формуле 13 [5]:
(4.5.17)
Плотность паров жидкости определяется по формуле 2 [6]:
(4.5.18)
где- молярный объем, м3·кмоль-1.
Геометрический объем помещения определяется по формуле:
(4.5.19)
где - площадь помещения, м2;- высота помещения, м. Свободный объем помещения определяется по п.4.4 [6]:
(4.5.20)
Определим стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания фенола:
(4.5.21)
где , , - число атомов С, Н и О в молекуле фенола.
Определим стехиометрическую концентрацию паров фенола по формуле 3 [5]:
(4.5.22)
Коэффициент участия горючего во взрыве для фенола, нагретого выше температуры вспышки, в соответствии с таблицей 2 [5], принимается равным 0,3.
Определяем избыточное давление взрыва для спирта по формуле 1 [5]:
(4.5.23)
где - максимальное давление взрыва фенола, Па; - начальное давление, Па;z - коэффициент участия горючего во взрыве;
- коэффициент, учитывающий не герметичность помещения и неадиабатичность процесса горения, допускается принимать равным 3.
Согласно таблице 1 [5] помещение №2 следует относить к категории Б по взрывопожарной и пожарной опасности.