技術機器内部での爆発の影響の計算。 連邦法 (16) 機器内の化学爆発
計算用の初期データ。 コースの目的: - これらの分野における理論的および実践的な知識の体系化、強化、拡張。 - 工学的および技術的問題を解決するための実践的なスキルの習得と独立性の開発。 - さらなるコースおよび卒業証書のプロジェクトに取り組むための学生の準備 装置の装置と構造材料の選択 装置の説明と装置の動作原理 反応装置は密閉容器と呼ばれ、反応を実行することを目的としています...
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序章 ...................................................................................................................................
- デバイスデバイスと...............................
- …………………………
- ……
- 建築材料の選択………………………………………..
- 計算の目的と初期データ……………………………………………………
- 計算の目的 ……………………………………………………………………
- デバイスの計算スキーム……………………………………………………..
- 計算用の初期データ……………………………………………….
- …………………………………………
- 装置の主要要素の強度計算……………………………….
- ………………………………………………
- 過剰な内圧がかかるケーシングシェルの肉厚の計算……………………………………………………………..
- 外圧が負荷されたケーシングシェルの肉厚の計算
- 内圧が負荷されるジャケットシェルの計算
- ボトム計算 ……………………………………………………………………..
- 過剰な内圧がかかる船底部の計算…………………………………………………………………………….
- 外圧が負荷されたハウジング底部の肉厚の計算…………………………………………………………………………….
- 過剰な内圧がかかるシャツの裾の計算…………………………………………………………………………….
- ………………………………………………..
- ………………………...
- サポートの選択と計算…………………………………………………………...
- ………………………………………………
結論 ………………………………………………………………………………………..
参考文献.......................................................................................
序章
装置の特定の動作条件による現代の化学生産は、多くの場合、高い動作パラメータ (温度と圧力) を特徴とし、一般に高い生産性を特徴としており、高品質の装置の作成が必要です。
デバイスの高品質は次のような特徴があります。 高効率。 耐久性（耐用年数は少なくとも15年）。 経済; 信頼性; 安全; 利便性とメンテナンスの容易さは、品質と仕上がりの両方に依存します。
コースの学習の目的:
これらの分野における理論的および実践的な知識の体系化、強化、拡張。
工学的および技術的問題を解決するための実践的なスキルの習得と独立性の開発。
学生がさらなるコースや卒業証書のプロジェクトに取り組む準備をする
- 装置の構成と構造材料の選択
- 装置の説明と装置の動作原理
反応装置は密閉容器と呼ばれ、さまざまな物理的および化学的プロセスを実行するように設計されています。 化学技術の主要なプロセスが行われる反応装置。 それは効果的に機能する必要があります。 物質の化学変化に一定の深さと選択性を提供します。 反応器は次の要件を満たしている必要があります。 必要な反応容量を備えていること。 指定された生産性と反応物の流体力学的移動モードを確保すること、必要な相接触表面を作成すること、必要な熱伝達、触媒活性レベルなどを維持すること。
反応装置の設計は、温度、圧力、必要な熱伝達の強さ、処理される材料の一貫性、材料の集合状態などの多くの要因によって決定されます。
装置のカバーと本体には製品の供給と排出のための分岐管が2本あります。 スターラーを使用して、物質を混合します。 反応器内を一定の温度に保つため、装置にはジャケットが取り付けられており、そのジャケットには加熱剤の供給と凝縮水の排出のための分岐管が2本あります。
- 装置の主要要素の設計の選択
選択および設計する要素は、シェル (ボディ)、ボトム、カバー、シャツ、ミキサー、フランジ接続、サポートです。
装置の主要な要素の設計は用途に応じて選択されます。
シェルが板金で作られている鋼製円筒シェルの場合、GOST 9617-76が適用されます。
シリンダーにフランジが付いた楕円形の底部を選択します (GOST 6533-78) [p. 112、図 7.1 (a)、1]。 ケース底部の寸法は、116 ページの表 7.2 に従って取得されます。
; ; .
装置のカバーは、取り外し可能にすることも、装置にすべて溶接することもできます。 このような全溶接装置には通常、標準化されたハッチが装備されています。 カバー付きマンホールのデザインは、接続棚にシールが付いた球形カバー、バージョン 1 で受け入れられます。
ジャケットは、装置内で処理および保管されている液体製品を外部から加熱または冷却するように設計されています。 デザイン上、シャツは一体型で取り外し可能です。 ワンピースの方がシンプルで仕事でも安心です。 したがって、楕円形の底部とより低い出力を備えたタイプ 1 の鋼製垂直装置用の鋼製一体型ジャケットを受け入れます (164 ページ)。
; ; ; .
指定: シャツ 1-3000-3563-2-O OST 26-01-984-74。
楕円形の裾を持つシャツは、シャツ (,) で指定された条件に対応するときに使用されます。
複合ハウジングと個々の部品を取り外し可能に接続するための装置では、主に円形のフランジ接続が使用されます。 フランジ接続の設計は、装置の動作パラメータに応じて使用されます。 平らな溶接フランジを使用する場合と使用する場合 .
ミキサーオープンタービンの設計も承ります。 タービンミキサーは、最大粘度の液体や粗い懸濁液を混合する際に、ミキサーの作動容積全体にわたって強力な混合を実現します。
基礎または特別な支持構造へのデバイスの設置は、主にサポートの助けを借りて実行されます。 垂直型ユニットは、通常、ユニットを部屋の天井の間に設置する場合や特殊な構造物に設置する場合、吊り脚に取り付けられます。 サポート肉球のデザインも承ります。
- 建築材料の選択
建設資材を選択するときは、次の点を考慮する必要があります。
デバイスの動作条件、つまり 媒体の腐食および浸食特性、媒体の温度および圧力。
使用される材料の技術的特性: 溶接性、可塑性など。
実現可能性に関する考慮事項
装置の本体には、スチール12X18H10T GOST 5632-72を選択します。 鋼 12Kh18N10T は、高合金オーステナイト系腐食鋼です。 この鋼は化学業界では非常に一般的であり、供給が不足することはありません。 スチールは装置本体内の液体媒体に影響を与えません。
状態によっては、ジャケットには非攻撃性媒体 (水蒸気) が含まれています。 これを考慮して、シャツには通常品質の Vst3sp5 GOST 380-71 の炭素鋼を選択します。
作動媒体と接触するアジテータやシャフトには装置本体の鋼材以上の耐食性を有する鋼材が使用されています。 スチール 12X18H10T GOST 5632-72 も選択します。
装置は非毒性かつ非爆発性の環境にあり、作動圧力がこの値を超えないため、スタフィングボックスシールが使用されます。
ブランク素材または完成したファスナーは熱処理する必要があります。 嵌合するナットとボルト (スタッド) は異なる硬度の材料で作られている必要がありますが、より硬いボルト (スタッド) を受け入れることが望ましいです。 ファスナーの材質に応じて、St 35 GOST 1050-74 HB=229 (ボルト) および HB=187 (ナット) を選択します。
ガスケットの材質はパロナイトGOST 480-80を選択します。
鋼板製の装置の直線および円周突合せ溶接は、フラックス層の下で半自動溶接によって行われます。 半自動溶接に使用する溶接材料を選択します。
- 高合金鋼 12X18H10T の場合:
ワイヤーグレード 05X20N9FBS GOST 2246-70
- 炭素鋼 Vst3sp5 の場合:
ワイヤーグレード SV-08A GOST 2246-70
フラックスブランド OSC-45 GOST 9087-69
- 高合金鋼 12X18H10T カーボン VSt3sp5 の場合:
ワイヤーグレード 07X25N12G2T GOST 2246-70
フラックスグレード AN-26S GOST 9087-69
装置の内部装置、支持構造の製造および溶接には、手動アーク溶接が使用されます。 以下の溶接材料を選択します。
1) 高合金鋼 12X18H10T 製の継手の場合、本体付き:
電極タイプ E08Kh20N9G2B GOST 10052-75;
2) ジャケット付きの VSt3sp5 炭素鋼製のフィッティングおよびサポートの場合:
電極タイプ E50A GOST 9467-75。
- 計算と初期データの目的
- 計算の目的
作業の目的は次のとおりです。
砲弾、船底およびジャケットの壁厚の決定。
穴の補強要素の主な寸法の決定。
フランジ接続の選択、フランジ接続の直径とボルトの数の決定。
サポートの選択と計算
- デバイスの計算スキーム
スターラーを備えた液体媒体用のミキサーの設計を図 1 に示します。 図 1 によると、ミキサーの主な要素は次のとおりです。ジャケット付きのシェル、カバー、スタンド付きのドライブ、シャフトに取り付けられた回転ミキサー、スタッフィング ボックスとエンド シール、および反応生成物を除去するためのフィッティングです。
米。 1 デバイスの計算スキーム。
- 計算用の初期データ
初期データ:
装置容積
|
原子炉の中 |
||
|
水曜日 |
温度、℃ |
圧力、MPa |
|
グリセリン 30% |
||
|
シャツを着て |
||
|
水曜日 |
温度、℃ |
圧力、MPa |
|
蒸気 |
0,33 |
|
直径の値
ドライブ重量
サポートをシャツの壁に置きます。
図面内のドライブは条件付きで示されています。 ドライブの高さをリアクターの高さと同じにします。
- 設計パラメータの決定
設計温度は熱計算や試験結果に基づいて決定されます。 熱計算を実行できない場合、設計温度は動作温度と同じですが、20℃以上になります。 0 したがって、C は次のようになります。
動作温度: エンクロージャ
シャツ
設計温度: エンクロージャ
シャツ
装置本体の設計圧力は次のようにみなされます。
(2.1)
条件を確認して、静水圧柱の圧力を考慮する必要があるかどうかを確認してみましょう。
; (2.2)
; (2.3)
ここで、 は動作温度におけるハウジング内の媒体の密度です。 ハウジング内の媒体は 30% グリセロール溶液です。 溶液の密度は次の式で求められます。
; (2.4)
ここでW 湿度、受け入れます W=90%;
T=275 295 0 K、T=290 0 K を受け入れます。
装置本体内の液面の高さ。
この条件が満たされると、装置内の静水圧液柱の圧力を考慮する必要があります。 次に、設計圧力は次の式で決定されます。
; (2.5)
設計温度におけるケース材質の許容応力を表1.4に従って選定します。
設計温度におけるシャツ素材の許容応力を表 1.3 に従って選択します。
ジャケットの設計圧力:
(2.6)
ジャケット内の液体の静水圧柱を考慮する必要性を確認してみましょう。 式 (2.3) によると、次のようになります。
次に、式 (2.2) により次が得られます。
この条件が満たされないため、装置内の静水圧液柱の圧力は考慮されません。 したがって。
本体の油圧試験中の試験圧力は、次の式によって決定されます。
; (2.7)
ジャケットの油圧試験中の試験圧力は、次の式で決定されます。
; (2.8)
油圧試験中の許容応力は次の式で決定されます。
; (2.9)
ここで、 はワークの種類を考慮した補正係数です。 鋼板用
鋼の降伏強さ20 0 C. スチール 12X18H10T の場合。 スチール Vst3sp5 用。
ボディ素材については、
シャツ素材に。
条件をチェックして、装置の内部テスト圧力を計算する必要性を確認してみましょう。
; (2.10)
ここで、水圧試験圧力は次の式で求められます。
; (2.11)
水の密度はどこでしょうか。
液柱（水）の高さ。
式 (2.10) により、次が得られます。
条件が満たされていません。
シャツの状態 (2.10) を確認します。
ここで、 は水圧試験中のジャケット内の水位の高さです。
式 (2.10) により、次が得られます。
この条件は満たされていないため、水圧試験条件下での装置のジャケットの強度を計算する必要があります。
- 装置の主要要素の強度計算
- 円筒シェルの計算
胴体の円筒シェルの計算から始めましょう。
過剰な内部圧力 (反応器内部) と外部圧力 (ジャケット内の圧力) の 2 つの圧力がシェルに作用します。したがって、円筒形のケーシング シェルを計算する場合、厚さのオプションが 2 つあり、その中から最大値を選択する必要があります。
シェルが占める体積は、装置の体積と底の体積の差として求められます。
; (3.1)
シェルの高さ:
; (3.2)
胴体の円筒殻の推定長さ:
; (3.3)
ここで、 は外圧が作用するシェルの長さです。
嵌合底部の円筒部分の高さは、p.118 に従って取得します。
底部の楕円形部分の高さ。
3.1.1 過剰な内圧が負荷された船体シェルの肉厚の計算
計算された船体シェルの厚さを決定します。計算は次に従って実行されます。
; (3.4)
内部圧力はどこにありますか。
シェルの直径。
油圧試験条件での推定シェル厚さ:
; (3.5)
状態の確認:
; (3.6)
条件が満たされていないため、 です。
有効な壁の厚さは次の式で決まります。
; (3.7)
どこから 計算された壁厚の増加の合計値。 価値と は次の式で決定されます。
; (3.8)
1からどこへ 腐食と浸食を補うために増加します。
2から 負の許容誤差を補うための増加。
2から 技術の進歩。
1から増加 は次の式で決定されます。
; (3.9)
鋼12X18H10Tの本体材質の腐食率はどこですか
Т= デバイスの耐用年数は 20 年。
値 c 2 、c 3 はゼロに等しい。
式 (3.7) により、次が得られます。
最も近い大きい標準値を選択します。
3.1.2 外圧が負荷されるケーシングシェルの肉厚の計算
おおよその壁の厚さは次の式で求められます。
; (3.10)
ここで、係数は係数の値に応じて図6.3に従って決定され、次のとおりです。
; (3.11)
ここで、 - 労働条件の安定係数、p.105に従って受け入れられます。
水圧試験条件の安定係数、p.105 に従って受け入れられます。
鋼の弾性率 12X18H10T。
鋼の弾性率 Vst3sp5。
推定外圧。ジャケット内の水圧と等しくなります。
労働条件について: ;
水圧試験用: 。
推定係数 K 3 は次の式で決定されます。
; (3.12)
私たちは以下を定義します: 労働条件について
水圧試験条件用。
動作条件の式 (3.10) によると、次のようになります。
水圧試験条件の場合:
内外圧力が負荷されたケーシング シェルの設計壁厚は、最大条件から取得されます。
; (3.13)
; (3.14)
軸方向の圧縮力 F は次の式で決定されます。
労働条件について。 (3.15)
水圧試験条件用 (3.16)
ボディシェルの安定性を確認してみましょう。 次の条件を満たす必要があります。
労働条件について。 (3.17)
水圧試験条件用。 (3.18)
ここで、および - それぞれ、動作条件および水圧試験における圧力。
そして - 作業条件および水圧試験条件における許容外部圧力。
- 動作条件下および油圧試験条件下での許容軸方向圧縮力。
強度条件からの許容外圧：
労働条件において; (3.19)
水圧試験条件下で。 (3.20)
労働条件において; (3.21)
ここで B 1 は次のように定義されます。
; (3.22)
B 1 =1 を受け入れます。
水圧試験条件下 (3.23)
強度と安定性を考慮した許容外圧:
労働条件において; (3.24)
水圧試験条件下; (3.25)
シェルの強度条件を確認してみましょう。
労働条件において; (3.26)
水圧試験条件下; (3.27)
強度条件は満たしています。
強度条件からの許容軸方向圧縮力：
労働条件について; (3.28)
水圧試験条件用。 (3.29)
弾性限界内の安定状態からの許容軸方向圧縮力。 (3.30)
; (3.31)
労働条件について;
水圧試験条件用。
両方の条件を考慮した許容軸方向圧縮力:
労働条件について; (3.32)
水圧試験条件用。 (3.33)
条件を確認します (3.17):
条件を確認します (3.18):
両方の安定条件が満たされています。
3.1.3 ジャケットシェル内圧負荷の計算
ジャケットの設計シェルの厚さは次の式で決まります。
; (3.34)
ジャケット内の圧力はどこにありますか。
シャツの直径。
自動溶接によって実行される、両面ソリッド溶け込みのジャケットの突合せ溶接の溶接の強度係数。
水圧試験条件の場合:
; (3.35)
設計上の厚みとしては
エグゼクティブ壁の厚さ:
; (3.36)
ここで、c は次の式で求められます。
; (3.37)
ここで、鋼製本体材質VSt3sp5の腐食率は次のとおりです。
より大きな標準値を受け入れます。
労働条件について; (3.38)
水圧試験条件用。 (3.39)
強度の状態を確認する
労働条件について; (3.40)
水圧試験条件用。 (3.41)
- ボトム計算
ケースの底から計算を開始します。 外部過剰と内部過剰という 2 つの圧力がそれに作用します。
3.2.1 過剰な内圧が負荷された船底の計算
労働条件において; (3.42)
内部圧力はどこにありますか。
底部の直径。
鋼の許容応力 12X18H10T:
自動アーク電気溶接における溶接部の強度係数は、以下に従って受け入れられます。
水圧試験条件下で。 (3.43)
2 つの値のうち、大きい方を選択します。 。
3.2.2 外圧負荷時の船底肉厚の計算
楕円形の底の壁の厚さは、次の式で計算されます。
労働条件において; (3.44)
ここで、K E 楕円底部の曲率半径の減少係数。 試算の場合はKを受け付けます。 E \u003d 0.9;
労働条件下で
また;
水圧試験条件用。 (3.45)
また;
過剰な内部および外部圧力が負荷されたハウジングの底部の壁の計算された厚さは、次の条件から取得されます。
; (3.46)
8.5mm。
エグゼクティブ壁の厚さ:
; (3.47)
より大きな標準値を受け入れます。
許容内部過圧:
; (3.48)
強度の状態を確認してみましょう。
; (3.49)
許容外部圧力は次の式で決まります。
労働条件について; (3.50)
強度条件からの許容圧力：
; (3.51)
安定状態からの許容圧力:
; (3.52)
係数K e 次の式で決定されます。
; (3.53)
; (3.54)
水圧試験条件用。 (3.55)
; (3.56)
安定状態からの許容圧力:
; (3.57)
強度の状態を確認する
労働条件について; (3.58)
水圧試験条件用。 (3.59)
両方の強度条件を満たしています。
3.2.3 過剰な内圧が負荷されたジャケットの底部の計算
楕円形の底部の設計壁の厚さは、次の式で決定されます。
労働条件において; (3.60)
内部圧力はどこにありますか。
シャツの直径。
鋼 Vst3sp5 の許容応力;
自動アーク電気溶接における溶接部の強度係数は、以下に従って受け入れられます。
水圧試験条件下で。 (3.61)
2 つの値のうち、大きい方を選択します。 。
エグゼクティブ壁の厚さ:
; (3.62)
より大きな標準値を受け入れます。
許容内部過圧:
労働条件について; (3.63)
水圧試験条件用。 (3.64)
強度の状態を確認する
労働条件について; (3.65)
水圧試験条件用。 (3.66)
両方の強度条件を満たしています。
- 穴の計算と強化
強化が必要ない穴を計算してみましょう。
; (3.67)
どこ; (3.68)
; (3.69)
状態を確認します: ; (3.70)
条件を満たしているので、この穴は強化しないでください。 これは他の穴にも当てはまります。
- フランジ接続の選択とボルトの計算
ボルト、ナットの材質 スチール 35 GOST 1050-74;
フランジ材質 20K ;
ガスケット材質 GOST 480-80 パロナイト。
装置内の設計圧力 0.136 MPa。
設計温度 -
フランジ接続部の内径。
壁の厚さ;
フランジ接続の主なパラメータ:
フランジ内径;
フランジ外径;
ボルト円直径;
シール面の幾何学的寸法。
フランジの厚さ;
ボルト穴の直径;
穴の数。
ボルトの直径。
主なガスケットパラメータ:
外径;
内径;
敷設幅。
過剰な内圧によりフランジ接続部に作用する荷重:
; (3.71)
ここで、 はガスケットの平均直径です。
; (3.72)
動作条件下でのガスケットの反応:
; (3.73)
ここで、 はガスケットの有効幅です。
フラットガスケット用。 (3.74)
係数、 によって受け入れられます。
温度変形によって生じる力。 同じ材質の溶接フランジの場合:
; (3.75)
ここで、 はボルトの数です。
; (3.76)
ボルトのピッチはどこにありますか。
; (3.77)
無次元係数。 溶接フランジによる接続の場合:
; (3.78)
どこ; (3.79)
ここで、 はガスケットの線形コンプライアンスです。
(3.80)
ここで、 はガスケット材料の極限弾性率であり、 に従って求められます。
ボルトの線形柔軟性:
; (3.81)
ここで、ボルトの推定長さは次のとおりです。
; (3.82)
ここで、 はボルトの頭とナットの座面の間のボルトの長さです。
; (3.83)
- ;
ねじ山の内径に対するボルトの推定断面積、
ボルト材料の縦弾性係数。
フランジ角度のコンプライアンス:
; (3.83)
どこにw 無次元パラメータ;
係数;
無次元パラメータ。
推定フランジ厚さ;
フランジ材料の縦弾性係数。
; (3.84)
ここで、 は無次元パラメータです。
; (3.85)
平らな溶接フランジ用。 ; (3.86)
に従って受け付けます。
; (3.87)
どこ; (3.88)
平らな溶接フランジの同等のフランジ スピゴットの厚さ。
円錐形フランジブッシュの厚みが薄い。
しかし; (3.89)
に従って受け付けます。
に従って受け付けます。
フランジ材料の熱線膨張係数。
ボルト材質の熱線膨張係数。
によると ;
によると ;
; (3.90)
ここで、 はパラメータであり、 に従って受け入れられます。
フランジ接続の剛性係数。
; (3.91)
どこ; (3.92)
平らな溶接フランジ用。
に従って受け付けます。
; (3.93)
フランジ部の径方向の曲げモーメントの低減：
; (3.94)
; (3.95)
; (3.96)
ボルト強度条件：
; (3.97)
; (3.98)
; ;
; .
ボルト（スタッド）を締め付けるときのキーのトルクは、 によって決まります。
ガスケット強度条件：
; (3.99)
; .
ガスケット強度条件を満たしています。
1 フランジ:
; (3.100)
で - に従って受け入れます
断面の最大応力 s 0 フランジ:
; (3.101)
ここで、私たちはに従って受け入れます。
モーメントMの作用によるフランジリングの応力 0 :
; (3.102)
内圧によるフランジスリーブの応力:
; (3.103)
; (3.104)
フランジ強度条件：
; (3.105)
で; (3.106)
フランジ角度:
; (3.107)
平フランジ用 ;
. (3.108)
- サポートの選択と計算
計算は に従って実行されます。
計算された負荷を決定します。 1 つのサポートにかかる荷重は次の式で求められます。
; (3.109)
ここで、 - サポートの数に応じた係数。
P 運転条件下および水圧試験条件下での船舶の重量。
M 外部曲げモーメント;
D シャツの直径。
e 力の作用点とバッキングシートの間の距離。
外部曲げモーメントはゼロであるため、式 (3.109) は次の形式になります。
; (3.110)
サポートの数に応じて、
作業条件における容器の重量。
水圧試験条件下での容器の重量。
労働条件について。
水圧試験条件用。
内圧と曲げモーメントによる軸応力:
; (3.111)
ここで、 は耐用年数が終了した時点での装置の壁の厚さです。
; (3.112)
どこにある 装置の有効壁厚。
腐食を補うために C を増加します。
1から 追加の増加。
労働条件について。
水圧試験条件用。
内圧による円周応力:
; (3.113)
労働条件について。
水圧試験条件用。
主な荷重と支持反応による最大膜応力:
; (3.114)
労働条件について。
水圧試験条件用。
主な荷重と支持反応による最大膜応力は、次の式で決定されます。
; (3.115)
[ 1、p.293、図 14.8] ;
労働条件について。
水圧試験条件用
支持反力による最大曲げ応力:
; (3.116)
ここで、 はパラメータに応じた係数です。[ 1、p.293、図 14.9] ;
労働条件について。
水圧試験条件用。
強度条件の形式は次のとおりです。
; (3.117)
ここで、 - 動作条件について。
水圧試験条件用。
労働条件について。
水圧試験条件用。
強度条件は満たしています。
オーバーレイ シートの厚さは次の式で決まります。
ここで、 は係数であり、次に従って受け入れます。
労働条件について。
水圧試験条件用。
最終的には受け入れます。
結論
コース設計の結果は、操作条件に基づいた装置とその要素の詳細な計算です。 特に、シェル、ジャケット、底の厚さが計算されました。 フランジ接続の計算; 穴強化計算; サポート計算。 材料の選択は、技術的および経済的指標も考慮して行われました。 素子のほとんどの要素の厚みは強度計算に基づいて余裕をもって設計されており、規定の条件よりも厳しい条件での使用が可能です。
したがって、計算に基づいて、設計された装置は所定の条件下での動作に適していると結論付けることができます。
参考文献
1. ラシンスキー A.A. 溶接化学装置の設計: ハンドブック。 L.: 機械工学。 レニングラード。 部門、1981 年、382 ページ、病気。
2.ミハレフMF。 「化学生産のための機械および装置の計算と設計」;
3. CREOの講義ノート
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| 計算用の初期データ。 コースの目的: - これらの分野における理論的および実践的な知識の体系化、強化、拡張。 - 工学的および技術的問題を解決するための実践的なスキルの習得と独立性の開発。 - さらなるコースおよび卒業証書のプロジェクトに取り組むための学生の準備 装置の装置と構造材料の選択 装置の説明と装置の動作原理 反応装置は密閉容器と呼ばれ、反応を実行することを目的としています... | |||
| 6769. | 音声装置の装置 | 12.02KB | |
| 呼吸するとき、人間の肺は圧縮され、緊張が解けます。 肺が収縮すると、空気が喉頭を通過し、喉頭を横切って弾性筋肉の形で声帯が配置されます。 肺から空気の流れが出て、声帯が動いて緊張すると、声帯が振動し、音楽的な音（トーン）が発生します。 | |||
| 13726. | 筋骨格系の解剖学 | 46.36KB | |
| 骨では、主な場所は、緻密な物質と海綿状の骨物質を形成する層状骨組織によって占められています。 骨の化学組成と物理的性質。 骨の表面は骨膜で覆われています。 骨膜には神経と血管が豊富にあり、骨膜を通じて骨への栄養と神経支配が行われます。 | |||
| 20237. | 小児の筋骨格系疾患 | 156.13KB | |
| 筋骨格系は私たちの体の最も強い構造であるように思われますが、幼児期に最も脆弱です。 斜頸、偏平足、側弯症、後弯症、その他の姿勢障害などの病状が見つかるのは、乳児期および青年期です。 そして、先天性欠陥または子供に現れた欠陥を除去するために適切な対策が時間内に講じられなかった場合、 | |||
| 17394. | 細胞内のゴルジ体の活動の解析 | 81.7KB | |
| ゴルジ装置はすべての真核細胞の構成要素です (実質的に唯一の例外は哺乳類の赤血球です)。 これは、細胞内輸送のプロセスを制御する最も重要な膜細胞小器官です。 ゴルジ装置の主な機能は、さまざまな物質を修飾、蓄積、選別し、適切な細胞内および細胞外への方向付けすることです。 | |||
| 11043. | 典型的な接続の着地の計算と選択。 次元連鎖の計算 | 2.41MB | |
| 現代の国内経済の状態は、国の科学技術の進歩を決定する産業の発展レベルによって決まります。 これらの産業には主に、最新の車両、建設、吊り上げおよび輸送、道路機械、その他の機器を製造する機械製造複合体が含まれます。 | |||
| 18482. | 縦型シェルアンドチューブ熱交換器の設計 | 250.25KB | |
| PSV ヒーターでは、ネットワークからの冷水が熱交換パイプを通って流れ、同時に加熱蒸気が蒸気供給パイプを通って内部環状空間に入り、そこで熱交換パイプと接触して水を加熱します。 このプロセス中に生成される凝縮水は、ハウジングの底部にある特別なパイプを通じて排出されます。 | |||
爆発物の製造とその封じ込め 彼らの製品 1. 装置は、爆発物および使用目的の製品の物理化学的および爆発的特性を考慮して設計されなければなりません。衝撃や摩擦に対する感度、プラスおよびマイナスの温度への曝露、化学的活性および新製品の形成能力、帯電、粉塵の傾向、固化、層状化、パイプ内の空気輸送またはポンプ輸送への適合性、および「爆発物 - 装置」システムの安全性に直接的または間接的に影響を与えるその他の特性などです。 2. 装置の設計は、作業員の安全だけでなく、爆発物および使用目的の製品に関する規制および技術文書の要件を満たす技術的特性および操作モードを確保する必要があります。これには、爆発物および爆発物製品が機械的ストレスにさらされるノード、および爆発物残留物、潤滑剤、その他の製品が蓄積する可能性がある場所の検査および清掃のための自由なアクセスの可能性が含まれます。 爆発物や製品に対する機械的負荷を安全な限度に制限する。 スリーブ、パイプラインの接地導体、ロッド、電気配線を動作中の摩耗から保護します。 指定された温度レジームのパラメータへの準拠。 爆発物や製品と接触するユニットや部品の過熱を排除し、必要に応じて温度管理を行う。 爆発性成分の投与量; 防塵装置が設置されています。 一連の操作に対する危険な違反を阻止する。 危険な操作を遠隔操作で行う。 進行中の技術プロセスの信頼性が高くタイムリーな制御、危険（緊急）モードの発生または接近を知らせる信頼性の高い光および（または）音の信号。 3. 容器や装置の製造用の材料を選択する際には、壁温度（計算上のマイナスの最小値と最大値）、化学組成、媒体の性質（腐食性、爆発性、可燃性など）および物質の技術的特性が考慮され、材料は処理される物質の反応塊、蒸気または粉塵と相互作用してはならない。 4. 個々の部品の製造には、十分な強度を備えた耐熱性導電性プラスチックが使用できます。 5. 爆発物や製品と直接接触しないが、火花を発生する材料で作られた摩擦や衝突する部品を備えたアセンブリは、爆発物や製品から確実に隔離するか、プラスチックで覆うか、火花を発生しない材料で作られたケーシングで密閉する必要があります。 6. いかなる場合においても、これが装置の特別に規制された動作条件によって決定されない限り、装置の設計は、摩擦部品と衝突部品の間の隙間への爆発物の侵入を排除しなければなりません。 後者は、適切なシール、リモート ベアリング、オーガ バッフル、および同様のソリューションを使用することで実現できます。 7. 爆発物の通過経路には留め具（ボルト、スタッド、だぼ、ピン、割ピン）があってはなりません。 8. 爆発物の通過経路の外側のねじ接続では、割りピンまたは留め具を固定する別の方法を提供する必要があります。 9. 容器または装置内に長期間滞留すると分解する可能性のある爆発物が製造または処理される装置には、物質が蓄積する可能性のある停滞ゾーンがあってはなりません。 機器ユニットの設計では、潤滑剤が爆発物に混入する可能性を排除する必要があります。 11. 装置の動作中、爆発性粉塵の可能性があるアセンブリおよび部品の表面の加熱が 60 °C を超えてはなりません。これは、適切な動作モードを選択し、例外的な場合（パイプラインおよび温水ジャケット、内燃機関の排気管、ヒーター、熱交換器）にのみ断熱材を使用することによって確保する必要があります。 12. 温度が 45 °C を超える容器および装置の外面は断熱しなければなりません。 断熱材は設置場所で固定されるため、容器や装置の設計には断熱材を固定するための装置が提供されなければなりません。 断熱材は不燃性であり、処理された物質と相互作用しないものでなければなりません。 容器および装置には、断熱材とその外表面との間に爆発物の侵入を防ぐ装置がなければなりません。 13. 使用する潤滑剤は、機器のパスポート (フォーム) および所定の方法で承認された関連操作文書に記載する必要があります。 14. 船舶及び装置の設計は、意図されたすべての運転モードにおいて、作業者にとって危険な破壊を引き起こす可能性のある積荷の詳細及び組立ユニットにおいて発生する可能性を排除しなければならない。 15. 船舶、装置、およびそれらの個々の部品の設計は、想定されるすべての操作および設置（解体）条件下での落下、転倒の可能性を排除しなければなりません。 16. クランプ、グリップ、持ち上げ、荷重などの設計。 デバイスまたはそのドライブは、電源が完全または部分的に自然に遮断された場合の危険の可能性を排除する必要があり、また、電源が回復したときにこれらのデバイスの状態が自然に変化することも排除する必要があります。 17. 容器や装置の構造要素は、その存在がこれらの要素の機能的目的によって決定されない場合には、鋭い角、端、バリ、その他の凹凸のある表面があってはならず、これらの表面は労働者に傷害を及ぼす危険をもたらすものであってはなりません。 18. 蒸気、油圧、空圧システムのパイプライン、安全弁、ケーブルなど、機械的損傷により危険が生じる可能性がある装置の部品は、ガードで保護するか、装置の操作または保守による偶発的な損傷を防ぐように配置する必要があります。 19. 船舶及び装置の設計は、組立ユニット及び部品の固定具の自然な緩みや分離を排除しなければならない。また、それが危険な状況を生み出す可能性がある場合には、設計で定められた制限を超えた可動部品の動きも排除しなければならない。 20. 機器の設計では、空気圧、油圧、防爆電気および機械式ドライブを使用できます。 21. 目的を考慮して、操作文書で規制されている機器の設計と作業方法では、爆発物や製品への異物や物質の侵入、大気中の降水、装填プロセス中の電線、起爆コード、導波管、その他の起爆手段の損傷を排除する必要があります。 22. バンカーのハッチのフレームとの接合部で、運転中に取り外される鋼製のカバーおよびネットは、衝撃を和らげ火花を発しない材料（ゴム、弾性プラスチック）で補強し、静電気の蓄積を防ぐ措置を講じる必要があります。 23. 爆発物の経路への異物の侵入を防ぐために、コンテナの積み込みハッチと開口部に格子を設置する必要があります。 メッシュのメッシュサイズは、グラモナイト、グラニュロトール、アルモトールの場合は 15x15 mm、その他の爆発物および硝酸アンモニウムの場合は 10x10 mm を超えてはなりません。穴の開いた（丸い）穴の場合は、それぞれ直径 18 および 12 mm です。 空気圧充填中のプラグの形成を回避するには、シーブセルのサイズが充填パイプラインの公称直径の 1/2 以下であるという条件を守る必要があります。 24. 装置の設計では、バンカー、チャンバー、その他の蓄積ユニットやバイパスユニットに物質を吊るすことを排除しなければなりません。 この要件を満たすことが不可能な場合、機器には爆発物の凍結を排除または防止するための効果的かつ安全な手段が装備されていなければなりません。 25. スクリューコンベヤでは、爆発物またはその構成要素がスクリューの端部に押し込まれる可能性、製品がベアリングに侵入する可能性、およびケーシングの内壁に対するスクリューの摩擦が排除されるべきである。 スクリューの端部に爆発物が押し込まれるのを防ぐため、スクリューの端にあるバッフルターンを使用して爆発物の流れを遮断するスクリュー-スクリューの設計を提供する必要があります。 すべての場合において、ネジの長さは、たわみによるものも含め、ケーシングに対するネジのリブの摩擦が排除されるように決定する必要があります。 26. 振動フィーダーは、振動にさらされる過程で剥離しない爆発物にのみ使用できます。 27. 機器経路に沿って液体成分を移動したり爆発物を注入したりするには、ホースポンプとスクリューポンプの使用が許可されます。 爆発物や製品を供給するベルトコンベアは、滑りを防止し、全長に沿った任意の位置で二重に停止できるシステムを装備する必要があります。 コンベアベルトの幅はコンベアの設計に対応し、爆発物（硝酸アンモニウム）の入った袋の幅の 1.5 倍を超えてはなりません。 粒状爆薬を大量に輸送する場合、ベルトの幅はベルト上の爆薬のバルクの 3 倍以上でなければなりません。 ベルトコンベヤの設計では、テンションドラムやサポートローラーへの爆発物の侵入を排除するとともに、特別な装置を使用して爆発物の粒子が付着しないようにコンベヤベルトを確実に洗浄する必要があります。 コンベヤでは、現在の規制に準拠した難燃性材料で作られたベルトのみを使用できます。 29. 爆発物が存在する可能性のあるチャンバーまたはキャビティ内に位置する粉砕、混合、輸送または投与装置のアクチュエーターをシャフトが駆動する場合、シャフトのベアリングは離れていなければなりません。 ベアリングと爆発経路を分離する壁との間の目に見える隙間は、少なくとも 40 mm でなければなりません。 爆発流の内側に外側ベアリングを配置することは許可されません。 シャフトが爆発の動きの経路を分離する壁を通過する場所にシールを配置する必要があります。 30. リモートベアリングは、ベアリングキャップにグランドを取り付けて密閉する必要があります。 減速機と軸受アセンブリは、油漏れを確実に防ぎ、湿気、汚れ、塵が侵入しないように設計する必要があります。 31. いかなる場合においても、ガスケットおよび詰め物（シール）材料は、爆発物およびその成分と化学反応を起こしてはならない。 32. 充填機の可燃性液体用の容器には、急冷隔壁、通気孔、または最大許容値を 0.05 MPa 上回る圧力で内容物を絞り出すように設計された膜の形の安全弁、または 110 ～ 115 °C の温度で破壊する可融性要素がなければなりません。安全弁は容器の上部に設置される必要があります。 バルブを損傷から保護するために注意する必要があります。 33. 可燃性引火性液体および酸化剤溶液の容器の充填度は、その容量の 90% を超えてはなりません。 34. 床面（プラットホーム）から 1.5 メートル以上の高さにある荷積みハッチのメンテナンスには、昇降用のはしご、フェンス、手すりを備えた作業台を設ける必要があります。 35. 爆発物や部品を装置に装填する前に、これらの装置に異物が入る可能性を排除するための措置を講じなければなりません（液体成分の濾過、バルク材料のスクリーニングまたは磁気分離）。 これらの制御操作を組み合わせる必要性は、指令技術プロセスによって決まります。 コンポーネントをふるい分けるためのふるいのメッシュ サイズは、プロセス スケジュールで指定する必要があります。 36. 使用不能になり、爆発物と接触したすべての装置、機器、アセンブリ、部品、器具、工具、その他の品目は、さらなる使用または破壊の可能性があるため、事前に洗浄、洗浄し、必要に応じて点火しなければなりません。 37. 爆発物及び物品の製造及び処理に直接使用される爆発物及び物品の製造及び準備のためのポイントの設備は、本規則に従って作成された設計文書の要件及び関連規格の要件に適合しなければならない。 38. 稼働中の機器の設計変更は、関連する設計文書が利用可能であり、組織が定めた方法で承認され、この機器の開発者と合意されている場合にのみ許可されます。 39. 運用に必要な基本要件を概説したパスポート（フォーム）は、運用されるすべての機器に対して作成されなければなりません。 輸入された機器または外国のライセンスに基づいて製造された機器は、この技術規則で規定されている安全要件を確保する必要があります。 第22条 輸送手段の機械化の要件 技術、輸送、積み下ろし、保管作業
1. 爆発性および火災の危険性のある部屋および爆発性および可燃性の物品を扱う屋外の設備で使用される吊り上げおよび輸送機械および補助装置に対する主な特別要件は、次のとおりである必要があります。
電気火花や放電、摩擦や衝撃による火花、機器や輸送貨物の周囲の爆発性環境に対する加熱表面の影響を排除します。
製品の停滞、蓄積、かさぶた化、挟み込みを防ぐために、洗浄できない場所を除外する。
輸送される物質の攻撃的な影響の性質、技術プロセスの特徴、および安全要件を考慮した、機械の構造要素の製造のための材料の使用。
輸送される製品と潤滑剤、油圧システムの作動流体との相互作用が火災や爆発につながる場合の除外。
2. 産業、倉庫、荷物の積み降ろしエリア、鉄道車両内で爆発性および可燃性物質をパッケージ、ケース、箱に入れた状態で吊り上げおよび輸送作業を行う場合は、第 1 部の要件に従い、積載能力が爆発性パッケージおよびその製品の公称総重量より大きい量産の吊り上げおよび輸送機械および汎用補助装置を使用することが許可されます。 3. 爆発物、可燃物の輸送に使用される巻上機の荷吊り機構にはブレーキが 2 つ装備されており、荷ロープの安全率が少なくとも 6.4 でなければなりません。 液体状態または懸濁液の形態の爆発性物質は、原則として注入法、およびこの目的のために特別に設計されたダイヤフラム、膜、その他のポンプを使用して輸送する必要があります。 5. 可燃性物質及び製品を、ある部屋（建物）から隔離された別の部屋（建物）へ連続輸送する場合には、燃焼の延焼を防止するための自動装置を設置しなければならない。 6. 連続輸送によって爆発物をある建物から別の建物に移送する場合、建物間の輸送チェーンに沿った爆発の移動や、火災時の火炎の広がりを排除しなければなりません。 貯蔵施設と技術建物の間で爆発物を輸送するために真空輸送を使用することは許可されていません。 可燃性および爆発性物質を輸送するコンベアには、プロペラが詰まったときに滑ったり、牽引機構が破損したりした場合に確実に停止できるロック装置が必要です。 ルートに傾斜部分や垂直部分があるコンベヤには、牽引体や輸送される貨物の自発的な動きを防ぐ安全装置が必要です。 7. 爆発性および火災の危険性のある施設内で巻上げおよび輸送機械の操作を現地または遠隔で制御するオペレータには、避難の可能性が与えられなければなりません。 爆発性および可燃性の物品を移動するために使用される吊り上げ機械および機構の動作の制御は、床上で行う必要があります。 第23条 。 熱供給、給水の要件 そして下水道 1. 爆発物と製品の製造のための熱と水の供給は、技術的ニーズの提供、熱と水の供給が突然制限された場合のプロセスのトラブルのない停止、および緊急事態の解消の必要性を考慮して実行されなければなりません。 2. 主要産業の技術消費者への蒸気の供給は、総消費量の 70% に相当する設計負荷で 2 本の主要パイプラインを通じて実行されるべきである。 3. 本管からの熱パイプラインの分岐は、安全対策や製品品質の損失のためにプロセス消費者への熱供給の中断が許されない建物に 2 本のパイプで実行しなければなりません。 4. 爆発性、火災の危険性、腐食性物質を含む部屋に暖房ネットワークを立ち入れることは許可されていません。 爆発性および火災の危険性のある産業に使用される熱媒体入口、加熱ポイント、給湯設備は、外部、ローカルケージ、または安全な廊下から独立した入り口を備えた隔離された部屋に配置する必要があります。 給気換気室の室内に加熱ポイントと給湯設備を設置することが許可されています。 爆発物の粉塵が放出される工業施設の暖房には、給気換気と組み合わせた空気加熱、または水加熱、または暖房装置の表面温度が80℃以下の空気と水の組み合わせた加熱を使用する必要があります。 6. カテゴリー A、Al、B、C、G の建物の外部消火のための推定水消費量は、少なくとも 25 l / s と想定されます。 7. 企業の給水システムのタンク内の消火用水の供給能力は、付録 11 に従って自動消火システムの持続時間を考慮して選択されます。 8. 企業の領域外にある中間倉庫および基本倉庫、生産廃棄物の破壊場所の消火用水の供給は、作用半径 200 メートル以下の防火水槽または環状給水網上にある消火栓から供給されます。 この場合、領土の面積に関係なく、20 l / sの水流で1つの火災が考慮されます。
9. 給水システムの容量性構造（貯水池、受水室）には、消防車による取水のための装置が装備され、硬い表面でできた自由な入り口がなければなりません。
10. 真水を節約するために、企業の給水は、冷却目的の閉鎖システムの設置と、汚染されていない廃棄水および処理済み中和排水の再利用システムの設置を考慮して設計されるべきである。
11. 消火用水パイプラインネットワーク上の消火栓に加えて、爆発性および火災危険性のある建物の近くを通過する循環システムの冷水パイプラインネットワークにも消火栓を設置する必要があります。
12. 生産製品を含む産業排水は、原則として、独立した（産業用）下水道システムによって地域の処理施設に排出されます。
13. 産業排水を生活排水とともに統合下水道システムを通じて排出する場合、共同輸送および処理の可能性を条件として、排水中の汚染物質の含有量は生物処理施設の許容濃度を超えてはなりません。
14. ニトロエステルを含む廃水は、独立した特別なネットワークによって分解および中和プラントに排出されます。 中和された排水は企業の用水とともに生物処理施設に送られます。 15. 第 1 危険クラスの物質を含む生産である IVV の生産からの廃水は、建物内で直接完全に捕捉および中和する必要があり、その後管理井に放出し、その後下水道網に放出することができます。 16. 雨水下水道と雨水処理の必要性は、地域の密度、道路表面の性質、および考えられる汚染の程度に応じて決定されます。
第24条 換気要件
1. 有害な蒸気、ガス、粉塵が空気中に放出される爆発物製造では、換気装置を備えなければなりません。また、換気は、空気ダクトを介してある部屋から別の部屋への火災の伝播の可能性を防ぎ、室内での火災の発生を防ぐシステムに従って実行されなければなりません。 TNT、ジニトロナフタレン、その他の機械的ストレスに影響を受けにくいものを除き、爆発物製造の乾燥、選別、およびキャッピングの段階では、エジェクターを使用して排気換気を実行する必要があり、機械的影響、凝縮物、排出空気は、蒸気やガスの凝縮を避ける温度まで加熱する必要があります。 3. 局所排気装置によって除去された有害な爆発性物質や可燃性物質を含む空気は、大気中に放出される前に、工業用地の大気汚染が許容できるレベルになるまで、また居住地の空気中の MPC まで浄化されなければなりません。 4. 爆発性及び可燃性の粉塵を除去する排気装置には、粉塵の大気中への放出を排除するための水又はその他の灌漑フィルターを備え、排気ファンの作動はフィルター灌漑装置と連動し、必要に応じてプロセス装置と連動しなければならない。 フィルタは、空気流方向においてファンの上流に取り付ける必要があります。 フィルターはプロセス室内と排気チャンバーの室内の両方に設置できます。 5. 開いた保護されていない技術的開口部またはドア開口部によって相互に接続されている爆発性および火災の危険性のある産業施設には、共通の換気システムを使用できます。 1 つの換気システムに蒸気とガス、製品を放出することは許可されておらず、それらの相互作用により火災、爆発、および有害な製品の機器の危険が生じる可能性があります。 相互に接続されておらず、単一の技術プロセスによって接続されていない独立した外部入口を備えた爆発性および火災の危険性のある部屋には、各部屋に独立した換気システムを設置する必要があります。 6. 同じ技術プロセスで同じフロア内にある、分離された爆発および火災の危険のある工業施設は、以下の条件を条件として、コレクタタイプの共通の供給換気システムによって保守することができます。 保守対象施設の総面積は 1100 m 2 を超えてはなりません。 隔離された各部屋には、コレクターからの独立した給気ダクトが供給されなければなりません。 換気室内のコレクターからの各分岐には、自動閉鎖逆止弁を取り付ける必要があります。 コレクターは、換気装置（換気チャンバー）の設置を目的とした敷地内、または建物の外に設置する必要があります。 場合によっては、逆止弁のメンテナンスのためにアクセスできる安全な場所にコレクタを設置することが許可されます。 他の敷地内に敷設された輸送用空気ダクトの保護は、少なくとも 0.5 時間の標準化された耐火限界で提供されるべきである。 コレクターから最も近い空気出口までの空気ダクトの長さは少なくとも 4 m でなければなりません。 7. 緊急換気の必要性と、個別のケースにおける空気交換を計算するために放出される有害物質の量は、指令技術プロセスによって決定されます。 緊急換気装置は自動的にオンになり、サービス対象施設の入口の外側にある手動スイッチによって二重化される必要があります。 8. 爆発性物質および可燃性物質が混合された空気を移動させる排気ファンは、輸送媒体の火災または爆発を引き起こす可能性を排除する設計でなければなりません。 9. 技術プロセスの流れが溶剤蒸気、爆発性物質や組成物の粉塵の放出に関連する産業施設に使用される供給ファンは、ファンとヒーターの後のエアダクトに自動閉鎖逆止弁が取り付けられており、停止時にファンや施設からの爆発性および可燃性物質のヒーターへの侵入を防ぐという条件で、炭素鋼の通常バージョンを採用できます。 10. 技術プロセス中に爆発性蒸気や粉塵の排出がない限り、産業施設から空気を除去するエアダクトに取り付けられたファンおよび制御装置は、炭素鋼製の通常バージョンで採用できます。 過塩素酸アンモニウム、塩素酸カリウム、硝酸アンモニウムの粉塵を輸送する湿式空気洗浄を備えた排気システムでは、ファンがフィルターの後に取り付けられている場合、耐酸鋼製の通常バージョンのファンが使用できます。 11. 束縛された建物内での生産プロセスが有毒ガス、蒸気、粉塵の放出を伴う場合、供給システムへの外気の取り入れは立坑の外側から行う必要があります。 すべての排気ユニットに少なくとも 90% の浄化率を持つ効果的な洗浄装置が装備されていれば、シャフトと建物の間の空間から外気を直接取り入れることができますが、換気による排出は循環ゾーンの外で行う必要があります。 12. 技術供給ユニットでは、爆発性の蒸気や粉塵が放出される技術機器に空気を吹き込むファンは、耐火花性でなければなりません。 火花に対する保護が強化されたファンの使用が許可されます。 バイパスチャネルのないプレートまたはフィン付きヒーターがファンとプロセス装置の間に設置される場合、炭素鋼製のファンを使用できます。 この場合、換気室内の空気の流れに沿ってヒータの後に自閉式防爆逆止弁を設置する必要があります。 製造エリア内の規制およびその他の要素は防爆でなければなりません。 13. カテゴリ B の処理室で回収するために溶媒の蒸気と空気の混合物を抽出する場合、蒸気と空気の混合物の経路に沿ってフレームアレスターの上流にオイル スクリーン フィルターを設置することが計画されています。 排気システムの設備の施設は、その施設内にある生産プロセスのカテゴリーに応じて、その施設がサービスを提供する生産施設の火災および爆発の安全要件を満たさなければなりません。 15. 火薬類倉庫には、包装表面の結露を防ぐために自然排気換気システムが装備されています。 粉塵が発生する可能性がある作業場や個々の作業場では、供給空気の分配は、粉塵の吹き飛ばしの可能性を排除するために、速度を急速に減衰させて空気分配器を介して実行する必要があります。 換気システムのパイプラインの内面は、製品からの粉塵が付着せず、汚れを簡単に掃除または洗浄できるようなものでなければなりません。 換気ユニットには、一般清掃時や修理前にエアダクト内面をフラッシングして清掃するためのハッチと、実際の性能を確認したり空気中の化学物質をサンプリングするためのハッチが必要です。 第25条 電力要件と
爆発の影響の計算
プロセス装置の内部
化学産業の発展には、生産規模の増大、設備や装置の能力の増大、技術プロセスや生産管理方式の複雑化が伴います。 生産の複雑さと増加により、結果として生じる事故はますます深刻な結果をもたらします。 特に危険なのは、化学、爆発物産業、原子力発電所、爆発性および可燃性物質の倉庫、弾薬、さらには石油製品や液化ガスの保管と輸送を目的とした容器やタンクです。
現在、世界は環境保護、生命の安全、労働保護を高レベルで確保する問題にますます注目を集めています。 産業施設における緊急事態のリスクを軽減する可能な方法の 1 つは、発生した事故を分析することです。 これらに基づいて、事故の発生を防ぎ、危険な結果を防ぐための対策が策定されます。
産業施設における事故の種類の 1 つは、技術機器の爆発です。 機器の爆発は人に怪我を負わせる潜在的な危険を伴い、破壊的な能力を持っています。
爆発（爆発的変化）は、物質の位置エネルギーの運動または破壊の機械的エネルギーへの転移を伴う、物質の急速な物理的または化学的変化のプロセスです。 エネルギーキャリアの種類と爆発時のエネルギー放出の条件に応じて、エネルギーの化学的ソースと物理的ソースが区別されます。
物理的爆発は、圧縮ガスや過熱液体による容器の突然の破壊、過熱固体（溶融物）と冷たい液体の混合などによって引き起こされることがあります。
化学爆発の原因は、可燃性物質と酸化剤との相互作用または不安定な化合物の熱分解による高速自己加速発熱反応です。
機器内の物理的爆発
物理的な爆発は、通常、ガスまたは蒸気の圧力による容器の爆発に関連しています。
化学技術では、多くの場合、電気、熱、またはその他の形式のエネルギーを消費しながら、不活性ガスと可燃性ガスの両方を意図的に圧縮する必要があります。 同時に、圧縮ガス (蒸気) は、さまざまな幾何学的形状と体積の密閉された装置内に存在します。 ただし、場合によっては、外部冷却剤による液体の規定加熱速度の超過により、技術システム内のガス (蒸気) の圧縮が偶然発生することがあります。
圧力容器が爆発すると、強い衝撃波が発生し、多数の破片が発生し、重大な損傷や傷害につながる可能性があります。 この場合、爆発の総エネルギーは主に衝撃波のエネルギーと破片の運動エネルギーに変換されます。
多くの液体は、蒸気圧が大気圧よりもはるかに高い条件下で保管または使用されます。 液体の過熱エネルギーは、例えば、異なる温度の液体の集中的な混合中、液体と金属溶融物および加熱された固体の接触中など、純粋に物理的な爆発の原因となる可能性があります。 この場合、化学変化は起こらず、過熱エネルギーは蒸発に費やされ、衝撃波が発生するほどの速度で蒸発が進行する可能性があります。 形成される蒸気の質量と蒸発速度は、緊急事態の考えられる 2 つのモデルの材料と熱のバランスによって決まります。1) 蒸発に伴う熱放出は一定の体積で発生します。 2) 体積を維持しながら熱を放出し、その後、熱平衡を維持しながら膨張します。
温度が大きく異なる 2 つの液体を混合すると、一方の成分の液滴の雲が形成され、物理的な爆発現象が発生する可能性があります。
産業企業では、中性 (不燃性) 圧縮ガス (窒素、二酸化炭素、フレオン、空気) が主に高圧球形ガスホルダーに大量に存在します。
1988 年 7 月 9 日、壁厚 16 mm の鋼製で、圧力 0.8 MPa で動作するように設計された、容積 600 m3 (球の半径 5.25 m) の球形の圧縮空気ガス タンクの爆発がありました。 ガスタンクの爆発（圧力 2.3 MPa で発生）に先立って、圧力がゆっくりと上昇し、その原料である鋼の耐力が上昇しました。
球形ガスホルダーは、1988 年 4 月に稼働した尿素製造技術ユニットの一部でした。空気は、一般的な工場プロセス ラインから逆止弁と継手を介してガス ホルダーに供給されました。 プロセスシステム内の安定化とVP-50-8タイプのエアコンプレッサーの特性により、ガスタンク内の最大可能空気圧（0.8MPa）が確保されていたため、ガスタンクには圧力リリーフ装置は装備されていませんでした。 圧力制御は、制御盤上の圧力計をローカルに表示および登録することによって実行されました。
ガスタンクからは、可燃性不純物からの CO2 の分離などの技術的ニーズに対応するため、パイプライン システムを通じて空気が供給されました。 このコンパートメントでは、ガスホルダーからの空気は、直径 150 mm のパイプラインを介して、2.3 MPa の圧力で動作する「Babet」タイプの CO2 ターボ圧縮機の排出ラインに排出され、同時に最大 10.0 MPa までのピストン圧縮機ブースター (4DVK-210-10) の吸気ラインにもなりました。 供給された空気は、修理前に圧縮システムをパージし、それを介して技術ラインから CO2 を除去することを目的としていました。
プロセスユニットの修理の終了時に、CO2 ターボ圧縮機の電源を入れ、10 分後に排出ライン内の圧力が 2.3 MPa になった状態で、モード圧力 10.0 MPa に調整してピストン圧縮機の電源を入れました。 遠心式 CO2 圧縮機を始動した後、エアガスタンク内の圧力が上昇し始めました。 同時に制御盤の0.8MPaの圧力計の目盛りが外れました。 二酸化物は、緩く閉じられたバルブを通って排出パイプラインから流れ、作動中の遠心圧縮機が空気ラインを通って空気ガスホルダーに入りました。 ガスホルダー内のガス圧力が 4 時間にわたって上昇し、過剰な圧力によりガスホルダーが破壊されました。
空気ガスホルダーへの CO2 の流れは、遠心圧縮機の吐出圧力をガスホルダー内の圧力に合わせて CO2 を絞り込むことにより、気温が 0°C まで低下することによって確認されます。
低気圧の地域では、爆発したガスタンクの設置場所から数メートル離れた6つの工業用建物のガラスが衝撃波により最大100％破壊された。 爆発現場から2500メートル離れた住宅地の家屋では、窓ガラスへの軽微な損傷（最大10％）が確認された。
ガソリンタンクの砲弾の破片が飛び散り、大きな危険が生じた。
機器内での化学爆発
発熱化学反応は、熱条件のバランスがとれた技術システム (反応器) で実行されます。 反応中に放出される熱は、加熱された反応生成物またはその蒸発などによる過剰な原料とともに、熱交換要素の壁を通って外部冷却剤によって除去されます。反応プロセスの安定した流れは、熱放出速度と熱除去速度が等しいことによって確保されます。 反応速度、したがって熱の流入は、反応物質の濃度の増加とともにべき乗則に従って増加し、温度の上昇とともに急速に増加します。
化学反応が制御不能になった場合、次のような爆発メカニズムが考えられます。
1. 反応塊が凝縮した爆発物の場合、臨界温度に達すると生成物の爆発が可能になります。 この場合、爆発は砲弾内の点爆薬の爆発メカニズムに従って発生します。 爆発のエネルギーは、システム内の爆発物の全質量の TNT 換算量によって決まります。
2. 気相プロセスの条件下では、ガスの熱分解またはガス混合物の爆発的燃焼が発生する可能性があります。 それらは、実際のエネルギー潜在力と TNT 相当物を考慮して、密閉空間内でのガスの爆発として考慮される必要があります。
3. 液相プロセスでは、緊急爆発性エネルギー放出の変形が可能です。つまり、液体の過熱とその上の蒸気圧の臨界値までの増加です。
雲の爆発の総エネルギーは、システム内に存在し、液体の蒸発中にさらに生成される蒸気の燃焼熱の合計に等しくなります。
発熱化学反応が制御不能になる理由は、多くの場合、質量と反応物質が大きい液相周期プロセスにおける熱取得の減少と、従来の方法による熱除去の可能性が限られていることです。 このようなプロセスには、特に、反応速度が従来の方法および開始物質の投与量によって制御されるモノマー塊状重合が含まれる。 プロセスが制御不能になった場合には、速度を低下させるか発熱反応を抑制する物質を反応塊に導入することが追加で規定されています。
一部の物質は多かれ少なかれ自発的に重合する可能性があり、従来の重合反応は発熱を伴います。 モノマーが揮発性である場合、よくあることですが、危険な圧力上昇が発生する可能性がある段階に達します。 場合によっては、重合は高温でのみ進行することがありますが、エチレンオキシドなどの一部の物質では、特に出発化合物が重合促進剤で汚染されている場合には、室温でも重合が開始されます。
同様の事故は、塩化ビニルやその他のモノマーの重合、クロロプレン貯蔵施設、液体塩素、炭化水素、その他の活性化合物を含む鉄道タンク車両で、含まれている製品と相互作用する物質を誤って注入した際に発生しています。 このような事故では、熱の除去と比較して熱の放出が大幅に過剰になるため、プロセスシステムが完全に開き、圧力が急激に低下し、化学反応の速度が低下するか、完全に停止します。 この場合、総エネルギーポテンシャルは、液体の上に位置し、システムの破壊の臨界条件に対応する温度まで液体を過熱する熱の作用下での蒸発の結果として形成される蒸気（ガス）の燃焼エネルギーの等価物の合計です。
また、爆発の最も単純なケースは、ガス状の生成物を生成する分解プロセスです。 一例として過酸化水素が挙げられます。過酸化水素はかなりの反応熱で分解し、水蒸気と酸素を生成します。
2H2O2 -> 2H2O + O2 - 23.44 kcal/mol
家庭用品として、過酸化水素は 3% 水溶液として販売されており、軽度の危険性があります。 濃度が90%以上の「高級」過酸化水素の場合は事情が異なります。 このような H2O2 の分解は、ジェット燃料として、またはガス タービンで主エンジンに燃料を送り込むために使用される多くの物質によって加速されます。
一例として、酸化還元反応と縮合があります。
1)。 空気または酸素が還元剤と反応する酸化還元反応は非常に一般的であり、すべての燃焼反応の基礎を形成します。 還元剤が非分散固体または液体である場合、燃焼反応は爆発するほど速くありません。 固体が細かく分割されている場合、または液体が液滴の形態である場合、圧力が急激に上昇する可能性があります。 これにより、密閉容積の条件下では、過圧が最大 0.8 MPa まで増加する可能性があります。
2)。 縮合反応は非常に一般的です。 これらは特に塗料、ワニス、樹脂産業で使用され、加熱コイルまたは冷却コイルを備えた連続反応器でのプロセスの基礎を形成します。 このような容器内の熱伝達率は反応塊と冷却剤の間の温度差の線形関数であるのに対し、反応速度は試薬の温度の指数関数であるという事実により、制御されない反応の例が多く記録されています。 しかしながら、反応物の濃度の関数として熱放出速度が反応の過程で減少するという事実により、望ましくない影響はある程度補償される。
したがって、制御不能な発熱化学反応によって引き起こされる爆発のエネルギーは、技術プロセスの性質とそのエネルギー潜在力によって異なります。 このようなプロセスには、原則として、適切な制御と緊急保護が装備されており、事故の可能性が低減されます。 しかし、化学反応は多くの場合、組織的な熱除去を提供しない機器内で制御されないエネルギー放出の原因となります。 このような状況下で始まった自己加速化学反応は、必然的に技術システムの破壊につながります。
事故統計
表 1 は、プロセス装置内の爆発に関連した事故のデータを示しています。
表1 発生事故一覧
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日付と 場所 事故 |
事故の種類 |
事故の説明と、 主な理由 |
事故の進展規模、有害要因の最大作用範囲 |
犠牲者の数 |
情報源 |
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ジョナバ |
貯蔵タンクの爆発 |
酢酸ビニルの重合の結果、破壊的な圧力を生み出すのに十分な熱が放出されました。 |
貯水池の破壊。 | ||
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酸化装置の破壊 |
空気によるイソプロピルベンゼンの酸化の発熱反応が制御不能になったとき、圧力の急激な上昇により装置が破壊されました。 |
装置の破壊。 | |||
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スムガイットPOの倉庫 |
球形タンクの爆発 |
ブタジエンの重合プロセスが始まった結果、リザーバーが破壊されました。 |
タンクの破裂がタンクの爆発を引き起こした。 破片により隣接するタンクと建物が損傷した。 |
表1の続き
|
ガソリンタンク爆発 |
ガスタンクの爆発に先立って、鋼の降伏強度まで圧力がゆっくりと上昇しました。 |
ガソリンタンクから数メートルの距離では、ガラスは100％破壊されます。 2500m - 10%。 | |||
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02.1990 ノヴォクイビシェフ製油所 |
船舶爆発 |
分離器内のプロパン-ブタン留分の過剰な蒸気圧の結果、容器が崩壊した。 |
殻の固体金属に沿って容器が破壊される。 | ||
|
原子炉爆発 |
ニトロマスの分解と過剰な圧力による発熱化学反応の結果、反応器が爆発しました。 |
原子炉があった建物は破壊された。 | |||
|
1978 年 7 月 サン カルロス |
タンカーシェルの破断 |
破片は250m、300m、50mの距離に飛散し、トラクターは100mの距離にありました。 | |||
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1943 年 7 月 ルートヴィッヒスガーフェン、 |
タンク車爆発 |
過剰な油圧により |
シェルの破壊。 |
表1の続き
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ドイツ |
ブタンとブチレンの混合物が入った崩壊したタンク。 | ||||
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1948 年 7 月 ルートヴィッヒスガーフェン、ドイツ |
ジメチルエーテルタンク爆発 |
過剰な油圧によりタンクが崩壊した。 |
シェルの破壊。 | ||
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1973/02/10 米国ニューヨーク州 |
タンク内の爆発 |
タンクの修理中に、天然ガスの蒸気が火花から爆発した。 |
貯水池の破壊。 |
40人が死亡、2人が負傷した。 | |
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1973/10/24 イングランド、シェフィールド |
地下タンク爆発 |
炎で材料を切断する装置からの材料残留物の爆発。 |
破壊の範囲は半径約0.5キロメートルでした。 |
3人死亡、29人負傷 | |
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1982 年 12 月 19 日、ベネズエラ、カラカス |
タンク爆発 |
石油貯蔵倉庫で4万トンの燃料を積んだタンクが爆発した |
燃える油が街と海に流れ込みました。 湾内でタンカーが火災に見舞われ、海岸にあった別のタンクも爆発した。 |
140人が死亡、500人以上が負傷した。 | |
|
2001/06/20 カタルーニャ、スペイン |
タンク爆発 |
化学工場で工業用アルコールのタンクの爆発が発生した。 |
2名が死亡 |
計算方法
機器が爆発した場合、主な被害要因は空気衝撃波です。
不活性ガス（混合ガス）によるコンテナの緊急爆発のパラメータを評価する場合、シェルは球形であると想定されます。 次に、球殻の壁の応力は次の式で求められます。
σ = ΔP r/(2d)、(1)
ここで、σ は球殻の壁の応力 Pa です。
ΔP - 圧力差、Pa;
r はシェル壁の半径、m です。
d はシェルの壁の厚さ、m です。
式 (1) を変形すると、破壊圧力 (破壊条件 - σ ≥ σв) を計算できます。
ΔP = 2d σw/r、(2)
ここで、σv は材料の破壊に対する一時的な抵抗 Pa です。
タンク内のガスと蒸気の混合物の圧力:
Р = ΔP + Р0、(3)
ここで、P0 は大気圧、0.1 106 Pa です。
等エントロピー方程式:
Р/Р0 = (ρ/ρ0)γ、(4)
ここで、γはガスの断熱指数です。
ρ0 – 大気圧でのガス密度、kg/m3、
ρ は容器内の圧力におけるガスの密度、kg/m3 です。
コンテナ内の圧力におけるガスの密度は、等エントロピー方程式 (4) の変換後に決定されます。
ρ = ρ0 (Р/Р0)1/γ、(5)
ガスの総質量:
С = ρ V、(6)
ここで、V はガスと蒸気の混合物の体積 m3 です。
不活性ガス（混合ガス）の内圧 P のもとでタンクが爆発した場合、そのガスの比エネルギー Q は次のようになります。
Q= ΔP/[ρ (γ - 1)] (7)
圧縮爆発性ガスの場合:
Q = Qv + ΔP/[ρ (γ - 1)]、(8)
ここで、Qv は混合ガス爆発の比エネルギー、J/kg です。
ガス容器の爆発に相当する TNT は次のようになります。
qtnt = QС/Qtnt、(9)
ここで、Qthn は TNT の比爆発エネルギーで、4.24 106 J/kg に相当します。
衝撃波相当値は 0.6 の係数で推定されます。
くー。 V. = 0.6 クォント (10)
q = 2 qy。 V. （十一）
距離 R における衝撃波面の過剰圧力 (ΔРfr、MPa) は、自由空間における球状の空気爆発の公式によって決定されます。
ここで、R は爆発の震源から受信者までの距離 m です。
表 2 は、室内または広場でのガス、蒸気、または粉塵を含んだ空気の混合物の燃焼中の衝撃波の最大許容過圧の値を示しています。影響を受ける領域を決定するために選択される距離です。
表 2 - 室内または広場でのガス、蒸気、または粉塵を含んだ空気混合物の燃焼時の最大許容過圧
|
損傷の程度 |
過圧、kPa |
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建物の完全な破壊 （致命的な人身傷害） | |
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建物の50%破壊 | |
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建物に中程度の被害 | |
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建物中程度の被害（内部の間仕切り、枠、ドア等の破損） | |
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人波被害の下限値 プレッシャー | |
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小傷（ガラス割れ） |
圧力波インパルス、kPa s:
式 (12.13) は ≥0.25 の条件下で有効です。
蒸気・ガス・空気混合物の爆発中に発生した過圧による事故の震源地から一定の距離にいる人への傷害の条件付き確率は、次の式で計算される「プロビット関数」Pr を使用して決定されます。
Pr = 5 – 0.26 ln(V) 、(14)
どこ 
関数 Рr と何らかの程度の損傷の確率 Р との関係を表 3 に示します。
表 3 - 敗北確率と「貫通」機能の関係
この方法を使用した計算の主な目的は、建物、構造物、および人々に対する空爆によるさまざまな程度の被害ゾーンの半径を決定し、爆発の震源地から一定の距離にある人々への被害の確率を決定することです。
計算例
物理的な爆発
例1
体積 V = 600 m3 の球形圧縮空気ガスタンクの爆発は、調整された圧力の超過により発生しました。 この装置は、圧力 P = 0.8 MPa で動作するように設計されています。 爆発は圧力 P = 2.3 MPa で発生しました。 常圧でのガス密度 ρ = 1.22 kg/m3、断熱指数 γ = 1.4。 球形のガスタンク内での圧縮空気爆発の影響を評価し (建物、構造物、人に対するさまざまな程度の爆風による損傷のゾーンの半径を決定)、距離 R = 50 m での人的被害の確率を決定します。
解決:
圧力損失は式 (3) を変換して求められます。
ΔР = 2.3 - 0.1 = 2.2 MPa
ガス密度は式 (5) に従って計算されます。
ρ = 1.22 (2.3/0.1)1/1.4 = 11.46 kg/m3
ガスの総質量:
C \u003d 11.46 600 \u003d 6873 kg
Q = 2.2 / = 0.48 MJ/kg
qtnt \u003d 0.48 6873 / 4.24 \u003d 778 kg
同等の衝撃波:
くー。 V. = 0.6 778 = 467 kg
地上爆発に関しては、次の値が取られます。
q = 2 467 = 934 kg
計算結果を以下に示します（表4）。
表 4 - 爆風衝撃ゾーンの半径
|
ΔРfr、kPa | ||||||
特定の距離で人に衝突する確率を決定するには、式 (12.13) を使用して、波面の過剰圧力と比推力を 50 m の距離で計算します。
50/(9341/3) = 5,12
ΔРfr = 0.084/5.12 + 0.27/5.122 + 0.7/5.123 = 31.9 kPa。
I = 0.4 9342/3/50 = 0.76 kPa s
事故の震源地から 50 m の位置にいる人が過圧傷害を受ける条件付き確率は、式 (14) で計算されるプロビット関数 Pr を使用して決定されます。
V = (17500/(31.9 103))8.4 + (290/(0.79 103))9.3 = 0.0065
Pr = 5 - 0.26 ln(0.0065) = 6.31
表 3 を使用して、確率が決定されます。 50 メートル離れた場所にいる人は、91% の確率でさまざまな重傷を負う可能性があります。
例2
体積 V = 500 m3 (球半径 4.95 m) の球状炭酸ガスホルダーの爆発は、規定圧力の超過により発生しました。 この装置は、壁厚 16 mm の鋼 09G2S でできており、圧力 P = 0.8 MPa で動作するように設計されています。 材料破壊時の引張強さ σv = 470 MPa。 常圧でのガス密度 ρ = 1.98 kg/m3、断熱指数 γ = 1.3。 球形ガスタンク内での圧縮二酸化炭素の爆発の影響を評価し (建物、構造物、人に対するさまざまな程度の爆風被害が及ぶゾーンの半径を決定)、距離 R = 120 m での人的被害の確率を決定します。
解決：
破壊圧力は式(2)で求められます。
ΔP = 2 0.016 470/4.95 = 3MPa
タンク内のガスと蒸気の混合物の圧力は、式 (3) によって決定されます。
P \u003d 3 + 0.1 \u003d 3.1 MPa
ガス密度は、圧力 Р における式 (5) に従って計算されます。
ρ = 1.98 (3.1/0.1)1/1.3 = 28.05 kg/m3
ガスの総質量:
C \u003d 28.05 550 \u003d 14026 kg
式 (7) に従って、ガスの比エネルギーは次のように計算されます。
Q = 3 / = 0.36 MJ/kg
TNT でのガス爆発に相当するものは次のとおりです。
qtnt \u003d 0.36 14026 / 4.24 \u003d 1194 kg
同等の衝撃波:
くー。 V. = 0.6 1194 = 717 kg
地上爆発に関しては、次の値が取られます。
q \u003d 2 717 \u003d 1433 kg
式 (12.13) に従って爆発の震源からの距離を選択する方法により、表 2 に示す、建物、構造物、および人に対するさまざまな程度の空爆被害のゾーンの半径が決まります。
計算結果を以下に示す（表５）。
表 5 - 爆風衝撃ゾーンの半径
|
ΔРfr、kPa | ||||||
特定の距離で人に衝突する確率を決定するには、式 (12.13) を使用して、距離 120 m の波面の過剰圧力と比推力を計算します。
120/(14333) = 10,64
ΔРfr = 0.084/10.64 + 0.27/10.642 + 0.7/10.643 = 10.9 kPa。
I = 0.4 14332/3/120 = 0.42 kPa s
事故の震源地から 120 m の位置にいる人が過圧傷害を受ける条件付き確率は、式 (14) で計算されるプロビット関数 Pr を使用して決定されます。
V = (17500/(10.9*103))8.4 + (290/(0.42*103))9.3 = 0.029
Pr = 5 - 0.26 * ln(0.029) = 5.92
表 3 を使用して、確率が決定されます。 120 m 離れた場所にいる人は、82% の確率でさまざまな重傷を負う可能性があります。
化学爆発
例1
修理のため、保管施設から V = 1000 m3 のトルエンが排出されました。 溶接開始時にトルエン蒸気の爆発が発生した。 常圧での空気中の蒸気密度 ρ = 3.2、断熱指数 γ = 1.4、VKPV - 7.8% vol.、ガス爆発熱 41 MJ / kg。 爆発の影響を評価し（建物、構造物、人に対する空爆によるさまざまな程度の損傷のゾーンの半径を決定）、距離 R = 100 m での人的被害の確率を決定します。
解決:
保管庫内の気圧はP=0.1MPaです。
蒸気密度:
ρ = 3.2 1.29 = 4.13 kg/m3
蒸気の体積は、VKV によって求められます (全体積が、VKV に対応する濃度のトルエン蒸気の混合物で満たされていると想定されます)。
V \u003d 1000 7.8 / 100 \u003d 78 m3
ガスの総質量:
C \u003d 4.13 78 \u003d 322 kg
式 (8) に従って、ガスの比エネルギーは次のように計算されます。
Q = 41 + 1/ = 41.06 MJ/kg
TNT の爆発に相当するものは次のとおりです。
qtnt \u003d 41.06 322 / 4.24 \u003d 3118 kg
同等の衝撃波:
くー。 V. = 0.6 3118 = 1871 kg
地上爆発に関しては、次の値が取られます。
q = 2 1871 = 3742 kg
式 (12.13) に従って爆発の震源からの距離を選択する方法により、表 2 に示す、建物、構造物、および人に対するさまざまな程度の空爆被害のゾーンの半径が決まります。
圧力と脈拍を計測した結果を以下に示します（表 6）。
表 6 - 爆風衝撃ゾーンの半径
|
ΔРfr、kPa | ||||||
特定の距離で人に衝突する確率を決定するには、式 (12.13) を使用して、距離 100 m の波面の過剰圧力と比推力を計算します。
100/(37421/3) = 6,44
ΔРfr = 0.084/6.44 + 0.27/6.442 + 0.7/6.443 = 22.2 kPa。
I = 0.4 37422/3/100 = 0.96 kPa s
事故の震源地から 100 m の位置にいる人が過圧傷害を受ける条件付き確率は、式 (14) で計算されるプロビット関数 Pr を使用して決定されます。
V = (17500/(22.2 103))8.4 + (290/(0.96 103))9.3 = 0.14
Pr = 5 - 0.26 ln(0.14) = 5.51
表 3 を使用して、確率が決定されます。 100 メートル離れた場所にいる人は、69% の確率でさまざまな重傷を負う可能性があります。
例2
80％のトルエンが充填された容積 V = 60 m3 の鉄道タンク車の爆発は、落雷の結果発生しました。 常圧でのガス密度は ρ = 4.13 kg/m3、断熱指数は γ = 1.4、VKVV は 7.8% vol.、ガス爆発熱は 41 MJ/kg です。 タンク内の圧力 P = 0.1 MPa。 爆発の影響を評価し（建物、建造物、人に対するさまざまな程度の空爆被害ゾーンの半径を決定）、距離 R = 30 m での人的被害の確率を決定します。
解決:
ガスの体積は、充填率と VKV によって決定されます (体積全体が、VKV に対応するトルエン蒸気濃度の混合物で満たされていると想定されます)。
V = 60 0.2 0.078 = 0.936 m3
ガスの総質量:
C \u003d 4.13 0.936 \u003d 3.9 kg
式 (7) に従って、ガスの比エネルギーは次のように計算されます。
Q = 41 + 0.9/ = 41.1 MJ/kg
TNT の爆発に相当するものは次のとおりです。
qtnt \u003d 41.1 3.9 / 4.24 \u003d 37.4 kg
同等の衝撃波:
くー。 V. = 0.6 37.4 = 22.4kg
地上爆発に関しては、次の値が取られます。
q \u003d 2 22.4 \u003d 44.8 kg
式 (12.13) に従って爆発の震源からの距離を選択する方法により、表 2 に示す、建物、構造物、および人に対するさまざまな程度の空爆被害のゾーンの半径が決まります。
圧力と脈拍を計測した結果を以下に示します（表 7）。
表 7 - 爆風衝撃ゾーンの半径
|
ΔРfr、kPa | ||||||
距離 R で人に衝突する確率を求めるには、式 (12.13) を使用して、波面の過剰圧力と比推力を距離 30 m で計算します。
30/(44,81/3) = 8,4
ΔРfr = 0.084/8.4 + 0.27/8.42 + 0.7/8.43 = 14.9 kPa。
I = 0.4 44.82/3/30 = 0.17 kPa s
事故の震源地から 70 m の位置にいる人が過圧傷害を受ける条件付き確率は、式 (14) で計算されるプロビット関数 Pr を使用して決定されます。
V = (17500/(14.9 103))8.4 + (290/(0.17 103))9.3 = 161
Pr \u003d 5 - 0.26 ln (161) \u003d 3.7
表 3 を使用して、確率が決定されます。 30 メートル離れた場所にいる人は、10% の確率でさまざまな重傷を負う可能性があります。
中古文献リスト
1.チェリシェフの爆発と燃焼の理論。 教科書 - M .: ソ連国防省、1981年。 - 212ページ。
2. 爆発現象。 評価と結果: 2 冊の本。 ブック 1。 英語から / - M .: ミール、1986。 - 319 p。
3. ベシャストノフの爆発。 評価と警告 - M.: 化学、1991. - 432 p.
5.http://www. 中央を押します。 jp
6. 事故と大惨事。 結果の予防と清算。 チュートリアル。 書籍 2. 他 - M .: Ed. DIA、1996年。 - 384p。
7. GOST R 12.3.047-98 SSBT。 技術プロセスの防火安全性。 一般的な要件。 制御方法。
8. 混合気の緊急爆発の影響を評価するための RD 方法論。
9. 物質および材料およびその消火剤の火災および爆発の危険性 / など - M.: Chemistry、1990. - 496 p.
10. 可燃性および可燃性の液体。 ハンドブック/編 -Agalakova - M .: minの出版社。 共同体経済、1956年。 - 112 p。
11.、ノスコフと化学技術のプロセスと装置の過程におけるタスク。 教科書 - L .: 化学、1987. - 576 p.
12. ベレシコフスキーと化学製品の輸送。 - L.: 化学、1982年。 - 253 p。
13.、化学および石油化学産業用のコンドラチェフ安全装置。 - L.: 機械工学。 レニングラード。 ブランチ、1988. - 303 p.
14. 金属加工者のハンドブック。 全 5 巻。T. 2. Ed。 、 - M .: Masinostroenie、1976。 - 720 p。
アプリケーション
付録A
表 A1 - 気体および特定の液体の特性
|
名前 |
物質の密度 kg/m3 (20℃にて) |
密度別 エアガス（蒸気）* |
断熱係数 |
|
アセチレン | |||
|
二酸化窒素 | |||
|
二酸化炭素 | |||
|
空気 | |||
|
プロピレン | |||
注: 蒸気密度を決定するには、0 °C での空気密度が使用されます。
付録B
表 B1 - 構造材料
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材料 |
抗張力、 σin MPa |
目的 |
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St3ps、St3sp (A 級) |
機械、工作機械、タンクの部品に。 |
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密度 1400 kg/m3 の希硝酸、希硫酸、硝酸アンモニウム溶液、および同様の物質の保管用。 |
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|
密度 1540 kg/m3 の攻撃的な化学製品の保管用。 |
||
|
パイプラインおよび装置の製造。 液化ガス貯蔵用タンク、鉄道タンク。 |
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|
パイプライン、圧力最大 100 kgf/cm2。 |
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|
機械部品用の北バージョン。 |
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フォントサイズ
爆発物および火災危険物の爆発安全に関する一般規則の承認に関する、2003 年 5 月 29 日付けのロシア連邦ゴスゴルテクナゾールの決議 ... 2018 年関連
4.6. 化学反応プロセス
4.6.1. いくつかのプロセス（流体力学、熱と物質の移動、反応）を組み合わせた技術システムには、規制されたパラメーターを監視するためのデバイスが装備されています。 制御、規制、および緊急保護の手段は、プロセスの安定性と爆発の安全性を確保する必要があります。
4.6.2. あらゆる爆発危険カテゴリーのブロックの反応プロセス用の技術機器には、プロセスの爆発危険性を決定する 1 つまたはグループのパラメーター (流入する出発物質の量と比率、材料フロー中の成分の含有量、反応装置内の濃度が臨界値に達する可能性がある濃度、媒体の圧力と温度、冷却剤の量、流量およびパラメーターなど) の自動制御、調整、および保護インターロックの手段が装備されています。 同時に、爆発カテゴリ I のプロセスユニットを備えたプラントの一部であるプロセス機器には、各危険パラメーターに対して少なくとも 2 つのセンサー (依存パラメーターには 1 つのセンサー)、制御および緊急自動保護、および必要に応じてバックアップ制御および保護システムが装備されています。
4.6.3. 自動緊急保護システムの動作は、指定されたプログラム（アルゴリズム）に従って実行される必要があります。
4.6.4. QBを備えたプロセスユニットの反応プロセス制御システム<= 10, допускается использование средств ручного регулирования при условии автоматического контроля опасных параметров и сигнализации, срабатывающей при выходе их за допустимые значения.
4.6.5. 中間体過酸化物、爆発性樹脂化および圧縮（重合、重縮合）の副生成物、および装置やパイプラインに堆積する可能性のあるその他の不安定な物質の形成が進行する反応プロセスでは、以下のものが提供されます。
爆発性物質の形成に寄与する原料中の不純物の含有量、中間製品中の不安定な化合物の存在を監視し、指定されたモードを保証する。
機器内での危険な濃度の不安定物質の形成を排除する抑制剤の導入。 使用される構造材料の品質、およびプロセス内で循環する製品と接触する装置、パイプライン、継手、デバイスのセンサーの表面処理の清浄度に関する特別な要件を満たす。
固体の爆発性不安定生成物の堆積の可能性を防止または軽減するための、容量性装置内の製品および原材料の継続的な循環。
危険な成分が豊富に含まれる反応塊を装置から取り出す。
重合または樹脂の可能性がある製品の、輸送のタイミングを含めた確立された保管方法と保管期間を確保する。
プロセスを構成するための必要十分条件の選択は、プロセスの開発者によって決定されます。
原材料中の不純物の含有量、中間生成物および最終生成物の反応塊中の不安定な化合物を監視する方法と頻度、有害な副生成物を含む反応塊を取り出す手順、製品の保管方法と保管時間はプロセス開発者によって確立され、設計文書と製造手順に反映されます。
4.6.6. 装置やパイプラインの内面に固形生成物が堆積する可能性がある場合、プロセスシステムからの緊急排水装置を含め、それらの詰まりを除去し、これらの堆積物の存在を管理し、それらを安全に除去するための措置が講じられ、必要に応じてバックアップ装置が提供されます。
4.6.7. 大気中の酸素および（または）水と相互作用すると自然発火および（または）爆発する可能性のある有機金属触媒を含む触媒を使用する場合、最大許容値を超える量の酸素および（または）水分を含む原料、材料および不活性ガスをシステムに供給する可能性を排除する措置を講じる必要があります。 酸素と水分の許容濃度、初期製品中のそれらの含有量を制御する方法と頻度は、使用する触媒の物理化学的特性、技術ユニットの爆発危険カテゴリーを考慮して決定され、規制されています。
4.6.8. 反応プロセスにおける成分の投与は主に自動で行われ、装置内での爆発性混合物の形成や制御されていない反応過程の可能性を排除する順序で実行される必要があり、これはプロセスの開発者によって決定されます。
4.6.9. プロセスに関与する物質の過熱の可能性、装置の加熱要素との接触による爆発性および可燃性生成物の形成を伴う自己発火または熱分解の可能性を排除するために、温度レジーム、最適な生成物の移動速度、および高温ゾーンに滞在する最大許容時間が決定され、規制されています。
4.6.10. プロセスが制御されずに開発される危険性を排除するには、プロセスを安定化させるための措置を講じ、緊急のローカリゼーションまたはデバイスの解放を行う必要があります。
4.6.11. 反応塊を別の装置に移送するためにバッチ反応器内の媒体の残留圧力を使用することは、別個の正当な場合に認められる。
4.6.12。 液相プロセスの装置には、その中の液体レベルを監視および調整するシステム、および（または）所定のレベルを超えた場合に装置への液体の供給を自動的に遮断する手段、またはオーバーフローの可能性を排除するその他の手段が装備されています。
4.6.13。 撹拌機を備えた爆発性技術プロセス用の反応装置には、原則として、撹拌機のシャフトシールの信頼性の高い動作と気密性を自動制御する手段が装備されています。また、プロセスの条件や安全性によって必要な場合に、撹拌機が作動していないときに製品を装置に装填する可能性を防止するインターロックも装備されています。
4.6.14。 壁を通した熱伝達中の過剰な反応熱の除去が冷却液（冷媒）の蒸発によって行われる反応装置には、熱交換エレメント内の冷媒レベルの自動制御、調整、および信号伝達のための手段が装備されています。
4.6.15。 液化ガスを使用して反応装置を冷却するシステム:
冷媒の温度（液化ガスの沸点）は平衡圧力を維持することによって確保され、その値は自動的に調整される必要があります。
反応装置の熱交換要素からの冷媒の放出（ドレン）を自動的に確保するための措置と、冷却システムが突然停止した場合に冷却システム内の圧力が許容レベルを超えて上昇する可能性を排除するための措置が提供されます。
4.6.16。 爆発性が高く（アセチレン、高パラメータのエチレン、過酸化物、有機金属化合物など）、熱分解または自発的自然重合、自己発熱を起こしやすく、水や空気と相互作用すると自己発火または爆発する可能性があることを特徴とする製品の製造または使用における反応プロセスの開発および実施は、これらの特性を考慮して実行され、追加の特別な安全対策を講じる必要があります。
