71742

Причины и условия образования горючей среды внутри технологического оборудования

Лабораторная работа

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Во вводной части занятия 5 мин преподаватель принимает доклад у командира группы группа строится перед учебной аудиторией проверяет наличие курсантов объявляет тему учебные цели и вопросы занятия последовательность и ориентировочное время их отработки...

Русский

2014-11-11

579 KB

6 чел.

 

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

по дисциплине: «Пожарная безопасность технологических процессов».

Тема № 2: «Причины и условия образования горючей среды внутри технологического оборудования»

Занятие №2.4: «Исследование процесса насыщения свободного объема аппарата парами горючей жидкости»

 

I. Учебные цели

  1.  Исследовать процесс насыщения свободного объема аппарата парами горючей жидкости
  2.  Провести оценку возможности образования горючей среды внутри оборудования

II. Воспитательные цели

Привитие у обучаемых навыков самостоятельного анализа и обобщения данных, работы с лабораторным оборудованием, аппаратурой, приборами. Формирование стремления к углубленному освоению материала по теме 2.

III. Расчет учебного времени

Содержание и порядок проведения занятия

Время, мин

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

5

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

150

Проведение тестового контроля знаний по теме №2

10

Учебные вопросы:

1. Изучение  методики выполнения лабораторной работы

15

2. Экспериментальная часть

50

3. Оформление и защита отчета

70

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

10

IV. Учебно-материальное обеспечение

Лабораторная установка

Исследуемая жидкость – этиловый спирт

Журнал инструктажа по технике безопасности

V. Методические рекомендации преподавателю

по подготовке и проведению лабораторной работы

При подготовке к занятию преподаватель обязан изучить учебные вопросы, структуру  и содержание лабораторной работы, ознакомиться с литературой и методическими рекомендациями, уточнить количество и готовность рабочих мест к проведению лабораторной работы с обучаемыми. По завершении личной теоретической подготовки необходимо составить план проведения лабораторной работы с указанием времени, отводимого на отработку учебных вопросов.  Перед началом работы необходимо:

1. Включить освещение помещения и убедиться в исправной работе светильников.

2. Подготовить к работе лабораторную установку.

3. При использовании в работе электрических приборов и аппаратов необходимо убедиться в их исправности и целостности подводящих кабелей и электровилок.

4. Приточно-вытяжная вентиляция во всех помещениях лаборатории включается за 30 минут до начала работы.

5. Проверить целостность остекления вытяжных шкафов.

6. Проверить наличие первичных средств пожаротушения, а также возможность доступа к ним.

Накануне лабораторной работы необходимо провести консультацию с обучаемыми на рабочих местах, выдать задание на подготовку и выполнение лабораторной работы, дать указания на получение необходимой литературы, учебно-методических материалов и рекомендовать материал для повторения.

Во вводной  части занятия (5 мин) преподаватель принимает доклад у командира группы (группа строится перед учебной аудиторией), проверяет наличие курсантов, объявляет тему, учебные цели и вопросы занятия, последовательность и ориентировочное время их отработки, доводит до сведения форму контроля усвоения материала, используемую на данном занятии. При проведении занятия предусмотрено:

  1.  Разделение группы на две подгруппы для детальной проработки экспериментальной части.
  2.  Проведение эксперимента на лабораторной установке (50 мин).
  3.   Оформление и защита отчета по лабораторной работе (70 мин).
  4.  Подведение итогов (10 мин).

В ходе занятия преподаватель руководит и контролирует работу курсантов, консультирует их по возникающим частным вопросам непосредственно на рабочих местах, оказывает помощь в работе с установкой, при необходимости разъясняет всей группе отдельные моменты, вызывающие затруднения у большинства обучаемых.

Контроль качества выполнения обучаемыми задания рекомендуется осуществлять в процессе индивидуальных консультаций и оказания помощи, а также в конце занятия по мере выполнения заданий самостоятельной работы.

Проведение тестового контроля знаний по теме №2 (10 мин).

Преподаватели раздают варианты заданий для проведения тестового контроля знаний по теме 2. Обучаемые в течении 10 минут самостоятельно отвечают на вопросы тестов. В период проведения тестового контроля преподаватели проходят по рядам и проверяют готовность обучаемых к выполнению лабораторной работы (наличие в тетрадях схемы лабораторной установки и таблиц для записи экспериментальных данных).

Вопрос №1. Изучение методики выполнения лабораторной работы (15 мин).

Преподаватель доводит обучаемым методику выполнения лабораторной работы:

1. Ознакомить с устройством лабораторной установки.

Рис. 1. Схема лабораторной установки для исследования процесса насыщения.

1 – сосуд для исследуемой жидкости; 2 – реометр; 3 – компрессор;                  4 – контрольный термометр; 5 – контактный термометр; 6 – термостат;           7 – испарительная камера; 8 – трехходовой кран; 9 – стаканчик;                     10 – U-образный манометр; 11 – кран; 12 – зажим; 13 – кран.

Преподаватель задает обучаемым вопросы по знанию устройства лабораторной установки:

  1.  Где расположен сосуд для исследуемой жидкости?
  2.  Где расположен и для чего предназначен контрольный термометр?
  3.  Где расположен и для чего предназначен термостат?
  4.  Где расположена и для чего предназначена испарительная камера?
  5.  Где расположен и для чего предназначен U-образный манометр?

2. Получить у преподавателя исследуемую горючую жидкость (этиловый спирт) и записать рабочую температуру проведения опыта.

3. Из справочной литературы для исследуемой ГЖ взять значения коэффициентов Антуана, коэффициента диффузии, концентрационных пределов распространения пламени. Записать барометрическое давление и размеры испарительной камеры.

4. Снять с сосуда 1 крышку, налить в него 25 мл исследуемой жидкости (кран 11 должен быть закрыт).

5. Камеру 7 соединить с атмосферой через кран 9. Линию U-образного манометра – испарительная камера перекрыть дополнительно зажимом. Продуть испарительную камеру 7 компрессором 3 в течении 2-3 минут.

6. Закрыть кран 9, открыть кран 11 и залить ГЖ из сосуда 1 в испарительную камеру 7. Закрыть кран 11, освободить линию от зажима 12 и соединить камеру 7 с U-образным манометром через кран 13.

7. Произвести регистрацию избыточного давления в испарительной камере по U-образному манометру с интервалом 1-2 минуты в течение 20-40 минут. Интервалы отсчета времени зависят от скорости испарения исследуемой ГЖ.

8. После проведения исследования выключить термостат 6, открыть кран 8 и слить ГЖ из испарительной камеры 7 в емкость 9.

9. Произвести обработку опытных данных и результаты занести в      табл. 1.

Перед началом выполнения экспериментальной части лабораторной работы провести инструктаж, в котором акцентировать внимание на следующих моментах (7 мин):

1. Запрещается проводить работы, не связанные с заданием.

2. Все работы необходимо  проводить в вытяжном шкафу.

3. Запрещается органалиптический анализ исследуемой жидкости.

4. Запрещается уходить с рабочего места  и оставлять без присмотра работающий термостат.

5. В случае появления неисправности при работе с электроприборами немедленно отключить их от электросети и сообщить об этом преподавателю.

6. Запрещается пользоваться открытым пламенем при работе в лаборатории.

7. При получении травмы обучаемый должен доложить об этом преподавателю.

8. После завершения работы электрооборудование необходимо обесточить.

Перед началом проведения инструктажа обучаемым выдается журнал инструктажей по ТБ и ПБ, где они ставят свою подпись.

Вопрос №2. Экспериментальная часть (50 мин).

Преподаватели делят группу на две подгруппы для детальной проработки экспериментальной части. Обучаемые под руководством преподавателя должны:

1. Получить у преподавателя исследуемую горючую жидкость (этиловый спирт) и записать рабочую температуру проведения опыта – 400С(2 мин).

2. Из справочной литературы для исследуемой ГЖ взять значения коэффициентов Антуана, коэффициента диффузии, концентрационных пределов распространения пламени. Записать барометрическое давление и размеры испарительной камеры (3 мин).

Вызывать курсанта для оглашения численных значений коэффициентов Антуана, коэффициента диффузии, концентрационных пределов распространения пламени.

Константы уравнения Антуана А=7,81158

В=1918,508

С=252,125

D0=0,132 см2

Φв=17,7%

3. Снять с сосуда 1 крышку, налить в него 25 мл исследуемой жидкости (кран 11 должен быть закрыт) (1 мин).

4. Камеру 7 соединить с атмосферой через кран 9. Линию U-образного манометра – испарительная камера перекрыть дополнительно зажимом. Продуть испарительную камеру 7 компрессором 3 в течении 2-3 минут (2 мин).

5. Закрыть кран 9, открыть кран 11 и залить ГЖ из сосуда 1 в испарительную камеру 7. Закрыть кран 11, освободить линию от зажима 12 и соединить камеру 7 с U-образным манометром через кран 13 (2 мин).

6. Произвести регистрацию избыточного давления в испарительной камере по U-образному манометру с интервалом 1-2 минуты в течение 20-40 минут. Интервалы отсчета времени зависят от скорости испарения исследуемой ГЖ (35 мин).

7. После проведения исследования выключить термостат 6, открыть кран 8 и слить ГЖ из испарительной камеры 7 в емкость 9 (2 мин)..

8. Произвести обработку опытных данных и результаты занести в      табл. 1 (3 мин).

Таблица №1

Результаты эксперимента

Время испарения, с

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

Избыточное давление, мм.вод.ст.

0

80

130

150

160

170

190

180

200

215

220

220

230

230

230

3. Оформление и защита отчета (70 мин).

 

Первый преподаватель контролирует работу обучаемых по оформлению отчета. Второй преподаватель проверяет ответы курсантов на тестовые задания.

Отчет по работе должен содержать (приложение 1):

  1.  Наименование и цель работы (3 мин).
  2.  Принципиальную схему установки (7 мин).
  3.  Результаты измерений и обработки экспериментальных данных по определению коэффициента насыщения m (5 мин).
  4.  Результаты расчетов времени τоп (7 мин).
  5.  Кривые распределения концентраций паров пожароопасной жидкости в свободном объеме технологического аппарата (5 мин).
  6.  Выводы по работе (5 мин).

Преподаватели принимают отчет по лабораторной работе в подгруппах (38 мин).

4. Заключительная часть (10 мин.)

Преподаватели делают обобщенный вывод по проведенному занятию,  анализируют работу группы, отмечают положительные и отрицательные стороны, выставляют оценки в журнал и объявляют обучаемым, отвечают на вопросы курсантов. Курсантов, которые показали неудовлетворительные знания, приглашают на консультацию.

VI. Список литературы.

 Основная:

  1.  Алексеев М.В.,  Волков О.М., Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств: Учебник. — М.:  ВИПТШ МВД СССР,  1986. —  372 с.
  2.  Киселев Я.С., Бушнев Г.В., Кибирев А.Г. Исследование процесса насыщения свободного объема аппарата парами горючей жидкости: Методические рекомендации по выполнению лабораторной работы, 2005-21 с.

Дополнительная:

1. Волков О.М. Пожарная безопасность резервуаров с нефтепродуктами. — М.: Недра, 1984. — 151 с.

2. Сучков В.П. Пожарная безопасность при хранении легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на промышленных предприятиях. — М.: Стройиздат,1985. — 96 с.

Нормативные документы:

  1.  ГОСТ 12.1.004 – 91*. Пожарная безопасность. Общие требования.
  2.  ГОСТ Р 12.3.047 – 98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.
  3.  ГОСТ 12.1.044 – 89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
  4.  НПБ 23-01. Пожарная опасность технологических сред.
  5.  ППБ 01-03. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.

Приложение 1.

Отчет по лабораторной работе.

Исследование процесса насыщения свободного объема аппарата парами горючей жидкости

Цель работы: Исследовать процесс насыщения свободного объема аппарата парами горючей жидкости и провести оценку возможности образования горючей среды внутри оборудования.

Схема лабораторной установки:

Рис. 1. Схема лабораторной установки для исследования процесса насыщения.

1 – сосуд для исследуемой жидкости; 2 – реометр; 3 – компрессор;                  4 – контрольный термометр; 5 – контактный термометр; 6 – термостат;           7 – испарительная камера; 8 – трехходовой кран; 9 – стаканчик;                     10 – U-образный манометр; 11 – кран; 12 – зажим; 13 – кран.

Таблица №1

Результаты эксперимента

Время испарения, с

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

Избыточное давление, h мм.вод.ст.

0

80

130

150

160

170

190

195

200

215

220

220

230

230

230

ln h

5,44

5,01

4,6

4,38

4,25

4,09

3,9

3,8

3,69

2,7

2,3

2,3


Определение коэффициента насыщения

Расчет времени, в течение которого в свободном объеме технологического аппарата сохраняется пожароопасная концентрация паров этилового спирта:

  1.  Определение справочных данных:

Константы уравнения Антуана А=7,81158

В=1918,508

С=252,125

D0=0,132 см2

Φв=17,7%

  1.  Определение давления насыщенного пара:

  1.  Определение концентрации насыщенного пара:

  1.  Определяем коэффициент диффузии пара:

  1.  Определение геометрических характеристик аппарата:

H = 22см

V = 69,08 см3

Z = 2 см

F = 12,56 см2

  1.  Определение времени, в течение которого сохраняется опасная концентрация паров:

Вывод: исследован процесс насыщения свободного объема аппарата парами горючей жидкости и определено время в течении которого сохраняется опасная концентрация паров (1262 с после окончания процесса насыщения).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40886. Конституція України - Основний Закон держави 180 KB
  Конституція України Основний Закон держави†План Поняття і загальна характеристика конституції як Основного Закону держави. Юридичні властивості й функції Конституції України. Основні етапи становлення Конституції України. Правова охорона Конституції України.
40887. Узагальнена плоска хвиля 284.5 KB
  Таким чином хвиля розповсюджується в багатьох напрямках: хвиля в напрямку Задача: Нехай хвиля падає під кутом до поверхні середовища знайти характеристики відбитої хвилі та заломленої.
40888. Основи конституційного ладу України 279.5 KB
  Механізм та основні функції Української держави. Метою цієї лекції є формування у студентів знань щодо основ конституційного ладу України який включає поняття державного і суспільного ладу; засвоєння ними понять “гарантії конституційного ладу Україн膓механізм держав膓принципи суспільного ладу†тощо. Проблеми та перспективи побудови правової держави в Україні Право України.: Інт держави і права ім.
40889. Рівняння Максвела для Т, ТЕ, ТМ хвиль 388 KB
  Т хвиля розповсюджується зі швидкістю світла . хвиля розповсюджується в напрямку – хвиля існує там де є розв’язок рівняння Лапласа електрика. Тому якщо існує електростатичне поле то може існувати і Т – хвиля.
40890. Прямокутний хвильовід 139.5 KB
  Для хвилі завдяки граничним умовам на стінках , а по певній координаті (там, де індекс = 0 ) це поле однорідне, тоді буде всюди, тобто цієї хвилі не буде.
40891. Хвильовий опір хвильовода 164 KB
  Рівняння для Т, ТЕ, ТМ хвиль різні. Щоб звести їх до одного виду, використовуючи потенціали , , де - електрична скалярна функція, - магнітна скалярна функція. Якщо для Т – хвилі завжди, то , а перетворюється в нуль завдяки .
40892. Коаксіальна лінія 412.5 KB
  Таким чином, можна перетворити межу циліндричної області в межу плоскої. Тому й область перетворюється в область . Розв’язок задачі в плоскому конденсаторі:має вигляд: . Поклавши (скориставшись тим, що потенціал визначається з точністю до константи), маємо: . Скориставшись зворотнім перетворенням, одержимо:
40893. Лінії передач для інтегральних схем 207 KB
  Складність розв’язання цієї задачі полягає в тому, що граничні умови тут – нерегулярні; не можна покласти, що на поверхні. Використовують наближені методи; зокрема конформних відображень.
40894. Реальний смушковий несиметричний хвильовід 149.5 KB
  У попередній задачі ми нехтували всіма розмірами – розглядали ідеальний випадок. Тепер розглянемо реальний: скористаємося тими самими моделями: нехай розповсюджується Т – хвиля, а ми розглядаємо одну половину (симетрія).