#G0Открытое пламя опасно не только при непосредственном контакте с горючей средой, но и при ее облучении. Интенсивность облучения (), Вт · м, вычисляют по формуле
, (92)
где 5,7 - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт · м· К;
- приведенная степень черноты системы
, (93)
- степень черноты факела (при горении дерева равна 0,7, нефтепродуктов - 0,85);
- степень черноты облучаемого вещества принимают по справочной литературе;
- температура факела пламени, К;
- температура горючего вещества, К;
- коэффициент облученности между излучающей и облучаемой поверхностями.
#G1
#G0Критические значения интенсивности облучения в зависимости от времени облучения для некоторых веществ приведены в табл.7.
Таблица 7
#G1
#G0 Материал
|
Минимальная интенсивность облучения, Вт·м, при продолжительности облучения, мин
|
||
|
3 |
5 |
15 |
Древесина (сосна влажностью 12%)
|
18800
|
16900
|
13900
|
Древесно-стружечная плита плотностью 417 кг·м
|
13900
|
11900
|
8300
|
Торф брикетный
|
31500
|
24400
|
13200
|
Торф кусковой
|
16600
|
14350
|
9800
|
Хлопок-волокно
|
11000
|
9700
|
7500
|
Слоистый пластик
|
21600
|
19100
|
15400
|
Стеклопластик
|
19400
|
18600
|
17400
|
Пергамин
|
22000
|
19750
|
17400
|
Резина
|
22600
|
19200
|
14800
|
Уголь
|
- |
35000 |
35000 |
#G1
#G0Пожарная опасность искр печных труб, котельных, труб паровозов и тепловозов, а также других машин, костров, в значительной степени определяется их размером и температурой. Установлено, что искра диаметром пожароопасна, если имеет температуру около 1000 °С, диаметром - 800 °С, диаметром - 600 °С.
#G1
#G0Теплосодержание и время остывания искры до безопасности температуры вычисляют по формулам (76 и 91). При этом диаметр искры принимают , а скорость полета искры ( ), м · с, вычисляют по формуле
, (94)
где - скорость ветра, м · с;
- высота трубы, м.
#G1
#G05.1.5. Нагрев веществ, отдельных узлов и поверхностей технологического оборудования
#G1
#G0Температуру нагрева электропровода при возникновении перегрузки (), °С, вычисляют по формуле
, (95)
где - нормативная температура среды для прокладки провода, принимается в соответствии с правилами электрооборудования, утвержденными Госэнергонадзором, °С;
#G1
#G0 - фактический ток в проводнике, А;
#G1
#G0 - нормативная температура жилы электропровода, °С;
#G1
#G0 - допустимый ток в проводнике, А.
Температуру газа при сжатии в компрессоре и отсутствии его охлаждения (), К, вычисляют по формуле
, (96)
где - температура газа в начале сжатия, К;
- давление газа в конце и начале сжатия, кг · м;
- показатель адиабаты (равен 1,67 и 1,4 соответственно для одно- и двухатомных газов).
Для многоатомных газов показатель адиабаты вычисляют по формуле
, (97)
где - изобарная и изохорная удельные массовые теплоемкости газов, Дж · кг· К .
Температуру нагрева электрических контактов при возникновении повышенных переходных сопротивлений (), °С, вычисляют по формуле
, (98)
где - температура среды, °С;
- время, с;
- постоянная времени нагрева контактов, с;
- электрическая мощность, выделяющаяся в контактных переходах, Вт;
- площадь поверхности теплообмена, м;
- общий коэффициент теплоотдачи, Вт · м· К.
До максимальной температуры контакты нагреваются за время
. (99)
Электрическую мощность (), выделяющуюся в контактных переходах, вычисляют по формуле
, (100)
где - ток в сети, А;
- падение напряжения в -й контактной паре в электрическом контакте, В;
- количество контактных пар в контакте.
Значение падения напряжений на контактных парах для деталей из некоторых материалов приведены в табл.8.
#G1
#G0 Таблица 8
#G0Наименование материала
|
Алюминий |
Графит |
Латунь |
Медь |
Сталь |
Алюминий
|
0,28
|
|
|
|
|
Графит
|
3,0
|
3,0 |
|
|
|
Латунь
|
0,63
|
2,4
|
0,54
|
|
|
Медь
|
0,65
|
3,0
|
0,60
|
0,65
|
|
Сталь
|
1,4 |
1,6 |
2,1 |
3,0 |
2,5 |
#G1
#G0Коэффициент теплообмена вычисляют в зависимости от температуры контактов по формулам:
, если 60 °С; (101)
, если 60 °С. (102)
Постоянную времени нагрева контактов вычисляют по формуле
, (103)
где - удельная массовая теплоемкость металла контактов, Дж · кг· К;
- масса контактов, кг.
Расчет проводят в следующей последовательности. Для заданной температуры вычисляют и , а затем по формуле (98) вычисляют . Если выбранное и вычисленное значения отличаются более чем на 5%, то вычисление необходимо повторить.
#G1
#G0Температуру подшипника скольжения при отсутствии смазки и принудительного охлаждения (), °С, вычисляют по формуле
, (104)
где - температура среды, °С;
- коэффициент мощности, Вт;
- коэффициент трения скольжения;
- сила, действующая на подшипник, кг;
- диаметр шипа вала, м;
- частота вращения вала, мин;
- площадь поверхности теплообмена подшипника (поверхность подшипника, омываемая воздухом), м;
- время работы подшипника, с;
- постоянная времени нагрева подшипника, с;
- масса подшипника, кг.
Время нагрева подшипника ( ), с, до заданной температуры вычисляют по формуле
. (105)
Практически при температура подшипника достигает максимального значения, вычисляемого по формуле
#G1
#G0. (106)
В формулах (106, 107, 108) коэффициент теплообмена вычисляют по формулам (101 или 102).
#G1
#G0Последовательность расчета температуры подшипника аналогична расчету температуры нагрева контактов.
#G1
#G05.1.6. Нагрев веществ при самовозгорании
Минимальную температуру среды, при которой происходит тепловое самовозгорание, вычисляют из выражения
, (107)
а время нагревания вещества до момента самовозгорания из выражения
, (108)
где - температура окружающей среды, °С;
- время нагрева, ч;
- эмпирические константы;
- удельная поверхность тел, м.
, (109)
где - полная наружная поверхность тела, м;
- объем тела, м;
- размеры тела вдоль соответствующей координатной оси, м; например, для прямоугольного параллелепипеда: - длина, - ширина, - высота; для цилиндра: , - высота; для шара: и т.д.
5.2. Интенсивность отказов элементов оборудования, приборов и аппаратов
#G1
#G0Зависимость интенсивности повреждений оборудования, приводящих к взрыву, от взрывоопасной концентрации для производства дивинила, метана, этилена и аммиака приведена на черт.6.
Черт.6
Интенсивность отказов различных элементов технологических аппаратов и защитных устройств определяют по табл.9, 10.
#G1
#G0Таблица 9
Интенсивность отказа элементов
#G0 Наименование элемента |
Интенсивность отказов (·10), ч |
||
|
Нижний предел
|
Среднее значение
|
Верхний предел
|
Механические элементы
|
|||
Гильзы
|
0,02
|
0,045
|
0,08
|
Дифференциалы
|
0,012
|
1,00
|
1,58
|
Зажимы
|
0,0003
|
0,0005
|
0,0009
|
Кольца переменного сечения
|
0,045
|
0,55
|
3,31
|
Коробки коленчатого вала
|
0,1
|
0,9
|
1,8
|
Коробки передач:
|
|
|
|
соединительные
|
0,11
|
0,2
|
0,36
|
секторные
|
0,051
|
0,912
|
1,8
|
скоростные
|
0,087
|
2,175
|
4,3
|
Корпуса
|
0,03
|
1,1 |
2,05
|
Муфты:
|
|
|
|
сцепления
|
0,04
|
0,06
|
1,1
|
скольжения
|
0,07
|
0,3
|
0,94
|
Ограничители
|
0,165
|
0,35
|
0,783
|
Ограничительные сменные кольца
|
-
|
0,36
|
-
|
Противовесы:
|
|
|
|
большие
|
0,13
|
0,3375
|
0,545
|
малые
|
0,005
|
0,0125
|
0,03
|
Пружины
|
0,004
|
0,1125
|
0,221
|
Приводы:
|
|
|
|
со шкивом
|
-
|
0,16
|
-
|
дополнительного сервомеханизма
|
0,86
|
12,5
|
36,6
|
обычных сервомеханизмов
|
0,86
|
12,5
|
36,6
|
более экономичные
|
0,6
|
3,3
|
18,5
|
менее
|
0,17
|
1,8
|
9,6
|
Приводные ремни передач
|
-
|
3,6
|
-
|
Подшипники:
|
|
|
|
шариковые
|
0,02
|
0,65
|
2,22
|
соединительных муфт
|
0,008
|
0,21
|
0,42
|
роликовые
|
0,2
|
0,5
|
1,0
|
Шарикоподшипники:
|
|
|
|
мощные
|
0,072
|
1,8
|
3,53
|
маломощные
|
0,035
|
0,875
|
1,72
|
Рессоры маломощные
|
-
|
0,112
|
-
|
Ролики
|
0,02
|
0,075
|
0,1
|
Соединения:
|
|
|
|
механические
|
0,02
|
0,02
|
1,96
|
вращающиеся
|
6,89
|
7,50
|
9,55
|
паяные
|
0,0001
|
0,004
|
1,05
|
Соединительные коробки
|
0,28
|
0,4
|
0,56
|
Сервомеханизмы
|
1,1
|
2,0
|
3,4
|
Стержни
|
0,15
|
0,35
|
0,62
|
Устройство связи:
|
|
|
|
направленные
|
0,065
|
1,52
|
3,21
|
поворотные
|
0,001
|
0,025
|
0,049
|
гибкие
|
0,027
|
0,039
|
1,348
|
жесткие
|
0,001
|
0,025
|
0,049
|
Фильтры механические
|
0,045
|
0,3
|
1,8
|
Шестерни
|
0,002
|
0,12
|
0,98
|
Штанги плунжера
|
-
|
0,68
|
-
|
Штифты:
|
|
|
|
с нарезкой
|
0,006
|
0,025
|
0,1
|
направляющие
|
0,65
|
1,625
|
2,6
|
Шарниры универсальные
|
1,12
|
2,5
|
12,0
|
Шасси
|
-
|
0,921
|
-
|
Эксцентрики
|
0,001
|
0,002
|
0,004
|
Пружины
|
0,09
|
0,22
|
0,42
|
Теплообменники
|
2,21
|
15,0
|
18,6
|
Гидравлические и пневматические элементы
|
|||
Диафрагмы
|
0,1
|
0,6
|
0,9
|
Источники мощности гидравлические
|
0,28
|
6,1
|
19,3
|
Задвижки клапанов
|
0,112
|
5,1
|
44,8
|
Задвижки возбуждения
|
0,112
|
0,212
|
2,29
|
Клапаны:
|
|
|
|
шариковые
|
1,11
|
4,6
|
7,7
|
рычажные
|
1,87
|
4,6
|
7,4
|
нагруженные
|
0,112
|
5,7
|
18,94
|
сверхскоростные
|
1,33
|
3,4
|
5,33
|
обходные
|
0,16
|
2,24
|
8,13
|
стопорные
|
0,112
|
2,3
|
4,7
|
контрольные
|
0,24
|
1,9
|
2,2
|
дренажные
|
-
|
0,224
|
-
|
наполнительные
|
0,1
|
0,112
|
1,12
|
поплавковые
|
5,6
|
8,0
|
11,2
|
горючего
|
1,24
|
6,4
|
37,2
|
давления
|
0,112
|
5,6
|
32,5
|
первичные
|
0,165
|
6,3
|
14,8
|
двигателя
|
-
|
37,2
|
-
|
регулятора
|
-
|
0,56
|
-
|
разгрузочные:
|
0,224
|
5,7
|
14,1
|
давления
|
0,224
|
3,92
|
32,5
|
термические
|
5,6
|
8,4
|
12,3
|
резервуарные
|
2,70
|
6,88
|
10,8
|
селекторные
|
3,7
|
16,0
|
19,7
|
регулировочные
|
0,67
|
1,10
|
2,14
|
ручные переключающие
|
0,112
|
6,5
|
10,2
|
скользящие
|
0,56
|
1,12
|
2,28
|
ползунковые
|
-
|
1,12
|
-
|
соленоидные:
|
2,27
|
11,0
|
19,7
|
трехходовые
|
1,87
|
4,6
|
7,41
|
четырехходовые
|
1,81
|
4,6
|
7,22
|
импульсные
|
2,89
|
6,9
|
9,76
|
перепускные
|
0,26
|
0,5
|
2,86
|
разгрузочные
|
3,41
|
5,7
|
15,31
|
Сервоклапаны
|
16,8
|
30,0
|
56,0
|
Манометры
|
0,135
|
1,3
|
15,0
|
Моторы гидравлические
|
1,45
|
1,8
|
2,25
|
Нагнетатели
|
0,342
|
2,4
|
3,57
|
Насосы с машинным приводом
|
1,12
|
8,74
|
31,3
|
Поршни гидравлические
|
0,08
|
0,2
|
0,85
|
Приводы постоянной скорости пневматические
|
0,3 |
2,8
|
6,2
|
Прокладки:
|
|
|
|
пробковые
|
0,003
|
0,04
|
0,077
|
пропитанные
|
0,05
|
0,137
|
0,225
|
из сплава "Монель"
|
0,0022
|
0,05
|
0,908
|
кольцеобразные
|
0,01
|
0,02
|
0,035
|
феноловые (пластмассовые)
|
0,01
|
0,05 |
0,07
|
резиновые
|
0,011
|
0,02
|
0,03
|
Регуляторы:
|
|
|
|
давления
|
0,89
|
4,25
|
15,98
|
гидравлические
|
-
|
3,55
|
-
|
пневматические
|
3,55
|
7,5
|
15,98
|
Резервуары гидравлические
|
0,083
|
0,15
|
0,27
|
Сильфоны
|
0,09
|
2,287
|
6,1
|
Соединения:
|
|
|
|
гидравлические
|
0,012
|
0,03
|
2,01
|
пневматические
|
0,021
|
0,04
|
1,15
|
Соединительные муфты гидравлические
|
-
|
0,56
|
-
|
Трубопроводы
|
0,25
|
1,1
|
4,85
|
Цилиндры
|
0,005
|
0,007
|
0,81
|
Цилиндры пневматические
|
0,002
|
0,004
|
0,013
|
Шланги:
|
|
|
|
высокого давления
|
0,157
|
3,93
|
5,22
|
гибкие
|
-
|
0,067
|
-
|
пневматические
|
-
|
3,66
|
-
|