Дипломная (вкр): Разработка технологического процесса и оборудования для изготовления особо тонких сварных труб

Валок верхний

B=10.5мм-расстояние между рядами отверстий на профиле

Калибр 2-3 вертикальной клети

Калибр 3 горизонтальной клети

Валок нижний

Калибр 3-4 вертикальной клети

Калибр 4 горизонтальной клети

Валок нижний

Валок верхний

B=10.5мм-расстояние между рядами отверстий на профиле

Расчет энергосиловых параметров

Относительное удлинение кромок полосы в результате растяжения при формовке:

Где -длина проекции кромки на вертикальную ось

-длина формовочного стана.

Длина очага деформации

где - радиус калибра нижнего валка.

Давление металла на валки при формовке

,

где - предел текучести для стали 12Х18Н10Т.

-ширина полосы

-толщина формуемой заготовки.

Изгибающий момент от действия внутренних сил

.

Усредненный изгибающий момент внешних сил

.

Крутящий момент для 2-х валков

.

Ниже приведены результаты расчетов энергосиловых параметров для 13 клетей формовочного стана.

. Защита производства в чрезвычайных ситуациях

В помещении цеха расположена емкость с бензолом (С6Н6) для технологических нужд. Данное вещество является легковоспламеняющейся жидкостью с высокой теплотой сгорания. В случае разгерметизации емкости, разлива ацетона и его испарения существует опасность непреднамеренного взрыва паров этого вещества. В производственном помещении цеха есть электрооборудование, которое может рассматриваться как возможный источник зажигания. При производственной аварии эти источники воспламенения представляют собой центр опасности возможного непреднамеренного взрыва. Последствия взрыва могут сказаться на персонале и оборудовании данного цеха. Поэтому необходима установка аварийной вентиляции, а также предохранительных конструкций для защиты здания и оборудования.

Вопросы, подлежащие разработке:

. Описать особенности горения и взрыва ЛВЖ, указав основные параметры взрыва и их примерное значение, а также учет этих данных для прогнозирования последствий взрыва.

. Рассчитать параметры взрыва для дефлаграционного и детонационного горения при аварии и сделать вывод о степени разрушения помещения и объектов, расположенных на расстоянии от эпицентра взрыва. Помещения и объекты считать кирпичными зданиями.

Образовавшиеся при взрыве газы с высокой температурой, быстро расширяясь, создают в окружающей среде ударную волну. Поверхность, которая отделяет сжатый воздух от невозмущенного, называется фронтом ударной волны. При прохождении фронта ударной волны через воздух в очень узкой зоне скачком возрастает давление, температура и плотность. После того как фронт ударной волны проходит данную точку пространства, давление в ней постепенно снижается до атмосферного. В дальнейшем давление продолжает уменьшаться и становится ниже атмосферного, а воздух начинает двигаться в обратную сторону. Постепенно давление выравнивается до атмосферного.

Основными параметрами воздушной ударной волны являются: избыточное давление во фронте волны; время действия давления (фаза сжатия); импульс; скорость распространения ударной волны.

При ламинарном режиме распространение пламени происходит от каждой точки фронта по нормали к ее поверхности. Такое горение и скорость пламени называются нормальными. Для смесей паров жидкого вещества с воздухом нормальные скорости горения составляют от 0,3 до 1,5 м/с. При таких малых скоростях движения пламени в паро-воздушных смесях повышения давления и ударной волны не возникает.

В реальных условиях очень часто происходит значительное возрастание скорости горения. При зажигании ЛВЖ в точке, находящейся в середине объема покоящегося газа, первоначально фронт пламени представляет собой сферическую поверхность, и пламя распространяется по нормали к этой поверхности. Однако, начиная с некоторого расстояния, фронт пламени становится неустойчивым, и на нем возникают многочисленные малые возмущения. Эти возмущения приводят к местным искривлениям поверхности пламени, а, следовательно, и к росту скорости его распространения. Наличие преград и шероховатость поверхности ограждения вызывает еще большее искривление поверхности горения.

При достижении скоростей распространения пламени десятков и сотен метров в секунду, но не превышающих скорость звука (300-320 м/с) происходит взрывное или дефлаграционное горение, при котором возникают ударные волны с максимальным избыточным давлением 20-100 кПа.

В определенных условиях дефлаграционное горение может трансформироваться в детонационный процесс, при котором скорость распространения пламени превышает скорость звука и достигает 1000-5000 м/с.

Основным поражающим фактором для персонала, оборудования, зданий и сооружений является DР: при дефлаграционном горении оно значительно ниже, а время горения больше по сравнению с детонацией. При перерастании процесса в детонацию эффективность каких-либо мер резко снижается. Поэтому на взрывоопасном участке производства необходимо провести мероприятия, максимально снижающие вероятность перерастания процесса в детонацию, оборудовать помещения ПК, снижающими DР при взрыве до безопасных для персонала и оборудования значений.

Исходные данные для расчёта:

Оценка параметров непреднамеренного взрыва в производственном помещении.

Расчет массы вещества, вышедшего при аварии

Допущения: взрыв происходит при стехиометрической концентрации горючего вещества в объеме: при недостатке вышедшего количества вещества для образования стехиометрической концентрации считаем, что в объеме помещения образуется облако меньшего объема;

Температура в помещении:

T0=273+t=273+20=293К

Потребность молекул кислорода для окисления молекул вещества:

Молярная масса вещества:

Плотность пара в помещении

Стехиометрическая концентрация вещества:

Температура разлившейся жидкости:

Площадь разлившейся жидкости:

где f=1000 при Q>70%.

Площадь испарения

Давление насыщенного пара:

Скорость движения воздуха в помещении:

Коэффициент скорости испарения:  (справочные данные).

Интенсивность испарения:

Время испарения разлившейся жидкости:

Расчетное время испарения

Масса испарившейся жидкости:

Масса с учетом работы вентиляции:

Масса, создающая в помещении стехиометрическую концентрацию:

где V0-свободный объем помещения, м3.

Масса насыщенного пара в помещении данного объема:

Масса вещества, используемого в расчетах:

Объем VПрВС

Загазованность

Расчет максимальной развиваемой при взрыве температуры.

Реакция горения