- •Пожаровзрывобезопасность
- •2. Определение пожароопасности жидкости
- •2.1. Расчетный метод определения температуры вспышки жидкости.
- •2.2. Экспериментальное определение температуры вспышки жидкости
- •2.2.1. Описание лабораторной установки
- •2.2.2. Порядок проведения эксперимента
- •2.2. Определение категории помещения краскоприготовительного отделения малярного цеха
- •2.3. Рассчитать величину избыточного давления (∆р) при аварии в цехе приготовления сахарной пудры
- •2.4. Определение пожароопасных категорий в1 – в4 помещений
- •2.5. Определение категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
- •Практическое занятие №3 расчет флегматизирующей концентрации инертных разбавителей и галогеносодержащих ингибиторов
- •Практическое занятие №4 ограничение распространения пожара при проектировании зданий
- •Показатели огнестойкости зданий
- •Практическое занятие №5 определение взрыво и пожароопасности смесей и зон и выбор электрооборудования
- •Классификация взрывоопасных зон
- •Порядок выполнения работы
- •Практическое занятие №6 выбор огнетушащих веществ и пожарной техники
- •Приложения
- •Методика определения категорий помещений, зданий и наружных установок
- •1. Общие положения
- •2. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
- •3. Методы расчета критериев взрывопожарной опасности помещений Выбор и обоснование расчетного варианта
- •Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
- •Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей
- •Определение категорий в1 – в4 помещений
- •Определение избыточного давления взрыва для веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом
- •Определение избыточного давления взрыва для взрывоопасных смесей, содержащих горючие газы (пары) и пыли
- •4. Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
- •5. Категории наружных установок по пожарной опасности
- •Расчет избыточного давления и импульса волны давления при сгорании смесей горючих газов и паров с воздухом в открытом пространстве
- •Метод расчета значений критериев пожарной опасности для горючих пылей
- •Справочные данные
- •Огнестойкость зданий в зависимости от различных факторов
- •Примеры выполнения расчетов категорий зданий по взрывопожарной и пожарной безопасности
- •Библиографический список
- •Оглавление
2. Определение пожароопасности жидкости
Температура вспышки – наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает.
Значения температуры вспышки применяют при классификации жидкостей по степени пожароопасности, при определении категорий помещений и зданий по взрыво – и пожарной опасности, а также классов взрывоопасных и пожароопасных зон и при разработке мероприятий для обеспечения взрыво – и пожарной безопасности.
В соответствии с ГОСТ 12.1.004-89 все сгораемые жидкости по степени пожарной опасности в зависимости от температуры вспышки жидкости подразделяют на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ) жидкости.
ЛВЖ – жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61 ºС в закрытом тигле и не выше 66 ºС в открытом тигле.
Горючая жидкость – жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61 ºС в закрытом тигле и выше 66ºС в открытом тигле.
Для определения экспериментальными путем температуры вспышки исследуемой жидкости необходимо знать ее приближенную величину.
2.1. Расчетный метод определения температуры вспышки жидкости.
Существуют несколько формул для приближенного определения температуры вспышки. Одной из наиболее простых является формула:
Тв = 0,736 Тк , (1)
где Тв – температура вспышки, К; Тк – температура кипения, К.
Рекомендуемая ГОСТ 12.1.044-89 формула Блинова является более точной:
или (2)
где Аб – константа метода определения (рекомендуется при расчете температуры вспышки в закрытом тигле Аб = 280 кПа см2 с–1, К), Рв – парциальное давление паров горючего вещества при температуре вспышки, кПа; Д0 – коэффициент диффузии пара в воздухе, см2 с–1; β – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения (количество молей кислорода), определяемый по формуле
β = nс + ns + 0,25(nн – nх) – 0,5nо + 2,5 nр, (3)
где nс, ns, nн, nх, nо, nр – число атомов соответственно углерода, серы, водорода, галоидов, кислорода и фосфора в молекуле соединения.
Расчет по формуле (2) ведут следующим образом:
1) в нее подставляют известные для исследуемого вещества величины Аб , До, β, и вычисляют произведение Тв Рв.
2) находят зависимость давления пара Рв от температуры в аналитической форме – формуле Антуана
, (4)
где Р – парциальное давление пара горючего вещества при температуре t , кПа; А, В, Са – эмпирические константы; t – подбираемая температура вспышки, найденная по формуле (1), ºС.
3) произведение данной температуры и соответствующего ей парциального давления, определенного по формуле (4), подставить в формулу (2);
В случае неравенства левой и правой частей формулы (2) необходимо подбирать температуру вспышки до тех пор, пока значение произведения Тв Рв не приблизится к . Только в этом случае можно считать полученную температуру температурой вспышки t в. Она может использоваться в качестве предполагаемой tв при проведении эксперимента. Наиболее объективное значение температуры определяется экспериментальным путем.
ПРИМЕР РАСЧЕТА
Определить температуру вспышки ацетона С3Н6О.
Исходные данные:
АЦЕТОН С3Н6О, Тк = 329К; До = 0,109 см2 с–1.
Константы уравнения Антуана: А = 6,37551, В= 1281,721, Са = 237,088.
Решение:
Вычислим температуру вспышки по формуле
Тв = 0,736 Тк – 273 = 0,736 329 – 273 = 242,144 – 273 = –30,856 ºС.
2. Найдем парциальное давление пара при температуре вспышки
Рв = 1,4590 кПа.
3. Вычислим произведение Тв Рв:
Тв Рв = 242,144 1,459 = 353,3 кПа К.
4. Определим . Для этого найдем стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения ацетона
β = nс + ns + 0,25(nн – nх) – 0,5no + 2,5nр = 3 + 0,25 6 – 0,5 1 = 4;
Тогда ;
Исходя из Тв Рв = имеем, что 353,3 ≠ 642,2.
5. Возьмем t в= –22 ºС, тогда Тв = 251 К;
lg Рв = ;
Рв = 2,664 кПа;
Тв Рв = 251 2,664 = 668,6.
Получаем, что 668,6 642,2.
Ответ: t в = –22 ºС; Тв = 251 К.
В прил. 2 (табл. П 2.1 и табл. П 2.1а) приведены варианты задач по определению пожароопасности легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Соответствующий номер варианта присваивается порядковому номеру в списке группового журнала. Необходимо рассчитать температуру вспышки жидкости.