Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Определение температурных пределов воспламенения паров горючей жидкости в воздухе.doc
Скачиваний:
62
Добавлен:
20.05.2014
Размер:
354.82 Кб
Скачать

Определение температурных пределов воспламенения паров горючей жидкости в воздухе. Цели работы

1.Экспериментально определитъ температурные пределы распро­странения пламени паров горючей жидкости в воздухе.

2.По определённым температурным пределам распространения пламени рассчитать концентрационные пределы распространения пламени паров горючей жидкости в воздухе.

3. Выбрать область безопасных температурных режимов работы закрытых технологических аппаратов с горючими жидкостями.

4. Определить категорию помещений и зданий по взрыво – и пожароопасности (НПБ 105-95).

Общая часть

На промышленных предприятиях в процессе производства ши­роко используют различные, горючие жидкости. Их применение создаёт повышенную опасность пожаров и взрывов. Для обеспе­чения, безопасности необходимо правильно оценить потенциаль­ную опасность всех применяемых горючих жидкостей.

Согласно ГОСТ 12.1.017-80 ССБТ «Пожаре- и взрывоопасность нефтепродуктов и химических органических продуктов» пожаро- и взрывоопасность горючих жидкостей оценивается многими показателями, основными из которых являются: темпеpaтypа вспышки, темпеpaтypа воспламенения, температурные и концентрационные .пределы распространения пламени, температура самовоспламенения и другие. Все показатели пожарной опасности определяются стандартными методами в соответствии с действующим ГОСТом.

Температура вспышки -самая низкая температура горючей жидкости, при которой над её поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания, но скорость их образования недостаточна для устойчивого горения жидкосги. Чем ниже температура вспышки, тем опаснее жидкость. Из числа горючих жидкостей особо выделяют ЛВЖ - легковоспламеняющиеся жидкости. К ЛВЖ относятся горючие жидкости с температурой вспышки, не превышающей 61 °С в закрытом или 66 °С в открытом тигле.

Температура вспышки является основным параметром пожар­ной опасности горючей жидкости. Она используется для оценки температурных условий, при которых горючая жидкость стано­вится огнеопасной в открытом аппарате, при Определении кате­гории помещений и зданий в соответствии с НПБ 105-95, при разработке мероприятий для обеспечения пожаро- и взрывобезопасного ведения технологических процессов.

В условиях производства в технологических аппаратах применяют разнообразные горючие жидкости. Обычно эти аппараты не бывают заполнены до предела, т.е. имеют определённый свобод­ный объём. Вследствие испарения горючей жидкости свободное пространство закрытых аппаратов постепенно насыщается пара­ми. При наличии в этом пространстве воздуха пары жидкости, смешиваясь с ним, могут образовывать горючие смеси.

Для практической оценки пожаро- и взрывоопасных концен­траций паров горючей жидкости технологического оборудования необходимо знать температурные и концентрационные пределы распространения пламени. Нижний (верхний) концентрационный предел распростране­ния пламени- минимальное (максимальное) содержание горю­чего, вещества в смеси с окислителем, при котором смесь способ­на воспламеняться и пламя распространяется по смеси на любое расстояние от источника-зажигания.

Горючие жидкости могут находиться в технологических аппа­ратах с различными температурными режимами. Поэтому в од­них случаях температура жидкости будет недостаточна для того, чтобы возникла пожароопасная концентрация, т.е. концентраций паровоздушной смеси будет меньше НКПРП. В других случаях жидкость может быть нагрета до достаточно высоких температур, при которых концентрация паровоздушной смеси в аппарате бу­дет больше ВКПРП.

Следовательно, в паровоздушном объёме закрытых аппаратов горючая смесь образуется только в определённых температурных интервалах нагрева жидкости, которые называют температур­ными пределами распространения пламени (НТПРП и ВТПРП).

Температурные пределы распространения пламени -это тем­пературы жидкости, при которых её насыщенные пары образуют в конкретной окислительной среде концентрации, равные соот­ветственно нижнему и верхнему концентрационным пределам распространения пламени.

Очевидно, что чем меньше нижний температурный предел рас­пространения пламени и чем, шире диапазон между НТПРП и ВТПРП, тем опаснее горючая жидкость.

Температурные пределы распространения пламени учитывают при расчёте пожаро- и взрывоопасных температурных режимов работы закрытых технологических аппаратов.

Значения НТПРП и температуры вспышки обычно равны меж­ду собой. Однако на практике определение этих параметров про­водят на разных установках и полученные данные несколько раз­личаются (иногда на несколько градусов). Поэтому нижний тем­пературный предел распространения пламени можно рассчитав по формуле

НТПРП = tВСП – С ,(1)

где tВСПтемпература вспышки исследуемого вещества, °С;

С– константа, допускается принимать С = 2, если температура вспышки определена в закрытом тигле и С = 8, ес­ли температура вспышки определена в открытом тигле.

'Температурные пределы распространения пламени при нор­мальном атмосферном давлении для горючих органических со­единений можно рассчитать по формулам:

НТПРП = К1tкип - l 1 ,(2)

ВТПРП = К2tкипl 2 , (3)

где tкиптемпература кипения жидкости или температура начала кипения раствора неоднородных жидкостей,OC;

К и l- коэффициенты, определяемые по специальным таблицам. Для нормальных алканов они соответственно будут равны:K1=0,69,K2=0,78,l1=73,8;l2=50,3.

Температурные пределы распространения пламени необходимо учитывать при расчёте безопасных температурных режимов ра­боты закрытых технологических аппаратов. Оптимальными ус­ловиями работы технологических аппаратов являются температурные режимы ниже нижнего или выше верхнего температур­ных пределов распространения пламени. При этом необходимо учитывать, что в реальных условиях возможно неравномерное распределение концентраций в паровом объёме аппарата. Поэто­му к температурным пределам принимается некоторый «запас прочности», и безопасными считают температуры на 10 °С ниже НТПРП и на 15 °С выше ВТПРП.

Если же это условие безопасности не выполняется и аппарат работает в области опасных температур, то необходимо исполь­зовать следующие технические решения: применение высокогер­метичного оборудования; ликвидация паровоздушного объёма в аппарате; применение ингибирующих (химически активных) и флегматизирующих (инертных) добавок, введение в горючую жидкость Kaкиx-либо добавок, снижающих парциальное давление (например, разбавление ацетона или этилового спирта водой);

употребление различных веществ, способных не разрушаясь, плавать на поверхности горючей жидкости и создавать защитный слой и т.п.

Такие показатели пожарной опасности, как tВСП,tвоспл, НТПРП, ВТПРП определяют с использованием внешнего источ­ника зажигания. Однако горючие паровоздушные смеси способ­ны воспламеняться и без внесения в них внешнего источника за­жигания, т.е, самовоспламеняться.

Способность вещества в самовоспламенению оценивается тем­пературой самовоспламенения.

Температура самовоспламенения -самая низкая температура вещества (или его оптимальной смеси с воздухом), при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, приводящее к возникнове­нию пламенного горения.

Температура самовоспламенения, определённая стандартным методом, называется стандартной температурой самовоспламе­нения. Температура самовоспламенения зависит от химического состава вещества, его концентрации в смеси с окислителем, дав­ления, условий тепло- и массообмена, объёма смеси, наличия катализаторов и т.п.

Знание температуры самовоспламенения имеет большое прак­тическое значение, так как позволяет оценить возможность пла­менного горения вещества (смеси) при контакте с нагретыми по­верхностями, при истечении из аппаратов в воздух нагретых до высоких температур газов или паров жидкости. Кроме того, по температуре самовоспламенения определяется группа взрыво­опасных смесей при выборе типа взрывозащищенного электро­оборудования.

Соседние файлы в предмете Основы безопасности жизнедеятельности