Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)

Кафедра инженерной защиты окружающей среды

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ

ПАРОВ ОГНЕОПАСНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Методические указания к лабораторной работе для студентов заочной формы обучения

Санкт-Петербург

2008

УДК 502.3

Редин В.И., Антоненков А.Г. “Определение температуры вспышки паров огнеопасных жидкостей” Методические указания. - СПБГТИ(ТУ), 2008 - 19 с.

В методических указаниях приводится стандартная методика определения температуры вспышки паров огнеопасных жидкостей, а также методика расчета категории взрывопожароопасности помещений и зданий.

Указания предназначены для студентов заочной формы обучения по специальности 280202 “Инженерная защита окружающей среды” и соответствуют стандарту специальности и рабочей программе дисциплины “Безопасность жизнедеятельности”.

Библиогр. 6 назв.

Рецензент: Евтюков Н.З., доктор химических наук, профессор кафедры

технологии органических покрытий СПбГТИ(ТУ)

Утверждены на заседании учебно-методической комиссии факультета защиты окружающей среды

Рекомендованы к изданию РИСо СПбГТИ(ТУ)

.

Цель работы: 1) определение категории взрывопожарной или пожарной опасности производственных помещений; 2) основных требований к конструкции зданий и расположению их на территории предприятия.

1. Общие сведения

Большинство промышленных предприятий связано с производством или применением в больших количествах огнеопасных жидкостей.

При оценке опасности жидкостей одной из основных пожаротехнических характеристик является температура вспышки паров. Известно, что горение жидкостей происходит только в паровой фазе, находящейся над поверхностью жидкости; количество паров зависит от состава жидкости и ее температуры. Для горения паров в воздухе требуется определенная их концентрация.

Самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях испытания над его поверхностью образуется смесь паров или газов с воздухом, способная вспыхивать в воздухе от источника зажигания, называется температурой вспышки.

При температуре вспышки еще не возникает устойчивого горения жидкости, так как скорость образования паров недостаточна для поддержания стабильного пламени.

Огнеопасные жидкости в зависимости от температуры вспышки делятся на легковоспламеняющиеся и горючие. К легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ) относятся жидкости с температурой вспышки паров, не превышающей 61 °С при определении в закрытом тигле или 66 °С - в открытом тигле.

Легковоспламеняющиеся жидкости делятся на три разряда: особо опасные ЛВЖ с температурой вспышки от -18 °С и ниже в закрытом тигле или от -13 °С и ниже в открытом тигле; постоянно опасные ЛВЖ с температурой вспышки от -18 до 23 °С в закрытом тигле, или от -13 °С до 27 °С в открытом тигле; опасные, при повышенной температуре с температурой вспышки от 23 до 61 °С в закрытом тигле, или от 27 до 66 ^СС в открытом тигле.

Температура вспышки жидкостей, принадлежащих к одному классу, закономерно изменяется в гомологическом ряду, повышаясь с увеличением молекулярной массы, температуры кипения и плотности. Температуру вспышки определяют как экспериментально, так и путем расчета.

Экспериментально температуру вспышки определяют в закрытом тигле (прибор ПВНЭ или Мартенс- Пенского), или по международному стандарту ИСО 2719-1993 (Е); в открытом тигле ( прибор ТВ ВНИИПО) для химических органических продуктов.

Имеется ряд зависимостей, позволяющих рассчитать температуру вспышки.

Одной из наиболее простых зависимостей является формула Элея t _вс = t _кип - 18 k (1)

где t _вс - температура вспышки, °С; t _кип - температура кипения жидкости, ⁰С, k - коэффициент горючести

k = 4mC+mH+4mS+mN-2mO-2mCl-3mF-5mBr. (2)

Более точно температура вспы ш ки ( в ⁰ К ) рассчитывается формуле:

Твс = а + bТкип, (3)

где а, Ь - эмпирические коэффициенты, приведенные в таблице1.

В ответственных случаях, когда с высокой надежностью требуется вычислить температуру вспышки индивидуальных горючих жидкостей, используется формула Блинова: Твс = А/Рвс Do  (4)

где А-константа метода определения; при расчете температуры вспышки в закрытом тигле А=280; Рв_С-парциальное давление пара жидкости при температуре вспышки , кПа; Dо - коэффициент диффузии паров жидкости в воздухе при О° С и 101 кПа, см/с;  - стехиометрический коэффициент, равный числу молей кислорода, приходящихся на 1 моль горючего вещества при его полном сгорании.

Таблица 1

	Коэффициенты
Класс веществ	а	b
Алканы	10,59	0,693
Спирты	53,37	0,652
Альдегиды	23,71	0,813
Ароматические углеводо-
роды	23,63	0,665
Кетоны	44,77	0,643
Карбоновые кислоты	36,15	0,708
Бромалканы	41,90	0,665
Хлоралканы	45,04	0, 631
Алкилацетаты	22,43	0,702
Моноамины	18,65	0,698

Зависимость давления Р пара жидкости от температуры выражается формулой

lgP= 9,7423-3193,6/Т (5) Искомая температура определяется методом последовательных приближений. По формуле (4) вычисляется произведение РвсТвс- Далее задаваясь произвольной температурой Т по формуле (5) находится соответствующее ей значение давления Р. Сравнивая произведения Р_ВсТв_С и РТ меняют температуру Т до тех пор, пока численные значения произведений не будут равны. При этом температура Т будет равна искомой температуре вспышки.

Температуру вспышки используют при классификации огнеопасных жидкостей, а также учитывают при определении категории взрывопожарной опасности помещений и зданий.

По действующим нормам пожарной безопасности все здания, помещения, производства в зависимости от опасности обращающихся веществ, их массы и других факторов подразделяются на категории А, Б, В, Г, Д, (приложение 1).

Правильный выбор категории производства имеет первостепенное значение при проектировании и эксплуатации объектов, связанных с обращением огнеопасных жидкостей, так как позволяет определить основные требования к генеральному плану, конструкции производственных зданий, и помещений, к производственному оборудованию и его компановке, , исполнению электрооборудования и другое, что в конечном итоге дает возможность установить оптимальное соотношение между безопасностью производства и размером капитальных вложений на строительство и эксплуатацию объектов.