Показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов
Главные условия пожаровзрывобезопасности при использовании веществ и материалов. Анализ метода определения максимальной скорости нарастания давления взрыва пылевоздушных смесей. Физико-химические свойства горючих субстанций и способы их определения.
Рубрика | Безопасность жизнедеятельности и охрана труда |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.11.2014 |
Размер файла | 381,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Физико-химические свойства горючих веществ и методы их определения
Содержание
Введение
1. Основные положения
1.1 Показатели пожаровзрывоопасности
1.2 Условия пожаровзрывобезопасности при использовании веществ и материалов
1.3 Метод определения максимальной скорости нарастания давления взрыва пылевоздушных смесей
Выводы
Список использованных источников
Расчетная часть
Введение
Пожары и взрывы являются распространенными чрезвычайными событиями в индустриальном обществе.
Пожары в России приобрели масштабы национального бедствия. Например, в 1993 году их зафиксировано 331 тыс. Они причинили материальный ущерб на сумму около 200 млрд. рублей. [3]
Горит все - от квартир и дач до цехов крупнейших заводов и животноводческих ферм. Возьмем объекты оборонного комплекса. Здесь в технологических процессах используются радиационно и химически опасные, а также взрывчатые вещества и материалы. В большинстве зданий и сооружений, где они применяются, старые системы пожаротушения не заменены на более эффективные современные - нет на это денег. Нет средств для этого даже на объектах ядерной энергетики.
Горим мы и потому что неосторожны в обращении с огнем (почти 42 процента всех пожаров), и что нарушаем правила безопасности при эксплуатации электрооборудования и электробытовых приборов (примерно каждый пятый случай возгораний), и что до сих пор пользуемся печным отоплением (около 11 процентов пожаров), из-за шалостей детей возникает 8,8 % бедствий. Наконец, в 6,7 % случаев нас умышленно поджигают.
В Уголовном кодексе РФ имеется ряд статей, предусматривающих ответственность за преступления, связанные с пожарами. В частности, за совершение поджогов чужого имущества, за нарушение правил пожарной безопасности.
1. Основные положения
Особую опасность с точки зрения возможных потерь и ущерба представляют взрывы и пожары.
Взрывы происходят за счет высвобождения химической энергии, главным образом взрывчатых веществ.
Взрывоопасный объект - это объект, на котором производят, используют, перерабатывают, хранят и транспортируют легковоспламеняющиеся и взрывоопасные вещества, создающие реальную угрозу возникновения технологических ЧС.
Взрывоопасными производствами на сегодняшний день являются не только предприятия и объекты химической, горнорудной, нефтегазодобывающей, атомной промышленностей. К взрыво и пожароопасным относятся, например, предприятия по производству продуктов питания: мукомольные, кондитерские, вино-водочные; а также деревообрабатывающие и целлюлозно-бумажные комбинаты, цементные и железо-бетонные заводы, и т. д. Кроме того, современное предприятие любой отрасли имеет в своей структуре взрывоопасные зоны, т. к. на любом современном производстве есть склады ГСМ и лакокрасочных изделий, участки гальванической и высокой температурной обработки, покрасочные цеха или камеры и т. п.
Показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов определяют с целью получения исходных данных для разработки систем по обеспечению пожарной безопасности и взрывобезопасности.
В большинстве случаев пожары на обжитых человеком территориях, на предприятиях возникают в связи с нарушением технологического режима.
Государством, для того, чтобы предотвратить пожароопасные ситуации, созданы специальные документы, описывающие основы противопожарной защиты, например, следующие стандарты: ГОСТ 12.1.044-89 " Пожаровзрывоопасность веществ и материалов" и ГОСТ 12.1.010-76 "Взрывобезопасность", проводятся различные мероприятия по пожарной профилактике.
Эти стандарты распространяются на простые вещества, химические соединения и их смеси в различных агрегатных состояниях и комбинациях, в том числе полимерные и композитные материалы, применяемые в отраслях народного хозяйства, распространяется на производственные процессы (включая транспортирование и хранение), в которых участвуют вещества, способные образовать взрывоопасную среду. Стандарты устанавливают номенклатуру показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов, методы их определения и общие требования по обеспечению их взрывобезопасности. Это важно для обеспечения безопасности на предприятиях, работающих с взрывоопасными веществами, материалами.
Пожаровзрывоопасность веществ и материалов -- совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, могут быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение предварительно перемешанной смеси горючего с окислителем).
Группа горючести -- классификационная характеристика способности веществ и материалов к горению.
Горение -- экзотермическая реакция, протекающая в условиях ее прогрессивного самоускорения.
По горючести вещества и материалы подразделяют на три группы:
· негорючие (несгораемые) -- вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);
· трудногорючие (трудносгораемые) -- вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления:
· горючие (сгораемые) -- вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления. Горючие жидкости с температурой вспышки не более 61°С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле, зафлегматизированных смесей, не имеющих вспышку в закрытом тигле, относят к легковоспламеняющимся. Особо опасными называют легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С.
Показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов определяют с целью получения исходных данных для разработки систем по обеспечению пожарной безопасности и взрывобезопасности в соответствии с требованиями нормативной документации.
Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется показателями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества (материала) и условий его применения.
При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают:
1. Газы--вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа;
2. Жидкости--вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или каплепадения которых меньше 50 °С;
3. Твердые вещества и материалы--индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50 °С, а также вещества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани и т. п.);
4. Пыли--диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.
Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов приведены в табл. 1.
Табл. 1 - Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов
Показатель |
Агрегатное состояние веществ и материалов |
||||
газы |
жидкости |
твердые |
пыли |
||
Группа горючести |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Температура вспышки |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
Температура воспламенения |
-- |
+ |
+ |
+ |
|
Температура самовоспламенения |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) |
+ |
+ |
-- |
+ |
|
Температурные пределы распространения пламени (воспламенения) |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
Температура тления |
-- |
-- |
+ |
+ |
|
Условия теплового самовозгорания |
-- |
-- |
+ |
+ |
|
Минимальная энергия зажигания |
+ |
+ |
-- |
+ |
|
Кислородный индекс |
-- |
-- |
+ |
-- |
|
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Нормальная скорость распространения пламени |
+ |
+ |
-- |
-- |
|
Скорость выгорания |
-- |
+ |
-- |
-- |
|
Коэффициент дымообразования |
-- |
-- |
+ |
-- |
|
Индекс распространения пламени |
-- |
-- |
+ |
-- |
|
Показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов |
-- |
-- |
+ |
-- |
|
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода |
+ |
+ |
-- |
+ |
|
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора |
+ |
+ |
-- |
+ |
|
Максимальное давление взрыва |
+ |
+ |
-- |
+ |
|
Скорость нарастания давления взрыва |
+ |
+ |
-- |
+ |
|
Концентрационный предел диффузионного горения газовых смесей в воздухе |
+ |
+ |
-- |
-- |
Примечания:
Знак “+” обозначает применяемость, знак “--” -- неприменяемость показателя. Кроме указанных в табл. 1, допускается использовать другие показатели, более детально характеризующие пожаровзрывоопасность веществ и материалов.
1.1 Показатели пожаровзрывоопасности
Группа горючести.
Группа горючести -- классификационная характеристика способности веществ и материалов к горению.
Горение -- экзотермическая реакция, протекающая в условиях ее прогрессивного самоускорения.
По горючести вещества и материалы подразделяют на три группы:
1. Негорючие (несгораемые) -- вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);
2. Трудногорючие (трудносгораемые) -- вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления:
3. Горючие (сгораемые) -- вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления. Горючие жидкости с температурой вспышки не более 61°С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле, зафлегматизированных смесей, не имеющих вспышку в закрытом тигле, относят к легковоспламеняющимся. Особо опасными называют легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С.
Сущность экспериментального метода определения горючести заключается в создании температурных условий, способствующих горению, и оценке поведения исследуемых веществ и материалов в этих условиях.
Температура вспышки.
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.
Вспышка -- быстрое сгорание газопаровоздушной смеси над поверхностью горючего вещества, сопровождающееся кратковременным видимым свечением.
Значение температуры вспышки следует применять для характеристики пожарной опасности жидкости.
Сущность экспериментального метода определения температуры вспышки заключается в нагревании определенной массы вещества с заданной скоростью, периодическом зажигании выделяющихся паров и установлении факта наличия или отсутствия вспышки при фиксируемой температуре.
Температура воспламенения.
Температура воспламенения -- наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение.
Воспламенение -- пламенное горение вещества, инициированное источником зажигания и продолжающееся после его удаления.
Сущность экспериментального метода определения температуры воспламенения заключается в нагревании определенной массы вещества с заданной скоростью, периодическом зажигании выделяющихся паров и установлении факта наличия или отсутствия воспламенения при фиксируемой температуре.
Температура самовоспламенения.
Температура самовоспламенения -- наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества.
Самовоспламенение -- резкое увеличение скорости экзотермических объемных реакций, сопровождающееся пламенным горением и/или взрывом.
Сущность метода определения температуры самовоспламенения заключается во введении определенной массы вещества в нагретый объем и оценке результатов испытания. Изменяя температуру испытания, находят ее минимальное значение, при котором происходит самовоспламенение вещества.
Концентрационные пределы распространения пламени.
Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени--минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.
Сущность метода определения концентрационных пределов распространения пламени заключается в зажигании газо-, паро- или пылевоздушной смеси заданной концентрации исследуемого вещества в объеме реакционного сосуда и установлении факта наличия или отсутствия распространения пламени. Изменяя концентрацию горючего в смеси, устанавливают ее минимальное и максимальное значения, при которых происходит распространение пламени.
Температурные пределы распространения пламени.
Температурные пределы распространения пламени -- такие температуры вещества, при которых его насыщенный пар образует в окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему (нижний температурный предел) и верхнему (верхний температурный предел) концентрационным пределам распространения пламени.
Сущность метода определения температурных пределов распространения пламени заключается в термостатировании исследуемой жидкости при заданной температуре в закрытом реакционном сосуде, содержащем воздух, испытании на зажигание паровоздушной смеси и установлении факта наличия или отсутствия распространения пламени. Изменяя температуру испытания, находят такие ее значения (минимальное и максимальное), при которых насыщенный пар образует с воздухом смесь, способную воспламеняться от источника зажигания и распространять пламя в объеме реакционного сосуда.
Нормальная скорость распространения пламени.
Нормальная скорость распространения пламени -- скорость перемещения фронта пламени относительно несгоревшего газа в направлении, перпендикулярном к его поверхности.
Сущность метода определения нормальной скорости распространения пламени заключается в приготовлении горючей смеси известного состава внутри реакционного сосуда, зажигании смеси в центре точечным источником, регистрации изменения во времени давления в сосуде и обработке экспериментальной зависимости “давление--время” с использованием математической модели процесса горения газа в замкнутом сосуде и процедуры оптимизации. Математическая модель позволяет получить расчетную зависимость “давление--время”, оптимизация которой по аналогичной экспериментальной зависимости дает в результате изменение нормальной скорости в процессе развития взрыва для конкретного испытания.
1.2 Условия пожаровзрывобезопасности при использовании веществ и материалов
Для обеспечения пожаровзрывобезопасности процессов производства необходимо данные о показателях пожаровзрывоопасности веществ использовать с коэффициентами безопасности, приведенными в табл. 2.
Табл. 2 - Коэффициенты безопасности.
Способ предотвращения пожара, взрыва |
Регламентируемый параметр |
Условия пожаровзрывобезопасности |
|
Предотвращение |
г , без |
г, без 0,9 ( н - 0,7 R) |
|
образования горючей |
г, без 1,1 (фв+0,7 R) |
||
среды |
ф, без |
ф , без 1,1 ( ф +0,7 R) |
|
, без |
,без 0,9 (- 0,7 R) |
||
Ограничение воспламеняемости и горючести веществ и материалов |
Горючесть вещества (материала) |
Горючесть вещества (материала) не должна быть более регламентированной |
|
КИд |
КИд КИ |
||
tвсп,д |
t всп,д t всп(з.т.) - 35С |
||
Предотвращение образования в горючей среде (или внесения в нее) источников зажигания |
Wбез |
Wбез 0,4 Wмин tбез 0,8 tтл tбез 0,8 tс |
КИ |
-- |
кислородный индекс, % об.; |
|
КИд |
-- |
допустимый кислородный индекс при нормальной температуре, % об.; |
|
R |
-- |
воспроизводимость метода определения показателя пожарной опасности при доверительной вероятности 95%; |
|
t без |
-- |
безопасная температура, °С; |
|
tвсп,д |
-- |
допустимая температура вспышки, °С; |
|
tвсп(з.т.) |
-- |
температура вспышки в закрытом тигле, °С; |
|
tс |
-- |
минимальная температура среды, при которой наблюдается самовозгорание образца,. °С; |
|
tтл |
-- |
температура тления, °С; |
|
Wбез |
-- |
безопасная энергия зажигания, Дж; |
|
Wмин |
-- |
минимальная энергия зажигания, Дж; |
|
в |
-- |
верхний концентрационный предел распространения пламени по смеси горючего вещества с воздухом, % об. (г м-3); |
|
г,без |
-- |
безопасная концентрация горючего вещества, % об. (гм-3); |
|
н |
-- |
нижний концентрационный предел распространения пламени по смеси горючего вещества с воздухом, % об. (г м-3); |
|
-- |
минимальное взрывоопасное содержание кислорода в горючей смеси, % об.; |
||
, без |
-- |
безопасная концентрация кислорода в горючей смеси, % об.; |
|
ф |
-- |
минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора, % об.; |
|
ф.без |
-- |
безопасная флегматизирующая концентрация флегматизатора, % об. |
1.3 Метод определения максимальной скорости нарастания давления взрыва пылевоздушных смесей
Аппаратура.
Установка для определения показателей взрыва пылевоздушных смесей (рис. 1) включает в себя следующие элементы.
Реакционный сосуд, представляющий собой цилиндр рассчитанный на рабочее давление до 1 МПа. Сосуд снабжен штуцерами для подачи газовых компонентов и подсоединения датчика давления. Кроме металлического реакционного сосуда установка снабжена реакционным сосудом из стеклянной трубы. Система газоприготовления и распыления исследуемого вещества, состоит из:
Рис. 1. - Установка для определения показателей взрыва пылевоздушных смесей.
1 -- реакционный сосуд;
2 -- конус распылителя;
3 -- форкамера;
4 -- обратный клапан;
5 -- клапан с электроприводом;
6 -- манометр;
7 -- ресивер;
8 -- газоанализатор:
9 -- пульт управления;
10 -- источник зажигания;
11 -- регистрирующая аппаратура;
12 -- датчик давления
Подготовка к испытаниям.
· Устанавливают соответствие исследуемого вещества паспортным данным по внешнему виду, влажности, зольности.
· Исследуемые вещества рассеивают.
· Проверяют стальной реакционный сосуд на герметичность.
· Тарируют систему регистрации давления.
· Пригодность установки к работе проверяют.
Проведение испытаний.
В реакционном сосуде готовят газовую смесь с таким расчетом, чтобы общее давление газовой смеси превышало атмосферное не менее чем на 50 кПа. Затем сбрасывают избыточное давление через газоанализатор, определяя при этом содержание кислорода в реакционном сосуде.
В ресивере готовят газовую смесь с таким расчетом, чтобы общее давление газовой смеси превышало атмосферное не менее чем на 350 кПа. Затем сбрасывают избыточное давление через газоанализатор до начального давления распыления, определяя при этом содержание кислорода в ресивере. Взвешивают образец исследуемого вещества и помещают его в форкамеру.
Устанавливают на пульте управления продолжительность распыления образца. Включают источник зажигания и по выходу последнего на режим распыляют образец, фиксируя при этом изменение давления в реакционном сосуде и конечное давление в ресивере. После распыления образца определяют массу оставшегося в форкамере нераспыленного вещества.
Повторяют испытания с различными по массе образцами исследуемого вещества. давление взрыв пылевоздушный горючий
Оценка результатов.
По результатам единичного испытания определяют наибольшие значения избыточного давления взрыва и концентрацию исследуемого вещества во взвеси по формулам:
где pвзр, p --соответственно значения избыточного давления взрыва и максимального изменения давления в процессе единичного испытания, кПа;
pа --атмосферное давление, кПа;
p0 -- размерный коэффициент, кПа;
s --концентрация исследуемого вещества в реакционном сосуде для единичного испытания, кгм-3;
m-- масса образца в единичном испытании, кг;
Vк, V--соответственно вместимость реакционного сосуда и ресивера, м3;
pн, pк --соответственно начальное и конечное давления в ресивере в процессе единичного испытания, кПа.
Для определения максимального давления взрыва исследуемого вещества строят кривую зависимости давления взрыва (pвзр) от концентрации вещества (s). Массу образца, соответствующую наибольшему из полученных значений pвзр , принимают за оптимальную (типичные значения оптимальных масс образца находятся в диапазоне от 1,5 до 5,0 г). Наибольшее из полученных значений давления взрыва принимают за максимальное давление взрыва исследуемого вещества.
Если в процессе испытании пылевоздушных смесей максимальное давление взрыва не превышает 50 кПа, то исследуемое вещество можно отнести к взрывобезопасным только при условии, что оно является трудногорючим или негорючим по результатам определения группы горючести. Для горючих веществ в таком случае рекомендуется провести испытания в крупномасштабной взрывной камере вместимостью не менее 20 дм3 с использованием источника зажигания большей энергии и мощности (например, пиротехнического с запасом химической энергии не менее 10 кДж.).
Сходимость и воспроизводимость метода определения показателей взрыва пылевоздушных смесей при доверительной вероятности 95 % не должна превышать значений, приведенных в табл.3.
Табл. 3 - Сходимость и воспроизводимость метода определения показателей взрыва пылевоздушных смесей.
Показатель взрыва пылевоздушных смесей |
Показатель точности, % |
||
сходимость |
воспроизводимость |
||
Максимальное давление взрыва |
14 |
23 |
|
Нижний концентрационный предел |
12 |
59 |
|
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода |
10 |
11 |
|
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора |
13 |
14 |
Выводы
Методы определения физико-химических свойств горючих веществ основаны на создании определенных температурных условий для исследуемых веществ и оценке их поведения в этих условиях.
При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают газы, жидкости, твердые вещества и пыли. По горючести вещества и материалы подразделяют на негорючие, трудногорючие и горючие.
Основные свойства горючих веществ: температура вспышки, температура воспламенения, температура самовоспламенения, концентрационные пределы распространения пламени, температурные пределы распространения пламени, нормальная скорость распространения пламени и др.
Методы определения физико-химических свойств горючих веществ необходимы: для выявления их пожароопасности при работе с данными веществами в различных видах промышленности; для обеспечения безопасности персонала предприятий, работающих с ГВ; для быстрого выявления причин пожара и его устранения и т.д.
Список использованных источников
1. ГОСТ 12.1.044-89 " Пожаровзрывоопасность веществ и материалов"
2. ГОСТ 12.1.010-76 "Взрывобезопасность"
Расчетная часть
Дано:
§ Г.В. - Гексиловый спирт С6Н14О;
§ Температура Т = 283К;
§ Давление Р = 110000Па;
§ Коэффициентт избытка воздуха б = 1,6;
§ G = 0,12;
§ Объем помещения Vпом = 1890м3;
§ Поверхность испарения Sис = 3 м2;
Определить:
VB; VПГ; % состав П.Г.; QH; tr; d; Снас; Сст; Рвз; НКПР; ВКПР; НТПР; ВТПР; tвс; фис.
Решение:
Рассчитаем объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг ГВ.
А) Составим уравнение реакции горения гексилового спирта на воздухе
С6Н14О + 9О2 + 93,76N2 = 6CO2 + 7H2O + 93.76N2
Б) Определяем массу 1 Кмоля Г.В.: М = 126 + 114 + 16 = 102 кг.
В) определяем объем 1 Кмоля любого газа или пара при заданных условиях:
Объем любого газа из уравнения реакции горения можно определить по формуле:
nГВ = 1; nCO2 = 6; nO2 = 9; nN2 = 9; nН20 = 7
г) Определяем реальный расход воздуха с учетом заданных условий и избытка воздуха:
Определим объем и процентный состав ПГ 1 кг гексилового спирта.
А) Определяем объем ПГ:
м3
м3
м3
м3
Б) Определить процентный состав ПГ, приняв VПГ за 100%
С помощью формулы Менделеева определим теплоту сгорания для 1 кг ГВ.
А) Приняв массу 1 Кмоля за 100%, опр. массовое процентное содержание элементов в ГВ:
Б) по формуле Менделеева:
Определим плотность паров гексилового спирта по отношению к плотности воздуха:
Рассчитаем концентрацию насыщенных паров гексилового спирта.
А) находим давление насыщенных паров при 283 К. Оно равно примерно 177 Па
Б) концентрация паров в % по объему составит:
Рассчитаем стехиометрическую концентрацию паров гексилового спирта в смеси с воздухом, приняв объем всей смеси за 100%.
А) в процентах по объему:
Б) в г/м3 :
Рассчитаем концентрационные пределы распространения пламени паров гексилового спирта.
А) в % по объему:
Определим время образования минимальной взрывоопасной концентрации паров гексилового спирта.
А) Взрывоопасная концентрация паров образуется при достижении НКПР =
Определим массу жидкости, которую нужно испарить, чтобы образовалась НКПР:
Б) Определить время испарения из формулы массовой скорости испарения:
По условию задачи: S = 3м2; G = 0,12 г/м2с,
Тогда
Определим температуру горения
Для этого рассчитаем теплосодержание ПГ при нескольких температурах и выберем 2 значений при Дt = 100о, между которыми находится значение QH.
А) Определим среднее теплосодержание 1 м3 ПГ:
Б) Исходя из состава ПГ (›70% приходится на долю азота), примем t1 = 1500оС, т.к. при этой температуре qср ближе всего к табличному значению qN2, рассчитаем теплосодержание ПГ.
В) Т.к. теплосодержание ПГ не может быть меньше тепловыделения, примем t2 = 1600оС и рассчитаем теплосодержание ПГ при этой t2
Г) истинную температуру горения находим интерполяцией
Q (кДж)
1500 1522 1600 toC
Более точно рассчитываем температуру по формуле:
Рассчитаем температурные пределы распространения пламени гексилового спирта
А) определим давление пара на нижнем и верхнем пределах распространения пламени:
Б) по таблице давлений пара опр. ТПР гексилового спирта по вычисленным значениям. Для этого выберем две температуры с разностью в 10оС так, чтобы при одной из них табличное значение давления насыщенных паров было больше расчетного, при другой - меньше. Интерполяцию выполняем аналогично п.4. Искомый ТПР должен получиться в выбранном температурном интервале:
НТПР=57оС
ВТПР=92оС
Расcчитаем температуру вспышки.
А) по таблице определим температуру кипения гексилового спирта tкип= 157,2оС
Б) определим коэффициент горючести, зависящий от содержащихся в молекуле атомов:
В) Определим температуру вспышки по формуле Элея:
Расcчитаем давление при взрыве паров при стехиометрической концентрации, считая, что tвз=tr
Выводы:
Определены показатели пожарной опасности гексилового спирта при заданных параметрах.
1. Расход воздуха на горение VB = 14,376 м3
2. Объем и процентный состав продуктов горения VПГ = 15,206 м3 (цСО2 = 8,27%, цО2 = 7,44%, цN2 = 74,64%, цН2О = 9,65%)
3. Низшая теплота сгорания QH = 36376 кДж/кг
4. Плотность паров по воздуху d = 3,52 ,т.е. пары гексилового спирта в 3,52 раз тяжелее воздуха.
5. Давление и концентрация насыщенных паров: СНАС = 7,68 г/м3; РНАС = 177 Па; цНАС = 0,161%
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особенности распространения пожара. Особенности пожаровзрывоопасности горючих веществ. Расчет критериев пожарной опасности при сгорании веществ. Основные направления технических мер по взрывозащите и по взрывопредупреждению. Системы локализации взрыва.
курсовая работа [451,9 K], добавлен 22.12.2015Физико-химические свойства и характеристика бензола, метод его промышленного получения. Расчет избыточного давления взрыва для индивидуальных горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Категории помещений по пожарной опасности.
курсовая работа [143,0 K], добавлен 25.01.2012Общие положения, мероприятия по пожарной профилактике. Процессы и условия горения и взрыва, свойства веществ и материалов, применяемых в технологическом процессе, способов и средств защиты от пожара и взрыва. Состояние пожароопасности населенных пунктов.
реферат [88,4 K], добавлен 12.05.2009Классификация объектов по пожаро- и взрывопожароопасности. Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей; веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха. Огнестойкость зданий и сооружений.
курсовая работа [60,8 K], добавлен 12.05.2015Анализ пожаровзрывоопасности веществ, участвующих в производстве полиэтилена. Расчет давления взрыва в аппаратах. Определение вероятности их безаварийной работы. Показатели надёжности и техногенного риска. Установление наиболее опасной причины аварии.
курсовая работа [411,1 K], добавлен 11.12.2012Правильный выбор и средств пожаротушения в зависимости от особенностей защищаемых объектов. Физико-химические и пожаровзрывоопасные свойства веществ и материалов. Проектирование и расчет основных параметров системы автоматического пожаротушения.
курсовая работа [148,9 K], добавлен 20.07.2014Физико-химические и пожаровзрывоопасные свойства веществ и материалов, обращающихся при производстве. Определение критической продолжительности пожара. Выбор типа установки пожаротушения. Компоновка установки пожаротушения и описание ее работы.
курсовая работа [122,3 K], добавлен 20.07.2014Характеристика опасных веществ, обращающихся на предприятии. Оценка вероятности реализации аварийных ситуаций. Расчет избыточного давления взрыва для горючих пылей. Определение значений энергетических показателей взрывоопасности технологических блоков.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 10.11.2014Происхождение и классификация взрывчатых веществ. Основные свойства взрывчатых веществ. Особенности факторов поражения и зоны действия взрыва. Последствия воздействие взрыва на человека. Техника предотвращения взрывов. Действия населения при взрывах.
реферат [23,6 K], добавлен 22.02.2008Основные свойства газов и меры безопасности при обращении с ними. Физико-химические свойства сжиженных углеводородных газов. Анализ особенностей их воздействия на организм человека. Техническая характеристика установки для одоризации сжиженного газа.
реферат [28,5 K], добавлен 08.12.2013Основные правила хранения сыпучих веществ и материалов. Устройства транспортировки твердых веществ, проблема их повышенной пожарной опасности. Обоснование причин пожарной опасности транспортера, пневмотранспортера, элеватора. Меры пожарной безопасности.
презентация [378,8 K], добавлен 12.03.2017Пожаровзрывоопасные свойства веществ, обращающихся в производстве. Пожаровзрывоопасность аппаратов, при эксплуатации которых возможен выход горючих веществ наружу без повреждения их конструкций. Расчет категорий опасности производственного помещения.
дипломная работа [361,0 K], добавлен 23.08.2014Процесс горения и условия его перехода в стадию пожара. Особенности горения различных веществ и выбор метода борьбы. Классификация материалов и помещений по пожарной опасности. Причины возникновения и способы тушения пожара. Расход воды на пожаротушение.
лабораторная работа [18,3 K], добавлен 10.11.2009Основное технологическое оборудование и его размещение. Пожаро-взрывоопасные свойства веществ, их количество и размещение. Выход горючих веществ из оборудования при нарушении режима его работы и повреждении. Возможные причины разгерметизации оборудования.
реферат [34,1 K], добавлен 25.05.2013Физико-химические и токсические свойства токсичных химических веществ пульмонотоксического действия. Механизмы развития и клиническая картина токсического отека легких. Принципы оказания медицинской помощи при поражениях токсичными химическими веществами.
контрольная работа [353,1 K], добавлен 25.10.2013Применение метана в промышленности. Торфяные технологии и продукция для экологии и охраны окружающей среды. Концентрационные пределы распространения пламени. Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора. Максимальное давление взрыва.
курсовая работа [132,7 K], добавлен 31.12.2014Физико-химические процессы и пожароопасные свойства вещества. Реакция восстановления диоксида углерода. Диффузионное и кинетическое горение. Пожарные извещатели, целесообразные для обнаружения пожара. Способы тушения пожара и огнетушащее вещество.
курсовая работа [120,3 K], добавлен 20.11.2012Условия безопасной перевозки газов сжатых, сжиженных и растворенных под давлением, легковоспламеняющихся жидкостей, легковоспламеняющихся твердых веществ, самовозгорающихся веществ, веществ, выделяющих воспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой.
реферат [19,8 K], добавлен 23.05.2014Определение радиуса взрывоопасной зоны при аварийной разгерметизации стандартной цистерны со сжиженным пропаном. Расчет величины избыточного давления во фронте ударной волны при взрыве облака топливно-воздушных смесей при аварии цистерны с пропаном.
контрольная работа [67,8 K], добавлен 19.05.2015Классификация вредных веществ. Изучение методов и приборов определения содержания токсичных паров и газов в воздухе помещений. Смертельные дозы и предельные допустимые концентрации опасных веществ на производстве. Борьба с профессиональными отравлениями.
реферат [147,1 K], добавлен 02.04.2019