+7 (812) 755-81-49
+7 (812) 946-37-01





Главная  Пожаровзрывоопасность 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235

4. Расчет показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов

Рекомендуемые расчетные методы по точности зачастую не уступают экспериментальным. В ряде случаев они являются единственной возможностью получения количественных характеристик пожаровзрывоопасности новых веществ.

Предлагаемые методы могут использоваться специалистами проектных организаций, научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений при решении практических вопросов обеспечения пожарной безопасности объектов.

4.1. Расчет температуры вспышки

Температура вспышки индивидуальных веществ е закрытом тигле (з.т.)

Температура вспышки t веществ, молекулы которых содержат структурные группы, представленные в табл. 4.1, рассчитывается по формуле, °C:

t,,„ =-73,14 + 0,6591,,„ + Х ajlj,

(4.1)

где t„ - температура кипения жидкости при 101 кПа, °С; Ij - число структурных групп j-го вида в молекуле; aj - эмпирические коэффициенты, значения которых приведены в табл. 4.1.

ТАБЛИЦА 4.1. Значения коэффициентов aj формулы (4.1)

Структурная группа

Структурная группа

-2,03

С = О

11,66

С - С

-0,28

С = N

12,13

1,105

5,83

2,47

23,90

C = C

1,72

3,33

14,15

2,09

C-Cl

15,11

C = S

-11,91

C-Br

19,40

5,64

Si-H

11,00

3,27

Si-C

-4,84

P = O

9,64

Si-Cl

10,07

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (4.1) составляет 10 °С.



пример расчета tcn по формуле (4.1)

Условие. Рассчитать t толуола: С6Н5 -СН3; t„ = 110,6 °С.

Решение. В молекуле толуола имеется шесть связей вида С С, одна связь С-Сиво-семь связейС-Н.По табл. 4.1 находим:

а С-- С =-0,28; a С-С =-2,03; а С-Н = 1,105.

Подставляя эти величины в формулу (1), получаем:

t = -73,14 + 0,659 110,6 + 6 •( -0,28) +1 •( -2,03) + 8 • (1,105) = 4,86 ° C « 5 ° C..

Экспериментальное значение t„ толуола 7 °С.

Для органических соединений, молекулы которых состоят их атомов С, Н, О и N, а также для галоидорганических и элементоорганических соединений, содержащих атомы S, Si, P и Cl, температура вспышки может быть рассчитана по формуле:

tecn = с 0 + С11„ + с 2 АН,

(4.2)

где С0, С1 и С2 - константы, значения которых приведены в табл. 4.2; АН - стандартная теплота сгорания вещества, кДж/моль.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (4.2) составляет 10 °С.

ТАБЛИЦА 4.2. Значения коэффициентов формулы (4.2) для различных классов соединений

Класс соединений

Соединения, состоящие из: атомов С, Н, О, N;

атомов С, Н, О, N, Cl

- 45,5 -39,6

0,83 0,86

- 0,0082 -0,0114

Соединения, содержащие атомы F, Бг

- 57,4

0,79

-0,0147

Элементоорганические соединения, содержащие атомы S, Si, P, Cl

- 45,5

0,83

- 0,0082

пример расчета tgCn по формуле (4.2)

Условие. Рассчитать температуру вспышки диэиламина NH(C2H5)2, имеющего t,„ = 55,2 °Си АН,, = 2820 кДж/моль.

Решение. Используя данные табл. 4.2, получаем:

t,,„ =-45,5 + 0,83 55,2 - 0,0082 2820 =-23,4.

Экспериментальное значение tg„ диэтиламина - 26 °С.

Если известна зависимость давления насыщенного пара от температуры, то температура вспышки, °С, рассчитывается по формуле:

tecn

РеспД 0 Р

-273 ,

(4.3)

где Рсп - парциальное давление паров горючей жидкости при температуре вспышки, кПа; Д0 - коэффициент диффузии пара в воздух, см /с; Р - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (4.3) составляет 10 °С.



Наиболее точно величина tg„ рассчитывается по линейной зависимости температуры вспышки от температуры кипения, выполняющейся в пределах отдельных классов химических соединений:

tecn = а + et„ . (4.4)

Значения коэффициентов а и в для различных классов органических веществ приведены в табл. 4.3.

Средняя квадратическая погрешность при расчете по формуле (4.4) составляет 4 °С.

ТАБЛИЦА 4.3. Значения коэффициентов а и в формулы (4.4)

Класс веществ

Алканы

- 73,22

0,693

Спирты

- 41,69

0,652

Алкиланилины

- 21,94

0,533

Карбоновые кислоты

- 43,57

0,708

Алкилфенолы

- 38,42

0,623

Ароматические углеводороды

- 67,83

0,665

Альдегиды

- 74,76

0,813

Бромалканы

- 49,56

0,665

Кетоны

- 52,69

0,643

Хлоралканы

- 55,70

0,631

Температура вспышки смесей горючих жидкостей в закрытом тигле

Температура вспышки смесей горючих жидкостей ten, °С, рассчитывается по формуле:

R( te,ni + 273) R( tecncM + 273)

(4.5)

где x i - мольная доля i-го компонента в жидкой фазе; АНп i - мольная теплота испарения i-го компонента, кДж/моль; ten i - температура вспышки i-го компонента, °С; R - универсальная газовая постоянная.

Величина АНi/R может быть рассчитана по интерполяционной формуле:

АH,,ni/R= 2918,6+19,6 (tni + 273),

где tn i - температура кипения i-го компонента.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (4.5) составляет 10 °С.

Температура вспышки бинарных смесей жидкостей, принадлежащих к одному гомологическому ряду, рассчитывается по формуле:

- ecn см " ecn

= t cnn +А [x + (m -1)( x)m ],

(4.6)

где tccn - температура вспышки легкокипящего компонента смеси, °С; А - гомологическая разность по температуре вспышки в рассматриваемом ряду, °С; х - массовая доля



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235

© 2007 RCSZ-TCC
Телеком оборудование
Поддержка сайта:
rcsz-tcc.ru@r01-service.ru
+7(495)795-01-39, номер 607919