![]() |
![]() |
![]() |
+7 (812) 755-81-49 +7 (812) 946-37-01 |
|
Главная Расчет показателей пожаровзрывоопасности [ 0 ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Расчет показателей пожаровзрывоопасности В настоящее время значительно увеличился спектр веществ и материалов, применяемых в быту и на производстве. Для правильного применения данных веществ и материалов необходимо располагать сведениями по их основным показателям пожаровзрывоопасности, которые зачастую отсутствуют, а экспериментально определить подчас бывает затруднительно. В связи с этим для практических работников испытательных пожарных лабораторий, нормативно-технических отделов, подразделений пожаротушения во многих случаях целесообразно пользоваться расчетными методами определения показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов. В настоящее время расчет показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов проводят в соответствии с руководством "Расчет основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов". Редакция данного документа, изданного в 1985 г., к настоящему моменту времени в значительной степени устарела. В связи с появлением новых знаний, обобщения сведений по показателям пожаровзрывоопасности, появлением новых критериев оценки материалов возникла необходимость пересмотра данного документа и издания новой редакции руководства. В переработанное издание руководства включены вновь разработанные методы расчета показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов, а также методы расчетной оценки, опубликованные ранее и прошедшие проверку на практике. Руководство предназначено для сотрудников научно-исследовательских и проектных организаций, для инженерно-практических работников промышленных предприятий и испытательных пожарных лабораторий, занимающихся изучением пожаровзрьшоопасных свойств веществ и материалов. Руководство согласовано ГУГПС МЧС России, исх. № 30/4/1808 от 25.06.2002 г., и утверждено ФГУ ВНИИПО МЧС России 30.08.2002 г. Разработано авторским коллективом в составе: Ю.Н. Шебеко, В.Ю. Навценя, СН. Копылов, В.И. Горшков, ИА. Корольченко, А.Н. Полетаев, НЛ. Полетаев, О.В. Васина, В.Н. Веревкин, СГ. Белов. © ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2002 1. ПОКАЗАТЕЛИ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ 1.1. Конттрнтрационные пределы распространения пламени для горючих газов и паров Нижний концентрационный предел расцространения пламени (предел воспламенения) фц - это такая объемная (массовая) доля горючего в смеси с окислительной средой (выраженная в процентах или в г/м), с уменьшением которой смесь становится неспособной к распространению пламени. Верхний концентрационный предел распространения пламени фв" это такая объемная (массовая) доля горючего в смеси с окислительной средой, с увеличением которой смесь становится неспособной к распространению пламени. 1.2. Область распространения пламени (область воспламенения) - это область объемных (массовых) долей горючего в смеси с окислительной среДой, заключающаяся между нижним и верхним концентрационными пределами распространения пламени. 1.3. Минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК) - объемная доля кислорода в смеси горючего с окислительной средой и флеГматизатором (выраженная в процентах), которая соответствует составу смеси в экстремальной точке области воспламенения (то есть в точке на кривой флегма-тизации, отвечающей максимальной объемной доле флегма-тизатора). 1.4. Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора - объемная доля флегматизатора в смеси с горючим и окислительной средой, при которой смесь становится неспособной к распространению пламени при любом соотношении горючего и окислительной среды. 1.5. Температура вспышки t - самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вепдества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для возникновения устойчивого горения. 1.6. Температура воспламенения t - самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой оно вьщеляет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение. 1.7. Минимальная энергия зажигания - наименьшее значение энергии электрического разрада, способного воспламе-нит/ь наиболее легко воспламеняющуюся смесь газа, пара или пыли с воздухом. 1.8. Стехйометрическая объемная доля (концентрация) горючего - объемная доля горючего в смеси с воздухом фт, вьиисляемая по формуле = 100/(4,84(3-ь l), где (3- стехио-метрический коэффициент кислорода в уравнении химической реакции горения данного горючего, рассчитываемый по формуле (33). 1.9. Адиабатическая температура горения стехиометриче-ской емеси Тщ,- это теоретически вычисляемая температура цроду(стов горения. При расчете предполагается достижение термодинамического равновесия между, участками реакции и отсутствие теплопотерь из зоны реакции. 1.10. Максимальная нормальная скорость горения - максимальная линейная скорость распространения фронта пламени в газовых CMeQHXj определяемая в специальных условиях. 1.11. Максимальное давление взрыва и максимальная скорость нарастания давления взрыва Максимальное давление взрыва - наибольшее давление, возникающее при дефлаграционном взрыве газо-, паро- или пылевоздушных смесей в замкнутом объеме при начальном давлении смеси 101,3 кПа. Максимальная скорость нарастания давления взрыва - максимальное значение производной давления взрыва по времени на восходящем участке зависимости давления взрыва газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде от времени. 1.12. Максимальная степень расширения продуктов горения - максимальная величина отношения объема конечных продуктов горения при температуре пламени к объему исходной смеси. 1.13. Нижний концентрационный предел распространения пламени для аэровзвесей твердых горючих веществ - количество горючего вещества, выраженное в граммах и отнесенное к 1 м исходной смеси горючего с окислительной средой, при уменьшении которого смесь становится неспособной к распространению пламени. 1.14. Температура самовоспламенения - самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся пламенным горением. 1.15. Температурные пределы распространения пламени -значения температур, при которых насыщенные пары вещества образуют в окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему (нижний температурный предел) или верхнему (верхний температурный предел) концентрационным пределам распространения пламени. 1.16. Безопасный максимальный экспериментальный зазор (БЭМЗ) - максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации горючего в воздухе. 1.17. Максимальная скорость распространения пламени вдоль поверхности горючей жидкости - максимальная линейная скорость распространения фронта пламени по узкой паровоздушной прослойке, образующейся вблизи свободной поверхности испаряющейся на воздухе горючей жидкости. 1.18. Минимальная огнетушащая концентрация газового средства пожаротушения (ГОС) - минимальная объемная доля roc в смеси с окислительной средой, при которой достигается тушение модельного очага горения. 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ 2.1. Методы расчета концентрационных пределов распространения пламени для газо- и паровоздушных смесей 2.1.1. Метод расчета нижнего концентрационного предела распространения пламени Нижний предел фн в объемных процентах для индивиду-альньсс вешеств, состояших из атомов С, Н, О, N, рассчитывается по формуле Фн =100/(ЬсПс +ЬнПн + ЬоПо + Ьп, + Ь-АЩ +1), (1) где Пс, Пн, По, Hn - число атомов С, Н, О в молекуле горючего; he, Ьн, ho, hN hf - коэффициенты; их значения составляют: he = 8,737, hH = 2,757, ho = -0,522, hn = -0,494, hf = 2,36 x 10-2 кДж/моль; AH°- стандартная теплота образования горючего вешества, кДж/моль; значения AHf рассчитываются по формуле (37). Относительная средняя квадратичная погрешность расчета по формуле (1) не превышает 6 %. Пример. Рассчитать нижний предел распространения пламени для о-ксилола CgHjo по формуле (1). Стандартная теплота образования вещества составляют 18,99 кДж/моль: Ф„ =100/(8,737-8 + 2,757-10-2,36-10-2.18,99 + 1) = 1,02 % 2.1.2. Метод расчета верхнего концентрационного предела распространения пламени Верхний предел фв в объемных процентах для индивидуальных органических веществ рассчитывается по формуле
Таблица 2
Пример. Рассчитать верхний концентрационный предел распространения пламени для кротонового альдегида по формуле (2). Эмпирическая формула .С4Н6О, структурная формула Н2С = СН-СНг-СН = О. Из структурной формулы определяются значения щ. пс-н = 6, Пс-с = 2, пс=о= Ij пс=с = 1-По формуле (2) получаем: Фв = 100/(1,39-6-0,84-2 + 0,24-1 +1,31 1 -1,47) - 15,7 % (об.) 93 = 100/(2:hini + 2:gJ, i=l к=1 где П] - число i-x моле1{улярных связей в моле1{уле горючего (например, С-С, С-Н, С-О и т. д.); hj - параметр i-й связи; значения hi приведены в табл. 1; gk - коэффициент, учитывающий те или иные особенности строения моле1{улы горючего (наличие в молекуле циклов, эпоксигрупп и т. д.); значе-1ИЯ §к для некоторьсс структурных групп приведены в табл. 2. Относительная средняя квадратичная погрешность асче-та по формуле (1) составляет 11 %. Таблица 1 |
© 2007 RCSZ-TCC
Телеком оборудование Поддержка сайта: rcsz-tcc.ru@r01-service.ru +7(495)795-01-39, номер 607919 |