ГОСТ 12.1.004-91 => Таблица 6. Таблица 7. Таблица 8.

Таблица 6

 

Наименование горящего вещества (изделия) или пожароопасной операции	Температура пламени (тления или нагрева), оС	Время горения (тления), мин
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости	880	-
Древесина и лесопиломатериалы	1000	-
Природные и сжиженные газы	1200	-
Газовая сварка металла	3150	-
Газовая резка металла	1350	-
Тлеющая папироса	320-410	2-2,5
Тлеющая сигарета	420-460	26-30
Горящая спичка	600-640	0,33

 

Открытое пламя опасно не только при непосредственном контакте с горючей средой, но и при ее облучении. Интенсивность облучения (g_р), Вт×м^-2, вычисляют по формуле

(92)

где 5,7 - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт×м^-2×К^-4;

e_пр - приведенная степень черноты системы

(93)

e_ф - степень черноты факела (при горении дерева равна 0,7, нефтепродуктов 0,85);

e_в - степень черноты облучаемого вещества принимают по справочной литературе;

Т_ф - температура факела пламени, К,

Т_св - температура горючего вещества, К;

j_1ф- коэффициент облученности между излучающей и облучаемой поверхностями.

Критические значения интенсивности облучения в зависимости от времени облучения для некоторых веществ приведены в табл. 7.

Пожарная опасность искр печных труб, котельных, труб паровозов и тепловозов, а также других машин, костров, в значительной степени определяется их размером и температурой. Установлено, что искра диаметром 2 мм пожароопасна, если имеет температуру около 1000°С, диаметром 3 мм-800 °С, диаметром 5 мм-600 °С.

Теплосодержание и время остывания искры до безопасности температуры вычисляют по формулам (76 и 91). При этом диаметр искры принимают 3 мм, а скорость полета искры (w_и), м×с^-1, вычисляют по формуле

(94)

где w_в - скорость ветра, м×с^-1;

H - высота трубы, м.

Таблица 7

 

Материал	Минимальная интенсивность облучения, Вт×м-2, при продолжительности облучения, мин
	3	5	15
Древесина (сосна влажностью 12%)	18800	16900	13900
Древесно-стружечная плита плотностью 417 кг×м-3	13900	11900	8300
Торф брикетный	31500	24400	13200
Торф кусковой	16600	14350	9800
Хлопок-волокно	11000	9700	7500
Слоистый пластик	21600	19100	15400
Стеклопластик	19400	18600	17400
Пергамин	22000	19750	17400
Резина	22600	19200	14800
Уголь	-	35000	35000

 

5.1.5. Нагрев веществ, отдельных узлов и поверхностей технологического оборудования

Температуру нагрева электропровода при возникновении перегрузки (t_ж), °С, вычисляют по формуле

(95)

где t_ср.н - нормативная температура среды для прокладки провода, принимается в соответствии с правилами электрооборудования, утвержденными Госэнергонадзором, °С;

I_ф - фактический ток в проводнике, А;

t_ж.н - нормативная температура жилы электропровода, °С;

I_доп - допустимый ток в проводнике, А.

Температура газа при сжатии в компрессоре и отсутствии его охлаждения (Т_к), К, вычисляют по формуле

(96)

где Т_н - температура газа в начале сжатия, К;

Р_к, Р_н - давление газа в конце и начале сжатия, кг×м^-2;

k - показатель адиабаты (равен 1,67 и 1,4 соответственно для одно- и двухатомных газов).

Для многоатомных газов показатель адиабаты вычисляют по формуле

(97)

где С_р, С_v - изобарная и изохорная удельные массовые теплоемкости газов, Дж×кг^-1×К^-1.

Температуру нагрева электрических контактов при возникновении повышенных переходных сопротивлений (t_н.к), °С, вычисляют по формуле

(98)

где t_ср - температура среды, ^оС;

t - время, с;

t_к - постоянная времени нагрева контактов, с;

Р - электрическая мощность, выделяющаяся в контактных переходах, Вт;

S - площадь поверхности теплообмена, м²;

a_общ - общий коэффициент теплоотдачи, Вт×м^-2×К^-1.

До максимальной температуры контакты нагреваются за время

(99)

Электрическую мощность (Р), выделяющуюся в контактных переходах вычисляют по формуле

(100)

где I - ток в сети, А;

U_i - падение напряжения в i-й контактной паре в электрическом контакте, В;

п - количество контактных пар в контакте.

Значение падения напряжений на контактных парах U_i для деталей из некоторых материалов приведены в табл. 8.

Таблица 8

 

Наименование материала	Алюминий	Графит	Латунь	Медь	Сталь
Алюминий	0,28
Графит	3,0	3,0
Латунь	0,63	2,4	0,54
Медь	0,65	3,0	0,60	0,65
Сталь	1,4	1,6	2,1	3,0	2,5

 

Коэффициент теплообмена вычисляют в зависимости от температуры контактов по формулам:

(101)

(102)

Постоянную времени нагрева контактов вычисляют по формуле

(103)

где С - удельная массовая теплоемкость металла контактов, Дж кг ^-1×K^-1;

m - масса контактов кг.

Расчет t_н.к проводят в следующей последовательности. Для заданной температуры t_н.к вычисляют a_общ и С, а затем по формуле (98) вычисляют t_н.к. Если выбранное и вычисленное значения t_н.к отличаются более чем на 5%, то вычисление необходимо повторить.

Температуру подшипника скольжения при отсутствии смазки и принудительного охлаждения (t_п.с), ^оС, вычисляют по формуле

(104)

где t_ср - температура среды, °С;

a=0,44 fNdn - коэффициент мощности, Вт;

f - коэффициент трения скольжения;

N - сила, действующая на подшипник, кг;

d - диаметр шипа вала, м;

п - частота вращения вала, мин^-1;

S - площадь поверхности теплообмена (поверхность подшипника, омываемая воздухом), м²;

t - время работы подшипника, с;

- постоянная времени нагрева подшипника, с;

m - масса подшипника, кг.

Время нагрева подшипника (t), с, до заданной температуры вычисляют по формуле

(105)

Практически при t = 5t_п температура подшипника достигает максимального значения, вычисляемого по формуле

(106)

В формулах (106, 107, 108) коэффициент теплообмена a_общ вычисляют по формулам (101 или 102).

Последовательность расчета температуры подшипника аналогична расчету температуры нагрева контактов.

5.1.6. Нагрев веществ при самовозгорании

Минимальную температуру среды, при которой происходит тепловое самовозгорание, вычисляют из выражения

(107)

а время нагревания вещества до момента самовозгорания из выражения

(108)

где t_c - температура окружающей среды, °С;

t_c - время нагрева, ч;

A_p, A_в, n_p, n_в - эмпирические константы;

S - удельная поверхность тел, м^-1.

(109)

где F - полная наружная поверхность тела, м²;

V - объем тела, м³;

l, b, h - размеры тела вдоль соответствующей координатной оси, м; например, для прямоугольного параллелепипеда, l- длина, b - ширина, h - высота; для цилиндра: l=b=D_ц h -высота; для шара: l=b=h=D_ш и т. д.

5.2. Интенсивность отказов элементов оборудования, приборов и аппаратов

Зависимость интенсивности повреждений оборудования, приводящих к взрыву, от взрывоопасной концентрации для производства дивинила, метана, этилена и аммиака приведена на черт. 6.

min и max l

- - - средние значения

1 - фланцы; 2 - задвижки; 3 - скруберы; 4 - осушители;

5 - конденсаторы; 6 - емкости; 7 - трубы

Черт. 6

 

Интенсивность отказов различных элементов технологических аппаратов и защитных устройств определяют по табл. 9, 10.