Показатели пожаровзрывоопасности веществ 
2.3. метод расчета минимальной огнетушащей концентрации. Газовых средств... Показатели пожаровзрывоопасности веществ 
2.3. метод расчета минимальной огнетушащей концентрации. Газовых средств...

Показатели пожаровзрывоопасности веществ => 2.3. метод расчета минимальной огнетушащей концентрации. Газовых средств пожаротушения. 2.4. методы расчета температуры...

 
Пожарная безопасность - главная
Написать нам
ГОСТы, документы

 

Пожарная безопасность ->  Руководства ->  Показатели пожаровзрывоопасности веществ -> 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
текст целиком
 

2.3. Метод расчета минимальной огнетушащей концентрации

газовых средств пожаротушения

 

Метод расчета минимальных огнетушащих концентраций газовых средств пожаротушения распространяется на горючие вещества, состоящие из атомов С, Н, О, N.

Минимальную огнетушащую концентрацию газовых средств пожаротушения Смок, % (об.), вычисляют по формуле

 

Смок = a × Смфк, (9)

 

где a = 0,47 - безразмерный коэффициент; Смфк - минимальная флегматизирующая концентрация, рассчитанная по формуле (4).

Относительная средняя квадратичная погрешность расчета по формуле (9) составляет d = 31%.

Пример. Рассчитать по формуле (9) значение минимальной огнетушащей концентрации перфторбутана для тушения факела метана.

Для перфторбутана значение Смфк составляет 11 % (об.). Подставляя его в формулу (9), получаем:

СМОК = 0,47 × 11 = 5,2 % (об.).

 

2.4. Методы расчета температуры вспышки и воспламенения

 

2.4.1. Методы расчета температуры вспышки индивидуальных

жидких веществ в закрытом тигле

Температура вспышки (°С) веществ tвсп, имеющих нижеперечисленные структурные группы (табл. 4), рассчитывается по формуле

 

(10)

 

где а0 - размерный коэффициент, равный минус 73,14 °С; а1 - безразмерный коэффициент, равный 0,659; tкип - температура кипения исследуемой жидкости, °С; lj - число структурных групп j-го вида в молекуле; aj - эмпирические коэффициенты, приведенные в табл. 4.

 

Таблица 4

 

Значения эмпирических коэффициентов (для различных видов структурных групп)

 

Структурная группа

aj, °C

Структурная группа

aj, °С

С-С

-2,03

С=О

11,66

с-н

1,105

CºN

12,13

С-О

2,47

N-H

5,83

С=С

1,72

О-Н

23,90

C-N

14,15

c-c

-0,28

C-Cl

15,11

C-F

3,33

C-Br

19,40

C-S

2,09

Si-H

11,00

C=S

-11,91

Si-C

-4,84

H-S

5,64

Si-Cl

10,07

P-O

3,27

 

 

P=O

9,64

 

Средняя квадратичная погрешность расчета по формуле (10) составляет 9-13 °С.

Для органических соединений, состоящих из атомов С, Н, О, N, а также галоидорганических и элементоорганических соединений, содержащих атомы S, Si, P, Cl, температура вспышки рассчитывается по формуле

tвсп = C0 + С1 × tкип + С2 |DНсг|,

где DНсг - мольная теплота сгорания вещества, кДж/моль; C0, С1, С2 - эмпирические константы, величины которых приведены в табл. 5.

 

Таблица 5

 

Значения эмпирических констант С0, С1, С2 (для различных классов соединений)

 

Класс соединений

С0, °С

C1

С2, кДж/моль

Соединения, состоящие из

 

 

 

атомов С, Н, О, N

-45,5

0,83

-0,00812

атомов С, Н, О, N, Cl

-39,6

0,79

-0,0147

Соединения, содержащие атомы F, Вr

-57,4

0,79

-0,0147

Элементоорганические соединения, содержащие атомы S, Si, Р, Сl

-45,5

0,83

-0,0082

 

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (11) составляет 9-13 °С.

Более точную температуру вспышки перечисленных в табл. 6 классов веществ рассчитывают по формуле

 

tвсп = а + b × tкип, (12)

 

где а и b - эмпирические коэффициенты, значения которых приведены в табл. 6.

 

Таблица 6

 

Значения эмпирических коэффициентов а и b (для разных классов веществ)

 

Класс веществ

а, °С

b

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

 

Средняя квадратическая погрешность при расчете по формуле (12) составляет 3-5 °С.

Если известна зависимость давления насыщенных паров вещества от температуры, то температура вспышки (°С) рассчитывается по формуле

 

(13)

 

где Рвсп - парциальное давление паров горючего вещества при температуре вспышки, кПа; d0 - коэффициент диффузии пара в воздух, см2/с; b - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения; АБ - константа, равная 280 кПа/(см2 × с × К).

Средняя квадратическая погрешность расчета температуры вспышки по формуле (13) составляет 10-13 °С.

 

2.4.2. Методы расчета температуры вспышки смесей горючих

жидкостей в закрытом тигле

Температура вспышки смесей горючих жидкостей tвс (°С) рассчитывается по формуле

 

(14)

 

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

Величина может быть рассчитана по интерполяционной формуле

 

= -2918,6 + 19,6 ( + 273), (15)

 

где - температура кипения i-го компонента, °С.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (14) составляет 9 °С.

Если известна зависимость давления насыщенных паров от температуры для каждого из компонентов, то температура вспышки смеси tвсп см (°С) рассчитывается по формуле

 

(16)

 

где

Вi, - константы уравнения Антуана для i-го компонента.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (16) составляет 11 °С.

Температура вспышки бинарных смесей жидкостей tвсп см, принадлежащих к одному гомологическому ряду, н-спиртов или сложных эфиров нормального строения (°С) рассчитывается по формуле

 

(17)

 

где - температура вспышки легкокипящего компонента, °С; D - гомологическая разность по температуре вспышки в рассматриваемом ряду, °С; х - массовая доля высококипящего компонента в жидкой фазе; m - разность между числом углеводородных атомов компонентов смеси; х' - коэффициент, учитывающий нелинейный характер зависимости tвсп от х. При х ³ 0,5х' = 2х - 1, при х < 0,5х'.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (17) превышает на 2 °С погрешность .

 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
текст целиком

 

Краткое содержание:

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ

ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ

ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ

ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

Руководство

УДК 614.841.41

1. ПОКАЗАТЕЛИ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ

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

2.1.2. Метод расчета верхнего концентрационного предела распространения пламени

Таблица 1

Таблица 2

2.1.3. Метод расчета концентрационных пределов распространения

пламени для смесей горючих веществ при начальной температуре 25° С

2.2. Метод расчета минимальной флегматизирующей концентрации флегматизатора

и минимального взрывоопасного содержания кислорода

Таблица 3

2.3. Метод расчета минимальной огнетушащей концентрации

газовых средств пожаротушения

2.4. Методы расчета температуры вспышки и воспламенения

2.4.1. Методы расчета температуры вспышки индивидуальных

жидких веществ в закрытом тигле

Таблица 4

Значения эмпирических коэффициентов (для различных видов структурных групп)

Таблица 5

Значения эмпирических констант С0, С1, С2 (для различных классов соединений)

Таблица 6

Значения эмпирических коэффициентов а и b (для разных классов веществ)

2.4.2. Методы расчета температуры вспышки смесей горючих

жидкостей в закрытом тигле

2.4.3. Методы расчета температуры вспышки индивидуальных

жидких веществ в открытом тигле

Таблица 7

Величина эмпирических коэффициентов aj (для различных структурных групп)

2.4.4. Методы расчета температуры воспламенения индивидуальных жидких веществ

Таблица 8

Значения эмпирических коэффициентов aj (для разных видов структурных групп)

2.5. Методы расчета температурных пределов распространения пламени

2.5.1. Методы расчета температурных пределов распространения пламени

для индивидуальных жидких веществ

Таблица 9

Значения коэффициентов aj для формулы (20)

Таблица 10

Значения коэффициентов k и l в формуле (21)

2.5.2. Методы расчета температурных пределов распространения пламени

для смесей жидкостей, представляющих собой растворы

Таблица 11

Значения g для наиболее распространенных негорючих компонентов

2.6. Метод расчета температур вспышки, воспламенения и температурных пределов

распространения пламени при давлении, отличном от (101,3 ±1,3) кПа

2.7. Метод расчета минимальной энергии зажигания

газо- и паровоздушных смесей

Таблица 12

Зависимость теплосодержания воздуха от температуры

2.8. Метод расчета стехиометрической концентрации горючего вещества в воздухе

2.9. Методы расчета адиабатической температуры горения стехиометрических

смесей горючего с воздухом Тад при постоянном давлении

2.9.1. Методы расчета адиабатической температуры горения стехиометрических

смесей горючих с воздухом без учета степени диссоциации продуктов горения

Таблица 13

Абсолютные энтальпии простых веществ и продуктов горения при 298,15 К

Таблица 14

Абсолютные энтальпии простых веществ и продуктов их горения, кДж/моль

Таблица 15

Аддитивные вклады , кДж/моль, различных связей в энтальпию образования

элементоорганических соединений в газообразном состоянии при 298,15 К и 101,3 кПа

2.9.2. Расчет адиабатической температуры горения стехиометрических смесей

горючих с воздухом с учетом степени диссоциации продуктов горения

Таблица 16

Значения адиабатических температур горения Тад, вычисленных с учетом диссоциации

продуктов горения при постоянном давлении 101,3 кПа

2.10. Методы расчета максимального давления взрыва и максимальной

скорости нарастания давления взрыва

2.10.1. Методы расчета максимального давления взрыва без учета

степени диссоциации продуктов горения

2.10.2. Метод расчета максимальной скорости нарастания давления взрыва

2.11. Метод расчета максимальной степени расширения продуктов горения

2.12. Методы расчета максимальной нормальной скорости горения

парогазовых смесей с воздухом

2.12.1. Метод расчета максимальной нормальной скорости горения

для органических веществ, состоящих из атомов С, Н, N, О, S

Таблица 17

Значение коэффициентов hj в формуле (46)

2.12.2. Метод расчета максимальной нормальной скорости горения для органических

веществ, состоящих из атомов С, Н, N, О и для веществ, состоящих

из структурных групп, не учтенных в табл. 17

Таблица 18

Величина поправки к значению адиабатической температуры

(для различных структурных групп)

Таблица 19

Значения экспериментальной нормальной скорости горения

2.13. Методы расчета температуры самовоспламенения газов и паров

2.13.1. Метод расчета температуры самовоспламенения газов

и паров органических соединений

Таблица 20

Значения коэффициентов а и b в формуле (54)

2.13.2. Метод расчета температуры самовоспламенения

фосфорорганических соединений

2.13.3. Метод расчета температуры самовоспламенения

отдельных классов органических соединений

Таблица 21

Формулы для расчета температуры самовоспламенения отдельных

классов органических соединений

Таблица 22

Температура самовоспламенения для ряда соединений

2.14. Методы расчета критического диаметра огнегасящего канала и безопасного

экспериментального максимального зазора

2.15. Метод расчета максимальной скорости распространения пламени

вдоль поверхности горючей жидкости

3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ

АЭРОВЗВЕСЕЙ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ

3.1. Исходные данные для расчета показателей пожаровзрывоопасности

аэровзвесей твердых веществ

3.2. Метод расчета нижнего концентрационного предела распространения пламени

3.3. Метод расчета максимального давления взрыва

3.4. Метод расчета максимальной скорости нарастания давления взрыва

3.5. Метод расчета минимального взрывоопасного содержания кислорода

3.6. Метод расчета минимальной энергии зажигания

3.7. Метод расчета условий теплового самовозгорания по результатам

экспериментальных исследований

Пример расчета

Таблица 23

Расчет кинетических параметров уравнения реакции горения хлопка

ПРИЛОЖЕНИЕ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ

И ПОКАЗАТЕЛЯМ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ НЕКОТОРЫХ ОБРАЗЦОВ

ЗЕРНОВЫХ И КОМБИКОРМОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, ВЫСУШЕННЫХ

ДО ПОСТОЯННОЙ МАССЫ

Таблица 1

Элементный состав и теплота сгорания образцов*

Таблица 2

Показатели пожаровзрывоопасности образцов

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ПОКАЗАТЕЛИ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ

2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ

3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ АЭРОВЗВЕСЕЙ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ

Рейтинг@Mail.ru