Показатели пожаровзрывоопасности веществ 
2.4.3. методы расчета температуры вспышки индивидуальных. Жидких веществ в... Показатели пожаровзрывоопасности веществ 
2.4.3. методы расчета температуры вспышки индивидуальных. Жидких веществ в...

Показатели пожаровзрывоопасности веществ => 2.4.3. методы расчета температуры вспышки индивидуальных. Жидких веществ в открытом тигле. Таблица 7. Величина...

 
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
 

2.4.3. Методы расчета температуры вспышки индивидуальных

жидких веществ в открытом тигле

Температура вспышки в открытом тигле рассчитывается по формуле (10) с использованием значений эмпирических коэффициентов aj из табл. 7.

 

Таблица 7

 

Величина эмпирических коэффициентов aj (для различных структурных групп)

 

Структурная группа

aj, °С

Структурная группа

aj, °C

С-С

3,63

С = О

25,36

с-н

0,35

C-S

14,86

с-о

4,62

N-H

18,15

с = с

-4,18

О-Н

44,29

C-N

-7,03

С-С

6,48

H-S

10,75

H-Si

-4,58

Р-О

22,23

-SiCl3

50,49

Р = О

-9,86

 

 

 

Коэффициенты а0 и а1 при расчете температуры вспышки в открытом тигле равны соответственно минус 73,00 и 0,409 °С.

Средняя квадратическая погрешность расчета составляет 10 °С.

Температура вспышки органических и некоторых элементоорганических веществ в открытом тигле, если известна их мольная теплота сгорания, вычисляется по формуле (11) с использованием коэффициентов С0, C1, C2, равных соответственно: минус 47,58, 0,826 и 0,00612 кДж/моль.

Средняя квадратическая погрешность расчета составляет 13 °С.

Если известна зависимость давления насыщенных паров от температуры, то температура вспышки в открытом тигле рассчитывается по формуле (13), где АБ = 427 кПа/(см2 × с × К).

Средняя квадратическая погрешность расчета составляет 13 °С.

 

2.4.4. Методы расчета температуры воспламенения индивидуальных жидких веществ

Если известна зависимость давления насыщенных паров от температуры, то для определения температуры воспламенения веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, используется формула (13), в которой АБ = 453 кПа/(см2 × с × К) (для фосфорорганических веществ АБ = 1333 кПа/(см2 × с × К).

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (13) составляет 6 °С.

Температура воспламенения веществ, в состав которых входят структурные группы, указанные в табл. 8, вычисляется по формуле (10) с использованием эмпирических коэффициентов из табл. 8.

 

Таблица 8

 

Значения эмпирических коэффициентов aj (для разных видов структурных групп)

 

Структурная группа

aj, °C

Структурная группа

aj, °C

С-С

0,0270

с = о

-0,826

С-Н

-2,118

N-H

-0,261

с-о

-0,111

О-Н

8,216

с = с

-8,980

С-С

-2,069

C-N

-5,876

 

 

 

Коэффициенты а0 и а1 равны соответственно минус 47,787 и 0,8818 °С.

Средняя квадратическая погрешность расчета составляет 5°С.

Температура воспламенения tвосп (°C) алифатических спиртов и сложных эфиров рассчитывается по формуле

 

(18)

 

где tкип - температура кипения вещества, °С; k - эмпирический коэффициент, составляющий 6×10-4 для спиртов и 7×10-4 для сложных эфиров.

Средняя квадратическая погрешность расчета температуры воспламенения спиртов и сложных эфиров по формуле (18) составляет соответственно 2 и 4 °С.

Пример 1. Рассчитать температуру вспышки в закрытом тигле толуола С6Н5СН3 по формуле (10). Температура кипения вещества равна 110,6 °С.

В соединении имеется шесть связей С-С, одна связь С-С и восемь связей С-Н. С помощью данных табл. 4 находим:

tвсп = (-73,14) + 0,659 × 110,6 + 6 × (-0,28) + 1 × (-2,03) + 8 × 1,105 = 4,86 °С.

Экспериментальное значение tвсп составляет 4 °С, погрешность расчета равна 0,86 °С.

Пример 2. Рассчитать температуру вспышки в закрытом тигле диэтиламина (C2H5)2NH по формуле (11). Температура кипения вещества 55,2 °С, теплота сгорания 2820 кДж/моль. Используя данные табл. 5, получим:

tвсп = -45,5 + 0,83 × 55,2 - 0,0082 × 2820 = -23,44 °С.

Экспериментальное значение температуры вспышки диэтиламина составляет минус 26 °С, погрешность расчета 2,56 °С.

Пример 3. Рассчитать температуру вспышки в закрытом тигле додекана C12Н26 по формуле (12). Температура кипения вещества 216 °С. Коэффициенты определяем по табл. 6. Получаем:

tвсп = -74,0 + 0,69 × 216 = 75,0 °С.

Экспериментальное значение равно 74 °С, погрешность расчета 1,0 °С.

Пример 4. Рассчитать температуру вспышки в закрытом тигле этиленгликоля С2Н6О2 по формуле (13). Коэффициенты А, В, СА равняются соответственно 8,8672; 3193,6 и 273,15.

Для расчета температуры вспышки вычисляем коэффициент диффузии D0 по формуле

см2/с.

По формуле (13) находим Pвсп(tвсп + 273).

Температуру вспышки определяем методом последовательных приближений. Принимаем tвсп = 107 °С, тогда

Pвсп(tвсп + 273) = 1103.

Принимаем tвсп = 108 °С, тогда Рвсп = 0,48505; Рвсп = 3,055 кПа; Pвсп(tвсп + 273) = 1167.

Таким образом, температура вспышки составляет 107 °С. Погрешность расчета 13 °С.

Пример 5. Рассчитать температуру воспламенения бутилового спирта С4Н9ОН по формуле (18). Температура кипения вещества 117,5 °С.

Коэффициент k для спиртов равен 0,0006.

°С.

Экспериментальное значение температуры воспламенения 41 °С, погрешность расчета 2 °С.

 

2.5. Методы расчета температурных пределов распространения пламени

 

2.5.1. Методы расчета температурных пределов распространения пламени

для индивидуальных жидких веществ

2.5.1.1. Если известна зависимость давления насыщенных паров жидкости от температуры, то величина нижнего или верхнего температурного предела распространения пламени tп (°С) рассчитывается с использованием соответствующего значения концентрационного предела распространения пламени jп по формуле

 

(19)

 

где А, В, СА - константы уравнения Антуана; Р0 - атмосферное давление, кПа.

Величина jп может быть рассчитана по методам, рекомендуемым в п. 2.1. Погрешность расчета по формуле (19) определяется погрешностью величины jп.

2.5.1.2. Для веществ, состоящих из структурных групп, представленных в табл. 17, температурные пределы распространения пламени (°С) определяются по формуле

 

(20)

 

с использованием значений коэффициентов aj из табл. 9 для нижнего tн и верхнего tв температурных пределов соответственно.

 

Таблица 9

 

Значения коэффициентов aj для формулы (20)

 

Связь

aj, °С

Связь

aj, °С

tн

tв

tн

tв

с-н

-0,009

0,570

С=С

5,57

5,86

с-с

-0,909

-1,158

 

-4,40

-4,60

с-о

0,110

1,267

C-N

-2,14

0,0967

о-н

19,75

17,80

N-H

6,53

6,152

 

 

 

С=С

-2,66

-4,64

 

Коэффициенты а0 и а1 для нижних температурных пределов распространения пламени равны соответственно минус 62,46 и 0,655 °С, а для верхних пределов минус 41,43 и 0,723 °С.

Среднее квадратическое отклонение расчета по формуле (20) для значений нижнего температурного предела составляет 6,6 °С, для значений верхнего температурного предела - 9,2 °С.

2.5.1.3. Для классов веществ, перечисленных в табл. 10, температурные пределы распространения пламени рассчитываются по формуле

 

tп = k × tкип - l, (21)

 

где tкип - температура кипения, °С; k, l - коэффициенты, постоянные в пределах гомологического ряда, величины которых приведены в табл. 10.


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