Показатели пожаровзрывоопасности веществ 
Таблица 10. Значения коэффициентов k и l в формуле (21). 2.5.2. методы расчета... Показатели пожаровзрывоопасности веществ 
Таблица 10. Значения коэффициентов k и l в формуле (21). 2.5.2. методы расчета...

Показатели пожаровзрывоопасности веществ => Таблица 10. Значения коэффициентов k и l в формуле (21). 2.5.2. методы расчета температурных пределов распространения...

 
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
 

Таблица 10

 

Значения коэффициентов k и l в формуле (21)

 

Гомологический ряд

Температурный предел

k

l, °С

Углеводороды алифатические

Нижний

Верхний

0,69

74

0,79

51

Спирты алифатические

Нижний

Верхний

0,61

38

0,69

15

Эфиры сложные

Нижний

Верхний

0,61

54

0,75

33

Алкиламины первичные

Нижний

0,50

55

 

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (21) не превышает 10 °С.

2.5.1.4. В случаях, не предусмотренных в пп. 2.5.1.1-2.5.1.3, величина нижнего температурного предела распространения пламени tн (°С) рассчитывается по формуле

 

tн = tвсп - C, (22)

 

где С - константа, равная 2 °С, если для расчета используется значение tвсп в закрытом тигле, и равная 8 °С, если для расчета используется значение tвсп в открытом тигле.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (22) определяется погрешностью величины tвсп и, как правило, не превышает 12 °С.

 

2.5.2. Методы расчета температурных пределов распространения пламени

для смесей жидкостей, представляющих собой растворы

2.5.2.1. Методы расчета температурных пределов для смесей горючих жидкостей

Если известна зависимость давления насыщенных паров от температуры для каждого из компонентов смеси, то температурный предел распространения пламени для смеси tпсм (°C) рассчитывается по формуле

 

(23)

 

где k - число компонентов смеси; gi - коэффициент активности i-го компонента; хi - мольные доли i-го компонента в жидкой фазе; - константы уравнения Антуана для i-го компонента смеси; - температурный предел распространения пламени для i-го компонента.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (23) составляет 10 °С для нижнего температурного предела и не превышает 20 °С для верхнего.

Если известна зависимость давления насыщенных паров от температуры хотя бы для одного компонента смеси, нижний температурный предел распространения пламени для смеси tнсм (°C) рассчитывается по формуле

 

(24)

 

где - мольная теплота испарения i-го компонента смеси, кДж/моль; R - универсальная газовая постоянная; - нижний температурный предел распространения пламени i-го компонента, °С.

Величина /R может быть определена по интерполяционной формуле

 

/R = -2918,6 + 19,6( + 273), (25)

 

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

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (24) составляет 10 °С.

2.5.2.2. Метод расчета нижнего температурного предела распространения

пламени для смесей горючих и негорючих жидкостей

Если смесь жидкостей представляет собой раствор, то, используя известную зависимость давления насыщенных паров от температуры для каждого негорючего компонента, можно рассчитать нижний температурный предел распространения пламени для смеси Тнсм (К):

 

(26)

 

где xj, xj - мольные доли i-го горючего и j-го негорючего компонентов в жидкой фазе; , - мольная теплота испарения i-го горючего и j-го негорючего компонентов, кДж/моль; - нижний температурный предел распространения пламени i-го горючего компонента, К; - условный нижний температурный предел распространения пламени j-го негорючего компонента, который рассчитывается по формуле

 

(27)

 

где aj, Bj, - константы уравнения Антуана для данного негорючего компонента; Р0 - атмосферное давление, кПа; g - параметр, характеризующий флегматизирующее или ингибирующее влияние негорючего компонента в паровой фазе (табл. 11).

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (26) составляет 10 °С.

 

Таблица 11

 

Значения g для наиболее распространенных негорючих компонентов

 

Вещество

g

Вода

1,23

Тетрахлорметан

4,80

1,1,2-Трифтортрихлорэтан

5,60

1,2-Дибромтетрафторэтан

21,30

 

Пример. Рассчитать нижний температурный предел распространения пламени для этиленгликоля С2Н6О2 по формулам (19) и (20). Коэффициенты А, В, СА равняются соответственно 8,8672; 3193,6 и 273,15.

В соответствии с разделом 2.1.1 находим нижний концентрационный предел распространения пламени: jн = 3,8 % (об.).

Используя формулу (19), находим tн:

Экспериментальное значение tн равно 112 °С.

Для расчета tн этиленгликоля по формуле (20) используем коэффициенты из табл. 9 и значения температуры кипения 197,8 °С (470,8 К). Из структурной формулы НО-СН2-СН2-ОН получаем четыре связи типа С-Н, одну связь типа С-С, две связи С-О и две связи О-Н. Используя коэффициенты из табл. 9, получаем:

Тн = 31,73 + 0,655 × 470,8 + (-0,009) × 4 + (-0,909) × 1 + 0,110 × 2 +19,75 × 2 = 378,88 К (105,9 °С).

Погрешность расчета по формуле (20) для этиленгликоля составляет 6,1 °С.


2.6. Метод расчета температур вспышки, воспламенения и температурных пределов

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

 

Если известна зависимость давления насыщенного пара от температуры, то величина температуры вспышки, воспламенения и температурных пределов воспламенения при давлении Р в интервале от 13,3 до 202,6 кПа вычисляется (°С) по формуле

 

(28)

 

где t0 - температура вспышки, воспламенения или температурный предел распределения пламени при давлении Р0, равном 101,3 кПа; В, СА - константы уравнения Антуана.

Величина t0 рассчитывается по методам, изложенным в предыдущих разделах. Погрешность расчета по формуле (28) определяется погрешностью расчета t0.

 

2.7. Метод расчета минимальной энергии зажигания

газо- и паровоздушных смесей

 

Минимальная энергия зажигания W (Дж) рассчитывается по формуле

 

W = a q , (29)

 

где a = 0,5 - коэффициент пропорциональности; q - удельное объемное количество тепла, необходимое для нагрева горючей смеси от ее начальной температуры tнач до температуры самовоспламенения, Дж/м3; lk - величина критического зазора, м.

Удельное объемное количество тепла, необходимое для нагрева горючей смеси от tнач до tсв, рассматривается как тепло, нужное для нагрева воздуха qг, и вычисляется (Дж) по формуле

 

(30)

 

где Ср - теплоемкость воздуха, Дж/(кг × град); rг - плотность воздуха, кг/м3.

Величину qг можно вычислить по табл. 12.

 

Таблица 12

 

Зависимость теплосодержания воздуха от температуры

 

Температура, °С

Теплоемкость воздуха, кДж/(м3 × град)

Тепло, затрачиваемое на нагрев 1 м3 воздуха от 20 °С, кДж

20

1,211

-

30

1,171

11,09

40

1,134

23,4

50

1,098

34,6

60

1,055

45,4

70

1,034

55,8

80

1,099

66,2

90

0,977

75,9

100

0,955

85,5

120

0,906

103,6

140

0,865

121,3

160

0,829

137,9

180

0,796

153,8

200

0,765

169,1

250

0,700

204,1

300

0,644

236,3

350

0,600

266,3

400

0,560

294,3

500

0,501

344,4

600

0,450

384,4

700

0,411

430,5

800

0,380

468,5

900

0,353

503,8

1000

0,328

536,6

1100

0,308

567,4

1200

0,290

596,4

 

При расчете критического зазора зажигания lk используются значения максимального экспериментального безопасного зазора (МЭБЗ), ГОСТ 12.1.001-78:

 

lk = 2 МЭБЗ. (31)

 

Среднеквадратическая погрешность расчета по формуле (29) составляет 90 %.

Пример. Рассчитать минимальную энергию зажигания паровоздушной смеси керосина осветительного марки А по формуле (29). Исходные данные: tнач = 70 °С, tсв = 238 °С, lk = 1,8 мм.

Используя данные табл. 12, находим:

qг = 1,4×105 Дж/м3.

Подставляя q = qг в формулу (29), определяем значение минимальной энергии зажигания паров керосина при 70 °С:

W = 0,5 × 1,4 × 105 × (1,8 × 10-3)3 = 4,1 × 10-4 Дж.

 

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