Показатели пожаровзрывоопасности веществ 
2.8. метод расчета стехиометрической концентрации горючего вещества в воздухе.... Показатели пожаровзрывоопасности веществ 
2.8. метод расчета стехиометрической концентрации горючего вещества в воздухе....

Показатели пожаровзрывоопасности веществ => 2.8. метод расчета стехиометрической концентрации горючего вещества в воздухе. 2.9. методы расчета адиабатической...

 
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
 

2.8. Метод расчета стехиометрической концентрации горючего вещества в воздухе

 

Для горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, S, Si, Р, F, Cl, Br, J, стехиометрическая концентрация в процентах объемных определяется по формуле

 

jст = 100/(4,84b + 1), (32)

где b = mс + ms + msi + 2,5mР + 0,25(mн - mх) - 0,5mО. (33)

 

В формуле (33) mc, ms, mSi, mP, mн, mО - число атомов углерода, серы, кремния, фосфора, водорода и кислорода в молекуле горючего; mх - суммарное число атомов F, Cl, Br, J в молекуле горючего.

Пример. Рассчитать стехиометрическую концентрацию этиленгликоля С2Н6O2 в воздухе по формуле (32).

По формуле (33) вычисляем:

b = 2 + 0,25 × 6 - 0,5 × 2 = 2,5.

Рассчитываем jст по формуле (32):

jст = 100/(4,84 × 2,5 + 1) = 7,63 % (об.).

 

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

Для расчета адиабатической температуры горения стехиометрической смеси горючего с воздухом без учета степени диссоциации продуктов горения определяется состав исходной смеси и продуктов сгорания по уравнению материального баланса для химической реакции горения, записанному в общем виде:

 

(34)

 

Состав исходной смеси характеризует левая часть равенства (34), а состав продуктов горения - правая.

Используя уравнение материального баланса (34), можно составить уравнение энергетического баланса, приравнивая сумму абсолютных энтальпий исходных веществ (при начальной температуре Т0, К) к сумме абсолютных энтальпий продуктов горения (при адиабатической температуре горения стехиометрической смеси):

 

(35)

 

Учитывая, что исходная смесь состоит из одного моля горючего вещества, b молей кислорода и 3,84b молей азота, а продуктами сгорания являются СО2, SO2, SiO2, P4O10, Н2О и галоидкислоты НХ (где X - это F, Cl, Br, J), уравнение (35) можно записать следующим образом:

 

(36)

 

Задача вычисления адиабатической температуры горения сводится к нахождению такой температуры продуктов горения, при которой сумма абсолютных энтальпий продуктов горения , выражаемая правой частью уравнения (36), окажется равной сумме абсолютных энтальпий исходных (начальных) веществ , выражаемой левой частью уравнения.

Значения абсолютных энтальпий простых веществ и продуктов горения при температурах 298-4000 К приведены в табл. 13 и 14. Величина теплоты образования одного моля горючего вещества берется из справочной литературы или определяется расчетным путем.

 

Таблица 13

 

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

 

Вещество

Абсолютная энтальпия при 298,15 К, кДж/моль

Вещество

Абсолютная энтальпия при 298,15 К, кДж/моль

Ar (газ)

6,190

НСl (газ)

35,960

Вr2 (жидкость)

-21,159

HF (газ)

8,590

С (графит)

385,450

Н2О (жидкость)

-34,071

С (газ)

1108,235

Н2О (газ)

9,898

CF4 (газ)

87,688

N2 (газ)

8,660

СО2 (газ)

9,359

O2 (газ)

8,674

Сl2 (газ)

9,171

Р (тв. белый)

719,625

F2 (газ)

306,678

S (ромбическая)

298,460

Н2 (газ)

247,151

S2 (газ)

725,954

НВr (газ)

76,477

Воздух

8,661

 

 

Si

906,514

 

Стандартные теплоты образования с достаточной для практических целей точностью можно рассчитать по аддитивным вкладам связей по формуле

 

(37)

 

где nj - число связей j-го типа в молекуле соединения; - аддитивный вклад связи j-го типа (табл. 15).

При расчете энтальпии необходимо учитывать следующие особенности.

1. Значение аддитивного вклада связи между одними и теми же элементами в общем виде зависит от структурной валентности атомов, участвующих в связи, кратности связи, наличия напряженной структуры молекул, связанной с деформацией валентных углов, взаимного сопряжения связей. Величина структурной валентности указана в табл. 15 в виде верхнего индекса символа элемента.

 

Таблица 14

 

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

 

т, к

Воздух

СО2

СО

О2

О

Н2О

ОН

Н2

Н

N2

Аr

С (графит)

0

0

0

279,07

0

246,55

0

158,04

238,94

335,17

0

89,78

0

393,21

298,15

8,66

9,35

287,74

8,67

253,27

9,91

166,86

247,39

341,36

8,67

98,95

6,19

394,19

400

11,64

13,36

290,71

11,69

255,48

13,36

169,88

250,37

343,47

11,64

101,99

8,30

395,21

600

17,62

22,25

296,67

17,91

259,73

20,41

175,78

256,22

347,63

17,56

108,09

12,46

398,14

800

23,86

32,14

302,90

24,49

263,93

27,93

181,72

262,11

351,79

23,71

114,48

16,61

401,87

1000

30,36

42,72

309,40

31,36

268,12

35,94

187,76

268,09

355,94

30,13

121,15

20,77

406,02

1200

37,09

53,77

316,14

38,41

272,29

44,48

193,98

274,21

360,09

36,78

128,02

24,92

410,45

1400

44,00

65,19

323,04

45,60

276,46

53,51

200,39

280,49

364,24

43,61

135,04

29,08

415,09

1600

51,05

76,87

330,08

52,91

280,63

62,97

206,99

286,95

368,40

50,58

142,17

33,23

419,90

1800

58,20

88,70

337,21

60,31

284,79

72,82

213,72

293,57

372,55

57,65

149,39

37,38

424,83

2000

65,44

100,71

344,42

67,81

288,96

83,02

220,60

300,36

376,70

64,81

156,66

41,54

429,85

2200

72,76

112,82

351,69

75,41

293,11

93,41

227,60

306,99

380,86

71,97

163,98

45,69

434,53

2400

80,14

125,04

359,01

83,10

297,28

104,14

234,71

314,03

385,01

79,26

171,35

49,85

439,69

2600

86,58

137,32

366,37

90,88

301,44

115,08

241,91

321,19

389,16

86,57

178,75

54,00

444,92

2800

95,06

149,69

373,77

98,74

305,61

126,22

249,22

328,46

393,32

93,91

186,17

58,15

450,20

3000

102,60

162,10

381,18

106,69

309,79

137,56

256,56

335,82

397,47

101,30

193,62

62,307

455,54

3200

110,17

174,55

388,64

114,72

313,98

149,05

263,99

343,27

401,62

108,71

201,08

66,46

460,93

3400

117,77

187,06

396,10

122,82

318,18

160,69

271,49

350,81

405,77

116,14

208,57

70,60

466,37

3600

125,41

199,61

403,60

130,98

322,39

172,47

279,04

358,44

409,93

123,61

216,08

74,77

471,94

3800

133,08

212,19

411,10

139,22

326,62

184,37

286,65

366,13

414,08

131,08

223,60

78,92

477,41

4000

140,78

224,81

418,63

147,51

330,87

196,42

294,30

373,90

418,23

138,58

231,13

83,08

483,00

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