Показатели пожаровзрывоопасности веществ 
2.14. методы расчета критического диаметра огнегасящего канала и безопасного.... Показатели пожаровзрывоопасности веществ 
2.14. методы расчета критического диаметра огнегасящего канала и безопасного....

Показатели пожаровзрывоопасности веществ => 2.14. методы расчета критического диаметра огнегасящего канала и безопасного. Экспериментального максимального зазора....

 
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
 

2.14. Методы расчета критического диаметра огнегасящего канала и безопасного

экспериментального максимального зазора

 

Расчёт критического диаметра dкр длинного цилиндрического огнегасящего канала производится по формуле

 

(58)

 

где Рекр = 72 - число Пекле; Su - нормальная скорость горения; Срv - удельная теплоёмкость, Дж/(кг×К); l - коэффициент теплопроводности исходной смеси, Вт/(м×К); Т - температура, К; Р - давление, Па; R - универсальная газовая постоянная, равная 8,31, Дж/(моль×К); М - молярная масса, кг/моль.

Максимальный экспериментальный безопасный зазор (БЭМЗ) рассчитывается по формуле

 

(59)

 

Относительная средняя квадратическая погрешность расчёта составляет 18 %.

 

2.15. Метод расчета максимальной скорости распространения пламени

вдоль поверхности горючей жидкости

 

Максимальная скорость распространения пламени вдоль поверхности горючей жидкости вычисляется по формуле

 

SL = (0,8 + 0,4DV) × Su, (60)

 

где DV - максимальная степень расширения продуктов горения, вычисляемая по п. 2.11; Su - максимальная нормальная скорость горения смеси паров жидкости с воздухом, вычисляемая по п. 2.12.

Пример. Рассчитать максимальную скорость распространения пламени вдоль поверхности бензола. Исходные данные: максимальная нормальная скорость горения смеси паров бензола с воздухом 0,45 м/с, максимальная степень расширения продуктов горения смеси паров бензола с воздухом 8,0.

Используя формулу (60), получаем:

SL=(0,8+0,4 × 8,0) × 0,45 = 1,8 м/с.

 

3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ

АЭРОВЗВЕСЕЙ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ

 

3.1. Исходные данные для расчета показателей пожаровзрывоопасности

аэровзвесей твердых веществ

 

В настоящем разделе руководства рассматриваются методы расчета показателей пожаровзрывоопасности органических дисперсных материалов. Данные методы расчета были использованы применительно к комбикормовым и зерновым пылям, а также к органическим химическим и биохимическим реактивам.

Для использования этих методов требуются исходные данные по исследуемым образцам материалов, а именно теплота сгорания вещества и элементный состав материала. При отсутствии этих сведений возможно экспериментальное определение указанных физико-химических характеристик вещества по известным методикам, либо использование обобщенных значений показателей, величина которых выбрана исходя из условий надежности результатов оценки пожаровзрывоопасности вещества.

Действие методов расчета распространяется только на органические вещества, в состав которых входят атомы С, Н, О, N, доля примесей других атомов в горючем веществе не должна превышать 6 % (масс.), при этом в расчетах используется информация только об атомах С, Н, О, N, входящих в состав вещества. Например, в состав шрота подсолнечного (ГОСТ 11246) входят элементы С, Н, О, N, S в соотношении соответственно, 41,72; 6,5; 2,8; 0,44 и 0,038 % (масс). Принимая во внимание, что содержание серы в веществе менее 6 % (масс.), в дальнейшем рассматриваем шрот подсолнечный как вещество, в состав которого входят только атомы С, Н, О, N в указанном выше соотношении.

Для индивидуальных веществ молекулярная масса М определяется выражением

 

М = 12mс + mн + 16mO + 14mN, (61)

 

где mс, mн, mO, mN - соответственно число атомов углерода, водорода, кислорода и азота, входящих в молекулу вещества.

Если структурная формула отсутствует (смеси индивидуальных веществ, полимеры, зерновые и комбикормовые пыли и т. д.) или о ней нет сведений, то молекула вещества моделируется набором атомов С, Н, О, N в количестве, вычисляемом следующим образом:

 

(62)

 

где Сс, Сн, CO, CN - содержание атомов С, Н, О, N в составе горючего материала, % (масс.).

При этом количество атомов того или иного вида в молекуле (mC, mH, mO, mN) может быть дробным.

Пример 1. Определить величину М для аминоуксусной кислоты C2H5O2N.

По формуле (61) вычисляем:

М = 12×2 + 5 + 16×2 + 14×1 = 75.

Пример 2. Определить количество атомов С, Н, О, N и молекулярную массу ячменя дробленого (ГОСТ 16470).

Исходные данные: содержание, С, Н, О, N в веществе соответственно 43,47; 6,0; 46,01; 3,1% (масс.).

По формулам (62) получим:

М = 12 × 3,6 + 6,0 + 16 × 2,9 + 14 × 0,22 = 98,6.

 

3.2. Метод расчета нижнего концентрационного предела распространения пламени

 

Величина нижнего концентрационного предела распространения пламени по аэровзвесям вычисляется по формуле

 

(63)

 

где НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени, г/м3; - теплота сгорания вещества, кДж/кг.

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (63) составляет 19%.

Пример. Вычислить НКПР для шрота подсолнечного (ГОСТ 11246) и полистирола, теплота сгорания которых составляет соответственно - минус 18,4×103 и минус 42×103 мДж/кг. Экспериментальная величина предела равна соответственно 40 г/м3 и 20 г/м3.

Используя формулу (63), получаем:

для подсолнечного шрота

НКПР = 8 × 105 /(18,4 × 103) = 43,7 г/м3,

для полистирола

НКПР = 8 × 105 /(4,2 × 104) = 19 г/м3.

Относительная погрешность расчета для выбранных материалов составляет соответственно 9,2 и 5 %.

При отсутствии возможности использовать для оценки величины НКПР формулу (63), допускается полагать значение НКПР равным 40 г/м3 - для зерновых и комбикормовых пылей и 15 г/м3 - для органических химических и биохимических реактивов.

 

3.3. Метод расчета максимального давления взрыва

 

Величина максимального избыточного давления взрыва аэровзвесей Рmах, находившихся первоначально в нормальных условиях (начальное давление воздуха 101,3 кПа, начальная температура аэровзвеси 25 °С), вычисляется по формуле

 

(64)

 

где Рmах - максимальное давление взрыва аэровзвеси, кПа;

- максимальное давление взрыва, рассчитанное в предложении адиабатичности процесса горения и отсутствии диссоциации продуктов горения, кПа.

Величина рассчитывается по формуле

 

= 0,34×С7×С1 - 101,3, (65)

 

где

С7 = 2000 + 24,4×С2×(С6 - С5)/(С1 - С3) - С43;

С1 = 1 + (mO + mN + 1/2mH)/9,6bБ;

С2 = mc + 1/2 mH + 1/2 mN + 3,8b;

С3 = 53mC + 23mH + 14mN +110b;

С4 = (0,83mC + 0,33mH + 0,24mN + 1,8b) × 105;

С5 = 8,5 (7,6mс + 19,2mH - 4,3mO - 4,3mN)/b + 255;

С6 = 8,5×10-3()×М/b;

где М - молекулярная масса, рассчитываемая по формуле (61);

b - стехиометрический коэффициент кислорода:

 

b = mc + (l/4)mH - (l/2)mO. (66)

 

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (64) составляет 23%.

При разработке систем пожаровзрывозащиты производства, когда расчетное значение показателя соответствует результатам крупномасштабных огневых испытаний, рекомендуется использовать оценку показателя Рmах по формуле

 

Pmax = . (67)

 

При отсутствии возможности расчета показателя по формуле (64) допускается принимать значение Рmax, равное 1,2 МПа.

Пример 1. Рассчитать максимальное давление взрыва аэровзвеси мелкодисперсного шрота подсолнечного (ГОСТ 11246). Экспериментальное значение показателя составляет 532 кПа. Исходные данные (см. приложение): mс =3,5; mн = 6,5; mO = 2,8; mN = 0,44; (-) = 18,4×103 кДж/кг.

Рассчитываем вспомогательные коэффициенты формулы (65):

М = 12 × 3,5 + 6,5 +16 × 2,8 +14 × 0,44 = 99,5;

b = 3,5 + 6,5/4 - 2,8/2 = 3,73;

С1 = 1 + (2,8 + 0,44 + 6,5/2)/(9,6 × 3,73) = 1,18;

С2 = 3,5 + 6,5/2 + 0,44/2 + 3,8 × 3,73 = 21;

С3 = 53 × 3,5 + 23 × 6,5 + 14 × 0,44 + 110 × 3,73 = 748;

С4 = (0,83 × 3,5 + 0,33 × 6,5 + 0,24 × 0,44 +1,8 × 3,73) × 105 = 1,2 × 106;

С5 = 8,5 × (7,6 × 3,5 + 19,2 × 6,5 - 4,3 × 2,8 - 4,3 × 0,44)/3,73 + 255 = 570;

С6 = 8,5 × 10-3 × (18,4 × 103) × 99,5/3,73 = 4,2 × 103;

С7 = 2000 + 24,4 × 21(4,2 × 103 - 570)/(1,18 × 748) - 1,2 × 106/748 = 2503.

Отсюда в соответствии с формулами (65, 64) следует:

= 0,34 × 2503 × 1,18 - 101,3 = 903 кПа;

Рmax = 0,7 × 903 = 632 кПа.

Относительная ошибка расчета равна 18 %.

Рекомендуемое значение параметра Рmах для разработки систем взрывозащиты

Рmax = = 903 кПа

Пример 2. Рассчитать максимальное давление взрыва аэровзвеси мелкодисперсного полистирола. Химическая формула элементарного звена -С8Н8. Теплота сгорания () = 42×103 кДж/кг. Экспериментальное значение показателя 610 кПа.

Рассчитываем вспомогательные коэффициенты формулы (65):

М = 12×8 + 8 + 16×0 + 14×0 = 104;

b = 8 + 8/4 - 0/2 = 10;

С1 = 1 + (0 + 0 + 8/2)/(9,6 × 10) = 1,04;

С2 = 8 + 8/2 + 0/2 + 3,8 × 10 = 50;

С3 = 53 × 8 + 23 × 8 + 14 × 0 + 110 × 10 = 1708;

С4 = (0,83 × 8 + 0,33 × 8 + 0,24 × 0 + 1,8 × 10) × 105 = 2,7 × 106;

С5 = 8,5 × (7,6 × 8 + 19,2 × 8 - 4,3 × 0 - 4,3 × 0)/10 + 255 = 439;

С6 = 8,5 × 10-3 × 42 × 103 × 104/10 = 3713;

С7 = 2000 + 24,4 × 50 × (3713 - 439)/(1,04 × 1708) - 2,7 × 106/1716 = 2472.

Отсюда в соответствии с формулой (65) получим:

= 0,34 × 2665 × 1,04 - 101,3 = 841 кПа.

По формуле (64) получим искомый результат:

Рmах = 0,7 × 841 = 589 кПа.

Относительная ошибка расчета составила 3,4 %.

Рекомендуемое для расчетов взрывозащиты технологического оборудования значения показателя Рmах составляет

Рmax = = 841 кПа.

 

3.4. Метод расчета максимальной скорости нарастания давления взрыва

 

Максимальная скорость нарастания давления при взрыве пылевоздушных смесей определяется по формуле

 

(68)

 

где (dР/dt)mах - максимальная скорость нарастания давления взрыва (в условиях стандартных испытаний), кПа/с; Рmах - расчетное значение максимального давления взрыва аэровзвеси, кПа; Sn - максимальная эффективная скорость распространения пламени по аэровзвеси в условиях стандартных испытаний, м/с; L - характерный размер взрывного сосуда, м. В условиях стандартных испытаний L = 0,4 м.

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (68) для зерновых и комбикормовых пылей минимальна при величине Sn=6,67 м/с и составляет 80 %. Поскольку скорость распространения пламени по аэровзвеси существенно зависит от степени турбулентности последней, то в качестве надежного значения скорости распространения пламени по аэровзвесям зерновых и комбикормовых пылей следует рекомендовать величину Sn=15 м/с. Эта же величина может быть использована при отсутствии сведений о физико-химических свойствах пыли этого класса.

Для органических химических и биохимических реактивов, если нет сведений о величине скорости распространения пламени по аэровзвеси, в условиях стандартных испытаний допускается полагать Sn = 30 м/с.

Пример 1. Рассчитать величину (dР/dt)mах для шрота подсолнечного (ГОСТ 11246). Расчетная величина Рmах=632 кПа (см. пример 1 в п. 3.3). Экспериментальное значение показателя составляет 9,4 МПа/с.

В соответствии с формулой (68) для Sn = 6,67 м/с получим:

МПа/с.

Относительная ошибка расчета составляет 12 %.

Рекомендуемое для расчетов систем взрывозащиты значения показателя (dР/dt)mах составляет (при Sn=15 м/с)

МПа/с.

Пример 2. Рассчитать величину (dР/dt)mах для полистирола.

Расчетная величина Рmах = 589 кПа. Экспериментальное значение показателя составляет 40 МПа/с.

В соответствии с формулой (68) получаем искомое значение показателя (при Sn = 30 м/с)

МПа/с.

Относительная ошибка расчета составляет 10 %.

 

3.5. Метод расчета минимального взрывоопасного содержания кислорода

 

Расчет минимального взрывоопасного содержания кислорода в пылевоздушной смеси при разбавлении ее азотом производится по формуле

 

(69)

 

где МВСК - минимальное взрывоопасное содержание кислорода, % (об.); C1, C2 - параметры.

Величина С1 вычисляется по формуле

 

С1 = ( × 10-3 × М - 55,8mс - 21,8mH - 8,8mN)/(35 × b), (70)

 

где М - молекулярная масса, рассчитываемая по формуле (61); b - стехиометрический коэффициент кислорода., рассчитываемый по формуле (66).

Величина коэффициента С2 для различных классов веществ меняется и находится экспериментально.

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (69) для комбикормовых и зерновых пылей минимальна при С2 = 3,6 и составляет 12 %.

При отсутствии необходимых для расчета по формуле (69) сведений о веществе допускается полагать значение показателя МВСК равным 8 % - для зерновых и комбикормовых пылей и 6% - для химических и биохимических реактивов.

Пример 1. Рассчитать величину МВСК шрота подсолнечного (ГОСТ 11246). Экспериментальное значение показателя - 11,3 % (об.). Исходные данные для расчета; mс =3,5; mH = 6,5; mO = 2,8; mN = 0,44; () = 18,4×103 кДж/кг.

Используя формулы (61), (66), (70), вычисляем:

М = 12 × 3,5 + 6,5 + 16 × 2,8 + 14 × 0,44 = 99,5;

b = 3,5 + 6,5/4 - 2,8/2 = 3,73;

C1 = (184×103×10-3 × 99,5 - 55,8×3,5 - 21,8×6,5 - 8,8 × 0,44)/(3,5 × 3,73) = 11,4.

По формуле (69) получаем:

% (об.).

Относительная ошибка расчета составляет 4,0 %. Рекомендуемое значение показателя составляет 8,1 % (об.).

Пример 2. Рассчитать МВСК в аэровзвеси параформальдегида. Экспериментальное значение показателя составляет 5,5 % (об.).

Поскольку отсутствуют сведения о величине коэффициента С2 для класса вещества, к которому относится параформальдегид, полагаем МВСК = 6 % (об.).

Относительная ошибка расчета составляет 9 %.

 

3.6. Метод расчета минимальной энергии зажигания

 

Минимальная энергия зажигания аэровзвеси W вычисляется по формуле

 

(71)

 

где W - минимальная энергия зажигания, мДж; Kw - молекулярная масса горючего вещества; b - стехиометрический коэффициент кислорода; tсв - температура самовоспламенения вещества, °С. При отсутствии сведений о величине tсв допускается полагать tсв = 400 °С; lк - величина критического зазора, мм. При отсутствии экспериментальных сведений о величине lк допускается полагать lк = 3,5 мм.

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (71) для зерновых и комбикормовых пылей составляет 5 % при Kw = 5,1. Для увеличения надежности результата рекомендуется использовать коэффициент Kw = 1,7.

При отсутствии возможности использовать формулу (71) для расчета показателя допускается полагать значение минимальной энергии зажигания равным 3 мДж - для зерновых и комбикормовых пылей и 1 мДж - для химических и биохимических реактивов.

Пример 1. Рассчитать величину W для шрота подсолнечного (ГОСТ 11246). Экспериментальное значение показателя составляет 8,9 мДж.

Исходные данные для расчета: М = 99,5; b = 3,73; tсв = 440; lк = 3,5.

По формуле (71) получаем:

Относительная ошибка расчета составила 4,5 %.

Рекомендуемое значение показателя:

Пример 2. Рассчитать значение минимальной энергии зажигания для аэровзвеси полистирола. Экспериментальное значение показателя 5 мДж. Поскольку оптимальная величина Kw для класса веществ, к которому относится полистирол, не известна, принимаем W = 1 мДж.

 

3.7. Метод расчета условий теплового самовозгорания по результатам

экспериментальных исследований

 

Необходимые для расчета данные: кинетические характеристики реакции горения изучаемых продуктов, полученные по результатам экспериментальных исследований условий теплового самовозгорания изучаемых продуктов.

Рассчитываются параметры уравнений (характеризующих возможность возгорания продукта) для формы и размеров скопления вещества, встречающегося на практике, а также значение критической температуры Ткр для реальных скоплений материала. Температура окружающей среды, превышающая значения Ткр, приведет к самовозгоранию выдерживаемого при ней скопления вещества.

Для выполнения расчетов используются следующие теоретические зависимости. Кинетические параметры реакции горения связаны с параметром Франк-Каменецкого d соотношением

 

(72)

 

где Е - энергия активации, Дж/(моль × К); Q - тепловой эффект реакции, Дж/кг; R = 8,314 - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль × К); Т0 - температура окружающей среды, К; k0 - константа скорости реакции горения исследуемого вещества; l - теплопроводность реагирующего материала, Дж/(мс × К); r - характеристический размер контейнера для сыпучего материала, равный половине наименьшего размера тарного объема, м; r - плотность дисперсного материала, кг/м3.

Для определения условий теплового самовозгорания исследуемого вещества необходимо рассчитать критическое значение параметра Франк-Каменецкого, определяющего условия хранения или транспортирования продукта.

Величина этого параметра описывается функциональной зависимостью

 

(73)

 

где d0 - критическое значение параметра d при Bi = ¥, зависящее от формы образца;

- параметр, определяющий выгорание вещества; (74)

Bi = ar/l - параметр Био; (75)

 

a - коэффициент теплоотдачи, Дж/(м2 × с × К);

b = RT0/E - параметр, характеризующий качество взрыва; (76)

с - теплоемкость, Дж/(кг × К).

Функция

 

(77)

 

определяет зависимость критического параметра Франк-Каменецкого от условий теплообмена сыпучего материала с окружающей средой.

Значение Ткр вычисляется при подстановке в уравнение (72) рассчитанной величины dкр, определенных кинетических характеристик реакции горения исследуемого материала, характеристического размера предполагаемого скопления вещества и соответствующего значения r.

Описание получаемых результатов удобно излагать в следующей последовательности, соблюдаемой в прилагаемом примере расчета.

Пример расчета

Для примера рассчитаем условия теплового самовозгорания хлопка, хранящегося и транспортируемого в прессованных кипах.

Хлопок - горючее волокнистое легковоспламеняющееся вещество, способное тлеть длительное время от источника зажигания (искра, тлеющая сигарета и др.) с поглощением газообразных продуктов горения.

Температура самонагревания хлопка-сырца 60 °С. Температура тления 205 °С. Теплоемкость хлопка Ср = 1505 Дж/(кг × К). Теплота реакции горения хлопка 17501000 Дж/кг. Теплопроводность l хлопка плотностью r = 80 кг/м3 составляет 0,042 Дж/(м × с × К).

Теплопроводность хлопка в прессованных кипах (плотность - 420 кг/м3) определялась по следующему выражению:

l = 6,913×10-7 r2 - 1,101 × 10-5r - 5,31 × 10-10r3 + 0,0215 = 0,103 Дж/(м×с×К).

Хлопковое волокно хранится и перевозится в прессованных кипах шириной 0,6 м, длиной 0,97 м и высотой 0,73 м.

Рассчитаем все параметры, входящие в равенство (75), для кипы хлопка.

Расчет параметра d0 для кипы хлопка проведем, считая форму кипы эквивалентной прямоугольному брусу со сторонами 2а = 0,6 ; 2b = 0,73; 2с = 0,97 и отношением сторон q = с/а = 1,617; р = b/а = 1,217.

Отношение квадратов полуширины вагона к эквивалентной сфере Франк-Каменецкого для прямоугольного бруса определяется следующим выражением:

 

(78)

где

(79)

 

Подставляя p, q в (78) и (79), получим Y = 1,2702 и

 

(80)

 

Средний радиус эквивалентной сферы Семенова равен

где V, S - объем и поверхность кипы.

Отношение квадратов радиусов эквивалентных сфер Франк-Каменецкого и Семенова составит

 

(81)

 

Фактор формы прямоугольного бруса:

 

j = 3c - 1 = 3 × 1,327 - 1 = 2,981 (82)

 

Функция (83)

 

Параметр d0 получим с помощью (83) и выражения (80):

 

(84)

 

Для расчета параметров g и b по соотношениям (74) и (76) необходимо знать кинетические параметры реакции горения хлопка. Такие сведения можно получить, выполнив соответствующие эксперименты.

Условия теплового самовозгорания экспериментально изучены для хлопка второго сорта плотностью 80 кг/м3, содержащего 93,75 % целлюлозы, 0,0035 % жиров, восков и смолы; с зольностью 1,25 %, с влажностью 4,5 %. Эксперименты по определению температуры самовозгорания хлопка выполнялись в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 12.1.044-89. По этому методу образцы одного и того же материала помещают в корзиночки кубической формы различных размеров. Использовались корзинки со следующими размерами высоты ячеек - 35, 50, 70, 100, 140 и 200 мм. Корзиночки с образцами подвешивались в центре воздушного термостата, температуру в котором поддерживали постоянной с помощью терморегулятора. Контроль за продолжительностью и ходом испытаний осуществлялся с помощью термопар. При этом фиксировались температура окружающей среды и разность между температурой окружающей среды и температурой в центре образца. Испытания повторяли при различных температурах с образцами одинакового объема до достижения минимальной температуры, при которой происходит самовозгорание. Если при температуре на 10° ниже при этом самовозгорание не происходило, то за температуру самовозгорания принимали среднеарифметическое значение этих температур.

Перепишем (72) в виде

 

(85)

где (86)

 

Величина М известна, и ее значения, определенные для образцов кубической формы при d = 2,52 и r = 80 кг/м3 приводятся в табл. 23. Поэтому величины N и Е могут быть найдены из (85). Найденные методом наименьших квадратов величины N, Е и предэкспоненциальный множитель реакции горения приведены табл. 23.

Далее рассчитываем критическое значение параметра Франк-Каменецкого для кипы хлопка с учетом результатов определения кинетических характеристик реакции его горения.

Для определения коэффициента теплоотдачи a предварительно рассчитаем критерий Грасгофа:

 

(87)

 

где b0 = 1/273 - коэффициент объемного расширения воздуха; g = 9,8 - ускорение силы тяжести, м/с2; D = 0,73 - высота кипы, м; n = 2,57×10-5 - кинематическая вязкость воздуха, м2/с; Е = 132473 - значение энергии активации для хлопкового волокна, определенное по экспериментальным данным (табл. 23), Дж/моль; Т0 = 300 К - температура окружающего воздуха.

 

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