Оценка показателей взрывопожароопасности горючих веществ

ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНОСТИ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ

Оглавление

1.1 Формирование исходных данных

.1.1 Газообразное вещество - метан

.1.1.а Коротко о веществе.

.1.1.г Средства тушения

.1.1.д Химические свойства и реакции

.1.1.е Получение и применение метана в промышленности

.1.2 Твердое вещество - торф

.1.2.a Коротко о веществе.

.1.2.б Виды торфа и состав

.1.2.в Области применения торфа

.1.2.г Торфяные технологии и продукция для экологии и охраны окружающей среды

.1.3 Жидкое вещество - нефть

.1.3.a Коротко о веществе.

.1.3.в Применение нефти

.1.3.г Исторические сведения о нефти

.1.3.д Развитие учения о нефти и нефтепереработке

.1 Теоретические данные

.1.1 Температура вспышки

.1.2 Температура воспламенения

.1.3 Температура самовоспламенения

.1.4 Концентрационные пределы распространения пламени

.1.5 Температурные пределы распространения пламени (воспламенения)

.1.6 Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора

.1.7 Минимальное взрывоопасное содержание кислорода

.1.8 Максимальное давление взрыва

.1 Методы расчета

.1.1 Метан

.1.1.а Концентрационные пределы распространения пламени:

.1.1.б Флегматизирующие концентрации инертных разбавителей:

.1.1.в Минимальное взрывоопасное содержание кислорода в паровоздушной смеси:

.1.1г Расчет температуры самовоспламенения химических соединений

.1.2 Нефть

.1.2а Температура самовоспламенения

.1.2б Методы расчета температуры вспышки индивидуальных жидкостей

.1.2.в Метод расчета температуры воспламенения жидкостей

.1.2.г Методы расчеты концентрационных пределов распространения пламени

.1.2.д Методы расчета температурных пределов распространения пламени

.1.2.е Флегматизирующие концентрации инертных разбавителей

.1.2ж Минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК)

Заключение

Список литературы

1.1 Формирование исходных данных

·Газообразное вещество - метан

·Твердое вещество - Торф

·Жидкое вещество - Нефть

1.1.1 Газообразное вещество - метан

.1.1.а Коротко о веществе

Мета?н - простейший углеводород, бесцветный газ без запаха, химическая формула - CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты со специфическим «запахом газа». Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 5% до 15%.

.1.1.б Физико-химические свойства

Бесцветный газ. Мол. масса 16,04; плотн. 0,7168 кг/м 3 при 0°С; т. кип. 161,58°С; lg p = 5,68923 - 380,224/(264,804 + t) при т-ре от -182 до -162°С; коэф. диф. газа в воздухе 0,196 см 2 /с; тепл. образов. -74,8 кДж/моль; тепл. cгop. -802 кДж/моль.

1.1.1.в Пожароопасные свойства

Горючий газ. Т. самовоспл. 535°С; конц. пределы распр. пл.: в воздухе 5,28-14,1% об., в кислороде 5,1-61% об., в гемиоксиде азо- та 4,3-22,9% об., в оксиде азота 8,6-21,7% об., в хлоре 5,6-70% об.; макс. давл. взрыва 706 кПа; макс. скорость нарастания давл. 18 МПа/с; норм. скорость распр. пл. 0,338 м/с; миним. энергия зажигания 0,28 мДж в воздухе и 0,0027 мДж в кислороде; миним. флегм. конц. разбавителя, % об.: N 37, Н 2 О 29, СО 2 24, Аr 51, Н 2 39, CCl 4 13; МВСК 11% об.

.1.1.г Средства тушения

Инертные газы.

.1.1.д Химические свойства и реакции

Метан-первый член гомологичного ряда насыщенных углеводородов, наиболее устойчив к химическим воздействиям. Подобно другим алканам вступает в реакции радикального замещения (галогенирования, сульфохлорирования, сульфоокисления, нитрования и др.), но обладает меньшей реакционной способностью. Специфична для метана реакция с парами воды, которая протекает на Ni/Al2O3 при 800-900 °С или без катализатора при 1400-1600 °С; образующийся синтез-газ м. б. использован для синтеза метанола, углеводородов, уксусной кислоты, ацетальдегида и др. продуктов. Некоторые характерные для метана реакции приведены на схеме:

метан взрыв распространение пламя

Разрабатываются реакции окислительной дегидроизомеризации метана в этилен и др. углеводороды, а также прямого окисления метана в метанол и формальдегид на оксидных катализаторах,

Метан- основной компонент природного и рудничного газов (до 98%), образуется также в результате анаэробного (метанового) брожения целлюлозы (болотный газ, биогаз). М. составляет основу атмосферы ряда планет - Сатурна, Юпитера и его спутника Титана.

.1.1.е Получение и применение метана в промышленности

В промышленности метан выделяют из природного или крекинг-газа низкотемпературной дистилляцией или адсорбцией на цеолитах. М.б. получен также гидрированием СО и СО2 на катализаторе при 200-300 °С. В лаб. условиях получают сплавлением ацетата Na с NaOH, гидролизом карбида Аl или разложением метилмагнийгалогенидов.

В составе природного коксового и биогазов метан используют в качестве топлива. В промышленности его применяют для получения синтез-газа, водорода, ацетилена, техн. углерода, HCN, метил- и метиленхлоридов, СНСl3, ССl4, CH3NO2, фреонов.

С воздухом М. образует взрывоопасные смеси, что является основной причиной взрывов на угольных шахтах. Т всп. -187,9 °С, Т. самовоспл. 537,8 °С, КПВ 5-15%. Метан нетоксичен, ПДК 300 мг/м3

1.1.2 Твердое вещество - торф

.1.2.a Коротко о веществе

Торф (нем. <#"justify">.1.2.б Виды торфа и состав

ТОРФ (нем. Torf), твердое горючее ископаемое, разновидность каустобиолитов, предшественник генетич. ряда углей, Образован в результате отложения на дне болот остатков отмерших растений и неполного их разложения под влиянием деятельности микроорганизмов в условиях повыш. влажности и затрудненного доступа воздуха.

Торф-волокнистая (малая степень разложения) или пластичная аморфная (высокая степень разложения) масса светло-желтого, коричневого или землисто-черного цвета. В зависимости от ботанич. состава, условий образования и физ.-хим. св-в различают торф верховой, переходный и низинный. Торф-сложная полидисперсная многокомпонентная система. Составные части: горючая, или органическая, масса; влага (в естеств. состоянии 86-95% по массе); минер. примеси (в сухом в-ве-не более 50%), образующие при сжигании золу. Орг. масса: компоненты -гуминовые к-ты (40-50% по массе), битумы (1,12-17%), водорастворимые и легкогидролизуемые в-ва (10-60%), целлюлоза (2-10%), негидролизуемый остаток (лигнин, 3-20%). Элементный состав (% по массе): 48-65 С; 25-45 О; 4,7-7 Н; 0,6-3,8 N; 1,2-2,5 S. Составляющие золы: макроэлементы (в виде оксидов)-Si02, CaO, A12O3, Fe2O3, MgO, K2O, P2O5, SO3; микроэлементы-Zn, Сu, Со, Мо, Мn. Физ. свойства: плотн. от 0,8-1,08 (влажное в-во) до 1,4-1,7 (сухое в-во) г/см3; пористость 96-97% по объему; влагоемкость 6,4-30 г/кг; уд. теплота сгорания 10-24 МДж/кг; выход летучих веществ (образуются при нагревании без доступа воздуха) ок. 70% на горючую массу; зольность 2-18% по массе.

.1.2.в Области применения торфа

Области применения торфа: приготовление компостов, компонент удобрений; овощеводство и цветоводство (парниковый грунт, брикеты и горшочки для выращивания рассады, сеянцев и саженцев древесных пород); озеленение (торфодерновые ковры); антисептич. подстилочный материал (на животноводч. и птицеводч. фермах); газо- и водопоглотитель (адсорбент для очистки сточных вод и вод, загрязненных нефтью); стр-во (как малотеплопроводный и звукоизоляц. материал); получение металлургич. кокса, актив-ного угля, торфяного воска; медицина (напр., торфогрязелечение); топливо (преим. на электростанциях, реже для коммунально-бытовых целей).

.1.2.г Торфяные технологии и продукция для экологии и охраны окружающей среды

Для нужд экологии и охраны окружающей среды разработаны следующие технологии на основе торфа:

·технология и оборудование для производства торфяных фильтрующих элементов;

·технология производства активированных углей (подготовка сырья);

·технология производства нетканых фильтрующих материалов;

·технология и комплекс машин для производства торфодерновых ковров;

·технология и комплекс машин для утилизации осадков городских сточных вод;

·технологии и оборудование для производства торфяных компостов.

Фильтрующий элемент торфяной - является исходным материалом для получения торфяных фильтров. Торфяные фильтры предназначены для действующих систем тонкой очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов, системы сооружений очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод поселков городского типа и промышленных предприятий или их доочистки после аэротенков с последующим использованием очищенной воды в технологических процессах или сбросом в водоприемник.

Области применения торфяных фильтров - автомобильная, химическая, легкая и пищевая промышленность, атомная и тепловая энергетика и др.

Отработанный торфяной фильтр представляет собой волокнистый, пропитанных нефтемаслопродуктами материал. Его утилизация осуществляется сжиганием в котельной, работающей на твердом топливе.

Торфодерновые ковры предназначены для быстрого озеленения и одерновки больших площадей открытых грунтовых поверхностей в зеленом строительстве, дорожном, жилищном и мелиоративном строительстве, при восстановлении ландшафтов, укреплении откосов, борьбы с эррозией почв. Торфодерновые ковры незаменимы при оформлении выставок и интерьеров зданий.

Торфодерновые ковры выращиваются на торфяных залежах. Готовность ковра наступает через 35-45 дней после посева, затем производится съем. Рулоны торфодерновых ковров в контейнерах по 12-15 штук доставляются на место укладки. В условиях средней полосы России за сезон можно провести два съема ковров с одной площадки.

1.1.3 Жидкое вещество - нефть

.1.3.a Коротко о веществе

Нефть (греч. <#"justify">.1.3.в Применение нефти

Сырая нефть непосредственно не применяется. Для получения из неё технически ценных продуктов, главным образом моторных топлив, растворителей, сырья для химической промышленности, её подвергают переработке <#"justify">1.1.3.г Исторические сведения о нефти

Нефть известна человечеству с древнейших времён. Раскопками на берегу Евфрата <#"justify">.1.3.д Развитие учения о нефти и нефтепереработке

Основы учения о нефти были заложены русскими и продолжены далее советскими учёными. Так Д. И. Менделеев <#"justify">2.1 Теоретические данные

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется показателями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества (материала) и условий его применения.

При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают:

газы - вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С превышает 101,3 кПа;

жидкости - вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или каплепадения которых меньше 50 °С;

твердые вещества и материалы - индивидуальные вещества и иx смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50 °С, а также вещества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани и т. п.);

пыли - диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов приведены в табл. 1.

Таблица 1

ПоказательАгрегатное состояние веществ и материаловгазыжидкоститвердыепылиГруппа горючести++++Температура вспышки-+--Температура воспламенения-+++Температура самовоспламенения++++Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения)++-+Температурные пределы распространения пламени (воспламенения)-+--Минимальное взрывоопасное содержание кислорода++-+Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора++-+Максимальное давление взрыва++-+

Число показателей, необходимых и достаточных для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов в условиях производства, переработки, транспортирования и хранения, определяет разработчик системы обеспечения пожаровзрывобезопасности объекта или разработчик стандарта и технических условий на вещество (материал).

Горение - экзотермическая реакция, протекающая в условиях ее прогрессивного самоускорения.

По горючести вещества и материалы подразделяют на три группы: негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);

трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;

горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления. Горючие жидкости с температурой вспышки не более 61°С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле, зафлегматизированных смесей, не имеющих вспышку в закрытом тигле, относят к легковоспламеняющимся. Особо опасными называют легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С.

Сущность экспериментального метода определения горючести заключается в создании температурных условий, способствующих горению, и оценке поведения исследуемых веществ и материалов в этих условиях.

.1.1 Температура вспышки

Вспышка - быстрое сгорание газопаровоздушной смеси над поверхностью горючего вещества, сопровождающееся кратковременным видимым свечением.

Температура вспышки - наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает.

Значение температуры вспышки применяется для характеристики пожарной опасности жидкости.

Сущность экспериментального метода определения температуры вспышки заключается в нагревании определенной массы вещества с заданной скоростью, периодическом зажигании выделяющихся паров и установлении факта наличия или отсутствия вспышки при фиксируемой температуре.

.1.2 Температура воспламенения

Воспламенение - пламенное горение вещества, инициированное источником зажигания и продолжающееся после его удаления.

Температура воспламенения - наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение.

Значение температуры воспламенения применяется при определении группы горючести вещества, оценке пожарной опасности оборудования и технологических процессов, связанных с переработкой горючих веществ, при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

Сущность экспериментального метода определения температуры воспламенения заключается в нагревании определенной массы вещества с заданной скоростью, периодическом зажигании выделяющихся паров и установлении факта наличия или отсутствия воспламенения при фиксируемой температуре.

.1.3 Температура самовоспламенения

Самовоспламенение - резкое увеличение скорости экзотермических объемных реакций, сопровождающееся пламенным горением и/или взрывом.

Температура самовоспламенения - наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества.

Значение температуры самовоспламенения применяется при определении группы взрывоопасной смеси для выбора типа взрывозащищенного электрооборудования, при разработке мероприятий по обеспечению взрывопожаробезопасности технологических процессов.

Сущность метода определения температуры самовоспламенения заключается во введении определенной массы вещества в нагретый объем и оценке результатов испытания. Изменяя температуру испытания, находят ее минимальное значение, при котором происходит самовоспламенение вещества.

.1.4 Концентрационные пределы распространения пламени

Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени - минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Значения концентрационных пределов распространения пламени включаются в стандарты или технические условия на газы, легковоспламеняющиеся индивидуальные жидкости и азеотропные смеси жидкостей, на твердые вещества, способные образовывать взрывоопасные пылевоздушные смеси (для пылей определяют только нижний концентрационный предел). Значения концентрационных пределов применяются при определении категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с требованиями норм технологического проектирования; при расчете взрывобезопасных концентраций газов, паров и пылей внутри технологического оборудования и трубопроводов, при проектировании вентиляционных систем, а также при расчете предельно допустимых взрывобезопасных концентраций газов, паров и пылей в воздухе рабочей зоны с потенциальными источниками зажигания, при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности объекта.

Сущность метода определения концентрационных пределов распространения пламени заключается в зажигании газо-, паро- или пылевоздушной смеси заданной концентрации исследуемого вещества в объеме реакционного сосуда и установлении факта наличия или отсутствия распространения пламени. Изменяя концентрацию горючего в смеси, устанавливают ее минимальное и максимальное значения, при которых происходит распространение пламени.

2.1.5 Температурные пределы распространения пламени (воспламенения)

Температурные пределы распространения пламени - такие температуры вещества, при которых его насыщенный пар образует в окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему (нижний температурный предел) и верхнему (верхний температурный предел) концентрационным пределам распространения пламени.

Значения температурных пределов распространения пламени применяются при разработке мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности объекта; при расчете пожаровзрывобезопасных температурных режимов работы технологического оборудования; при оценке аварийных ситуаций, связанных с разливом горючих жидкостей, для расчета концентрационных пределов распространения пламени, а также необходимо включать в стандарты или технические условия на горючие жидкости.

Сущность метода определения температурных пределов распространения пламени заключается в термостатировании исследуемой жидкости при заданной температуре в закрытом реакционном сосуде, содержащем воздух, испытании на зажигание паровоздушной смеси и установлении факта наличия или отсутствия распространения пламени. Изменяя температуру испытания, находят такие ее значения (минимальное и максимальное), при которых насыщенный пар образует с воздухом, смесь, способную воспламеняться от источника зажигания и распространять пламя в объеме реакционного сосуда.

.1.6 Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора

Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора - наименьшая концентрация флегматизатора в смеси с горючим и окислителем, при которой смесь становится неспособной к распространению пламени при любом соотношении горючего и окислителя.

Значение минимальной флегматизирующей концентрации флегматизатора применяется при разработке мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности технологических процессов методом флегматизации.

Сущность метода определения минимальной флегматизирующей концентрации флегматизатора заключается в определении концентрационных пределов распространения пламени горючего вещества при разбавлении газо-, паро- и пылевоздушной смеси данным флегматизатором и получении кривой флегматизации. Пик кривой флегматизации соответствует значению минимальной флегматизирующей концентрации флегматизатора.

.1.7 Минимальное взрывоопасное содержание кислорода

Минимальное взрывоопасное содержание кислорода - такая концентрация кислорода в горючей смеси, состоящей из горючего вещества, воздуха и флегматизатора, меньше которой распространение пламени в смеси становится невозможным при любой концентрации горючего в смеси, разбавленной данным флегматизатором.

Значение минимального взрывоопасного содержания кислорода применяется при разработке мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности технологических процессов.

Сущность метода определения минимального взрывоопасного содержания кислорода заключается в испытании на воспламенение газо-, паро- или пылевоздушных смесей различного состава, разбавленных данным флегматизатором, до выявления минимальной концентрации кислорода и максимальной концентрации флегматизатора, при которых еще возможно распространение пламени по смеси.

.1.8 Максимальное давление взрыва

Максимальное давление взрыва - наибольшее избыточное давление, возникающее при дефлаграционном сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде при начальном давлении смеси 101,3 кПа.

Значение максимального давления взрыва применяется при определении категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с требованиями норм технологического проектирования, при разработке мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности технологических процессов.

Сущность метода определения максимального давления взрыва заключается в зажигании газо-, паро- и пылевоздушной смеси заданного состава в объеме реакционного сосуда и регистрации избыточного развивающегося при воспламенении горючей смеси давления. Изменяя концентрацию горючего в смеси, выявляют максимальное значение давления взрыва.

Инициирование (зажигание) газовоздушной смеси с образованием очага горения возможно при следующих условиях:

концентрация горючего газа в газовоздушной смеси должна быть в диапазоне между нижним и верхним концентрационными пределами распространения пламени;

энергия зажигания от искры, горячей поверхности должна быть не ниже минимальной. Для большинства взрывчатых смесей энергия зажигания не превышает 30 Дж.

Нижний концентрационный предел (снкп ) распространения пламени - это такая концентрация горючего газа в смеси с окислительной средой, ниже которой смесь становится неспособной к распространению пламени.

Верхний концентрационный предел (свкп) распространения пламени - это такая концентрация горючего в смеси с окислительной средой, выше которой смесь становится неспособной к распространению пламени.

Минимальная энергия инициирования (зажигания) (Эи) - наименьшее значение энергии электрического разряда, способное воспламенить смесь стехиометрического состава.

Концентрация газа стехиометрического состава (ссх) - концентрация горючего газа в смеси с окислительной средой, при которой обеспечивается полное без остатка химическое взаимодействие горючего и окислителя смеси.

При сгорании газовоздушной смеси стехиометрического состава образуются только конечные продукты по реакции горения и выделившаяся теплота их сгорания не расходуется на нагревание несгоревших окислителя или горючего - последних не образуется. По этой причине продукты сгорания нагреваются до максимальной температуры.

В случае дефлаграционного горения такой смеси в замкнутом герметичном и теплоизолированном объеме образуются максимальные температура и давление. Величина максимального давления является характеристикой соответствующей газовоздушной смеси.

3.1 Методы расчета

.1.1 Метан

Уравнение химической реакции газа с воздухом:

СН4 + 2(О2 + N2) = СО2+2Н2О+2N2

Вступает с галогенами в реакции замещения (например, CH4 + 3Cl2= CHCl3+ 3HCl), которые проходят по свободно радикальному механизму:

CH4 + ½Cl2 = CH3Cl (хлорметан)

CH3Cl + ½Cl2 = CH2Cl2 (дихлорметан)

CH2Cl2 + ½Cl2 = CHCl3 (трихлорметан)

CHCl3 + ½Cl2 = CCl4 (тетрахлорметан)

Выше 1400° С разлагается по реакции:

CH4 = C2H2 + 3H2

Окисляется до муравьиной кислоты при 150-200 °С и давлении 30-90 атм. по цепному радикальному механизму:

+ 3[O] = HCOOH + H2O

.1.1.а Концентрационные пределы распространения пламени

= 100 / (1+0,0246 * (-74.8) + (9,134 + 2,612*4) = 100 / 18.74192 = 5.335669076 %

= 100 / 1,39*4 = 100 / 5.56 = 17.9856 %

.1.1.б Флегматизирующие концентрации инертных разбавителей

?ф = (8,097 mC + 65,57l mH + 69,079 mO - l7,469 mN + ?Ho1) / (Hф - Hoф) = (8,097*1 + 65,571*4 - 74.8) / 34,9 = 195,581 / 34,9 = 5, 604 %

?гф = 100 / [1 + 2,42 (mC + 0,5 mH - mO) + ?ф ] = 100 / 1 + 2.42 (1 + 0,5*4 - 0) + 5,604 = 100 / 13.864 = 7.2129 %

?фс = ?гф ?ф = 5,604% * 7.2129% = 40.422123485% ~

?ф = 100 ?фс / (100 - ?гф ) = 100 * 40.42 / 100 - 7.21 = 43.56%

.1.1.в Минимальное взрывоопасное содержание кислорода в паровоздушной смеси

МВСК = (100 - ?фс - ?гф ) * 0,20642 = (100 - 40.42 - 7.21) * 0.20642 = 52.37 * 0.20642 = 10.81 ± 10 %.

.1.1г Расчет температуры самовоспламенения химических соединений

lэ = 0

j = m Cj + ?lэ = m Cj + ?( ? + bmC) / r = 1 + (8 + -0.2 )/1 = 3.9

ny = 0,5m (m - 1) = 0,5*3(3-1) = 3

lср = (1/ny) = 1/3*3.9= ?5, значит находим температуру самовоспламенения по формуле:

= 300 + 116*(5- 11)^1/2= 557 ±25°С

3.1.2 Нефть

.1.2а Температура самовоспламенения

lэ = 2,5

j = m Cj + ?lэ = 10,5 (т.к. m Cj = 8 )

ny = 0,5m (m - 1) = 0,5* 2 ( 2 - 1 ) = 1

lср = (1/ny) = 10,5 +++ , значит находим температуру самовоспламенения по формуле:

= 300 - 38 * (10,5 - 5)^1/2 = 300 - 38*(5,5)^1/2 = 210.882 и менее, так как в расчёт бралась «урезанная формула» нефти, на примере Ухтинской нефти:

МесторождениеПлотность, г/см³СНSNOЗолаУхтинское (РФ)0,89785,3012,460,880,14-0,01

3.1.2б Методы расчета температуры вспышки индивидуальных жидкостей

В закрытом тигле

= (-73,14) + 0,659*(30) - 2.03*1 + 1,105*8 + 1,72*4 = 19.77 - 2.03 + 8.84 + 6.88 -73,14 = -39.68°С ± 13 °С.

В открытом тигле

= (-73) + 0,409*(30) - 14,86*1 + 3.63*4 - 4.18*4 = -77.79 °С ± 10 °С.

3.1.2.в Метод расчета температуры воспламенения жидкостей

= -47,78 + 0,882*30 - 2,118 + 0.027*8 - 8.890*4 = -58.782± 5 °С (здесь стоит прибавить множество различных связей С-С и О-Н которые могут возникать в разных составах нефти, а так же различные другие примеси).

3.1.2.г Методы расчеты концентрационных пределов распространения пламени

= 100 / ( 1 + 0.0246*318.25 + 9.134*8 + 2.612 - 0.494) = 100/84.018 = 1.19%

Верхний предел

= 100 / 0.84*3 + 0,24*4 - 1,17 = 100 / 2.31 = 43.29%

3.1.2.д Методы расчета температурных пределов распространения пламени

Нижний предел

= -62.46 + 0.655*30 - 0.009 - 0.909*4 - 2.66*3 +6.53 = -47.905± 9 °С.

Верхний предел

=-41.43 + 0.723*30 + 0.57 - 1.158*4 - 4.64*3 + 6.152 = -31.57

3.1.2.е Флегматизирующие концентрации инертных разбавителей

?ф = (8,097 mC + 65,57l mH + 69,079 mO - l7,469 mN + ?Ho1) / (Hф - Hoф) = 8,097*8 + 67,571- 318,25) / 34,9 = 11.57%

?гф = 100 / [1 + 2,42 (mC + 0,5 mH - mO) + ?ф ] = 100 / [1+ 2,42(8 + 0,5) + 11.57 = 100 / 33.14 = 3 % ~

?фс = ?гф ?ф = 34.5%

?ф = 100 ?фс / (100 - ?гф ) = 100 * 34.5 / 100 - 3 = 35.56%

3.1.2ж Минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК)

МВСК = (100 - ?фс - ?гф ) 0,20642 =(100 - 34.5 - 3) 0,20642 = 12.5% ± 10 %.

Заключение

Приведём полученные и табличные данные в таблице:

ПоказательМетанТорфНефтьТемпература вспышки (°С):---в закрытом тигле---39.68°С ± 13 °С.В открытом тигле---77.79 °С ± 10 °С.Температура самовоспламенения (°С):557280/405210.882°С.Температура воспламенения (°С):595230-58.782± 5 °СКонцентрационные пределы (%):---Нижний5.33%-1.19%Верхний17.98%-43.29%Температурные пределы (°С ):---Нижний---47.905± 9 °С.Верхний---31.57°С.Минимальное количество О2 (%)10.81 ± 10 %.-12.5% ± 10 %.Минимальное флегматизирующие N2 (%)43.56%-35.56%

Список литературы

·Акатьев В.А. Основы взрывопожаробезопасности. / Учебное пособие. - М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2004. - 384 с.

·Основы практической теории горения. / Под ред. Померанцева В.В. Л.: Энергия, 1973.

·Поздняков 3. Г., Росси Б. Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. - М.: Недра. 1977. - 247 с.

·Справочник. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: в 2 книгах / Под ред. А. Н. Баратова. - М.: Химия, 1990. - кн. 1 - 496 с., кн. 2 - 384 с.

·ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», 21.07.97 г. № 116-фз.

·ГОСТ 12. 1. 044 - 89. Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. 2001. - 99 с.

·ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования.

·ГОСТ 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

·Корольченко Пожаровзрывопасность веществ и материалов и средства их тушения (часть 1)

·Корольченко Пожаровзрывопасность веществ и материалов и средства их тушения (часть 2)

·Безуглов ПТ Справочная таблица огнеопасных веществ

·Корольченко А. Я. Процессы горения и взрыва. - М.: Пожнаука, 2007. - 266 с.