Файл: Лабораторная работа № 4 по ОТ 2011.pdf

таний.

Значение коэффициента дымообразования применяется для классификации материалов по дымообразующей способности.

Индекс распространения пламени – условный безразмерный показатель, характеризующий способность веществ воспламеняться, распространять пламя по поверхности и выделять тепло.

Показатель токсичности продуктов горения – отношение количества мате-

риала к единице объема замкнутого пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты вызывают гибель 50% подопытных животных.

Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора – наи-

меньшая концентрация флегматизатора в смеси с горючим и окислителем, при которой смесь становится неспособной к распространению пламени при любом соотношении горючего и окислителя. Ее значение применяется при разработке мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности технологических процессов методом флегматизации.

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.

Концентрационный предел диффузионного горения газовых смесей в воз-

духе (ПДГ) – предельная концентрация горючего газа в смеси с разбавителем, при которой данная газовая смесь при истечении в атмосферу не способна к диффузионному горению.

Предприятия, на которых перерабатываются или используются горючие жидкости, представляют собой большую пожарную опасность. Это объясняется тем, что горючие жидкости легко воспламеняются, интенсивнее горят, образуют взрывоопасные паровоздушные смеси и плохо поддаются тушению водой.

Горение жидкостей происходит только в паровой фазе. Скорость испарения и количество паров жидкости зависят от ее природы и температуры. Количество насыщенных паров над поверхностью жидкости зависит от ее температуры и атмосферного давления. В состоянии насыщения число испаряющихся молекул равно числу конденсирующихся, и концентрация пара остается постоянной. Горение паровоздушных смесей возможно только в определенном диапазоне концентраций, т. е. они характеризуются концентрационными пределами распространения пламени (НКПРП и ВКПРП).

Процесс воспламенения и горения жидкостей можно представить следующим образом. Для воспламенения необходимо, чтобы жидкость была нагрета до определенной температуры (не меньше НТПРП). После воспламенения скорость испарения должна быть достаточной для поддержания постоянного горения. Эти особенности горения жидкостей характеризуются температурами вспышки и воспламенения. Температура вспышки соответствует нижнему температурному пределу воспламенения.

6

В зависимости от численного значения температуры вспышки жидкости под-

разделяются на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ).

К легковоспламеняющимся жидкостям относятся жидкости с температурой вспышки не более 61 С в закрытом тигле или 66 С в открытом тигле. Для ЛВЖ температура воспламенения обычно на 1–5 С выше температуры вспышки, а для горючих жидкостей эта разница может достигать 30–35 С.

В зависимости от температуры вспышки ЛВЖ подразделяются на три разряда. Особо опасные ЛВЖ – с температурой вспышки от –18 С и ниже в закрытом тигле или от –13 С и ниже в открытом тигле. К особо опасным ЛВЖ относятся аце-

тон, диэтиловый спирт, изопентан и др.

Постоянно опасные ЛВЖ – это горючие жидкости с температурой вспышки от –18 С до +23 С в закрытом тигле или от –13 С до +27 С в открытом тигле. К ним относятся бензил, толуол, этиловый спирт, этилацетат и др.

Опасные при повышенной температуре ЛВЖ – это горючие жидкости с температурой вспышки от 23 С до 61 С в закрытом тигле. К ним относятся хлорбензол, скипидар, уайт-спирит и др.

Температура вспышки жидкостей, принадлежащих к одному классу (жидкие углеводороды, спирты и др.), закономерно изменяется в гомологическом ряду, повышаясь с увеличением молекулярной массы, температуры кипения и плотности. Температуру вспышки определяют экспериментальным и расчетным путем.

Экспериментально температуру вспышки определяют в приборах закрытого и открытого типа:

–в закрытом тигле на приборе Мартенса-Пенского по методике, изложенной в ГОСТ 12.1.044-89, – для нефтепродуктов;

–в открытом тигле на приборе ТВ ВНИИПО по методике, приведенной в ГОСТ 12.1.044-89, – для химических органических продуктов и на приборе Бренкена по методике, изложенной в том же ГОСТе, – для нефтепродуктов и масел.

Для определения температуры вспышки заданную массу жидкости (вещества) нагревают с заданной скоростью, периодически зажигая выделяющиеся пары и визуально оценивая результаты зажигания.

Ориентировочно расчет температуры вспышки производится по правилу Орманда и Гровена:

где Твсп – температура вспышки, К; Ткип – температура кипения, K; m – коэффициент, равный 0,736.

Температура кипения некоторых жидкостей, которые используются в лабораторной работе для определения температуры вспышки, дана в табл. 2.

Пример: Рассчитать температуру вспышки керосина. Температура кипения керосина составляет 150 С.

(Ткип = 273 + 150 = 423 К).

Твсп = 423 0,736 = 311 К, или Твсп = 311 - 273 = 38 С.

7

Более точно температуру вспышки Твсп, К, рассчитывают по следующей фор-

муле:

где А – константа метода определения (рекомендуется при расчете температуры вспышки в закрытом тигле принимать А = 3000; в открытом тигле А = 3400); Рвсп – парциальное давление пара горючего вещества при температуре вспышки, Па; До – коэффициент диффузии паров в воздухе при 0 С и 101 кПа; – стехиометрический коэффициент, равный числу молей кислорода, приходящихся на 1 моль горючего вещества при его полном сгорании.

Температуру вспышки жидкостей в закрытом тигле (Твсп) в С, имеющих нижеперечисленные виды связей (табл. 3), вычисляют по формуле

где ао – размерный коэффициент, равный минус 73,14 С; а1 – безразмерный коэффициент, равный 0,659; Ткип – температура кипения исследуемой жидкости, С; аj – эмпирические коэффициенты, приведены в табл. 3; lj – количество связей вида j в молекуле исследуемой жидкости.

Средняя квадратическая погрешность расчета ( ) по формуле (3) составляет

13 С.

Для нижеперечисленных классов веществ температуру вспышки в С вычисляют по формуле

8

где а, b – эмпирические коэффициенты, приведенные в табл. 4 вместе со средними погрешностями расчета .

Таблица 3

Эмпирические коэффициенты аj

Определение категорий помещений, пожарных отсеков, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности осуществляется в соответствии с НПБ 5-2005 «Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» в зависимости от количества и взрывопожароопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в них производств.

Категории помещений, зданий и наружных установок применяются для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных помещений, зданий и наружных установок в отношении

9

планировки застройки, этажности и площадей пожарных отсеков, размещения помещений, обеспечения эвакуации людей, конструктивных решений, инженерного оборудования. Мероприятия по обеспечению безопасности людей разрабатываются в зависимости от пожаровзрывоопасных свойств и количества веществ и материалов.

По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В1-В4, Г1, Г2, Д, а здания – на категории А, Б, В, Г и Д.

Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии с табл. 5.

Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в табл. 5, от высшей (А) к низшей (Д).

10