Часть 3. Определение параметров взрыва паровоздушной смеси в помещении
3.1. Количество вещества А (в кг), которое должно испариться в помещении размерами a×b×h чтобы в нем создалась наиболее взрывоопасная паровоздушная смесь, находят из условия образования в помещении паровоздушной смеси стехиометрического состава. Для этого из уравнения материального баланса горения находят стехиометрическую концентрацию вещества А (см. пример расчета стехиометрической концентрации метана в разделе 2.4.1). По рассчитанной концентрации вещества и известному объему помещения находят объем паров вещества А. Зная объем паров, рассчитывают их массу, воспользовавшись понятием киломоля вещества (см. раздел 2.1 и пример 1).
3.2. Тротиловый эквивалент взрыва (МТНТ) парогазовой смеси в помещении рассчитывают по формуле 34 (см. раздел 2.6.2 и пример 15), принимая, что теплота взрыва приблизительно равна низшей теплоте сгорания вещества, а доля потенциальной энергии перешедшей в кинетическую энергию взрыва (γ) при взрыве паровоздушной смеси в помещении равна 1.
3.3. Размер безопасной зоны (Rбез) по действию давления воздушной ударной волны находят по формуле 37 (см. там же, раздел 2.6.2 и пример 15).
3.4. Для определения количества диоксида углерода (MCO2 в кг), необходимого для предотвращения взрыва в помещении, находят его минимальную флегматизирующую концентрацию как в пункте 1.4, затем его объем и массу как в пункте 3.1.
3.5. Результаты расчетов, выполненных по пунктам 3.1-3.4, оформляются в виде таблицы (табл. 22).
|
|
|
Таблица – 22 Параметры взрыва паровоздушной смеси вещества А в помещении объемом V, м3
| Расчетные параметры | Наиболее взрывоопасная концентрация вещества А в паровоздушной смеси, φстех, % (об.) | Количество вещества, создающее наиболее взрывоопасную паровоздушную смесь в помещении m, кг | Тротиловый эквивалент взрыва МТНТ, кг | Безопасное расстояние по действию воздушной ударной волны Rбез, м | Количество необходимого СО2 для предотвращения взрыва CO2 M , кг |
| Численные значения параметров |
В конце работы формулируются общие выводы по контрольной работе и указывается использованная литература.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Расчет основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов: Руководство. – М.: ВНИИПО, 2002. – 77 с.
2. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах. – Министерство Российской Федерации по делам Гражданской обороны, Чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий Приказ № 404 от 10 июля 2009 г. Зарегистрировано в Минюсте РФ 17 августа 2009 г. Регистрационный № 14541
|
|
|
3. Баратов А.Н., Корольченко А.Я., Кравчук Г.Н и др. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочн. Изд. В 2-х книгах, 1990. – М.: Химия. – 384с.
4. Корольченко А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник в 2-х частях. – М.: Асс. «Пожнаука», 2000. – 709 с.
5. ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования.
6. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
7. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 г., № 116-ФЗ.
8. Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров их механического действия. Руководства по безопасности Утверждены постановлением Госатомнадзора России 31 декабря 1996г. № 100– РБ Г-05-039-96 – Москва, 2000, 44 с.
9. Бесчастнов М.В., Шаталов А.А., Ройзин И.А. Оценка уровня взрывоопасности пылеобразующих технологических объектов.//Безопасность труда в промышленности. 1990, №8, с.39-43.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица – 23 Атомные массы некоторых элементов
| Название | Химический знак | Порядковый номер | Атомная масса |
| Азот | N | 7 | 14,00 |
| Водород | Н | 1 | 1,01 |
| Кислород | O | 8 | 16,00 |
| Сера | S | 16 | 32,06 |
| Углерод | C | 6 | 12,01 |
|
|
|
Таблица – 24 Основные физические константы некоторых газов
| Название или химическая формула | М, кг/моль | r, кг/м3 | Тпл, К | Ткип, К | ΔНf0, кДж/моль |
| Воздух | 28,98 | 1,293 | 60 | 81 | 0 |
| СО | 28,01 | 1,250 | 68 | 81 | 112,7 |
| CO2 | 44,01 | 1,977 | 216,4 | 194,5 | 396,9 |
| CH4 | 16,04 | 0,717 | 90,5 | 112,4 | 75 |
| C2H6 | 30,06 | 1,357 | 90.5 | 184,4 | 88,4 |
| C3H8 | 44,10 | 2,019 | 85,6 | 230,9 | 109,4 |
| H2 | 2,02 | 0,090 | 13,8 | 20,3 | 0 |
| H2O (пар) | 18,02 | 0,768 | 273 | 373,0 | 242,2 |
| N2 | 28,01 | 1,251 | 63 | 77,2 | 0 |
| O2 | 32,00 | 1,429 | 54,6 | 90,1 | 0 |
Примечание. M – молекулярная масса газа; r – плотность при нормальных условиях; Тпл и Ткип – температуры плавления и кипения при давлении 101,325 кПа; ΔНf0 – теплота образования.
Таблица – 25 Теплота образования веществ, температура кипения и значения коэффициентов А, В, С в уравнении Антуана 
, где Р в кПа, а t в 0С
| № | Вещество | Теплота образования ΔНf, кДж/моль | Температура кипения, 0С | Коэффициенты уравнения Антуана | ||
| A | B | C | ||||
| 1 | амилбензол | 34,4 | 202,0 | 6,68328 | 2069,486 | 210,431 |
| 2 | трет-амиловый спирт | 330,0 | 102,3 | 6,44711 | 1252,216 | 180,301 |
| 3 | трет-бутилбензол | 22,68 | 168,0 | 6,68934 | 1911,894 | 239,664 |
| 4 | 2,2-диметилбутан | 177,8 | 49,7 | 5,93476 | 1127,187 | 228,9 |
| 5 | 2,4-диметилгексан | 219,4 | 109,4 | 5,97799 | 1287,876 | 214,79 |
| 6 | 3,3 -диметилгептан | 241,6 | 137,0 | 6,21073 | 1509,585 | 221,989 |
| 7 | 2,6-диметил-4-гептанол | 412,1 | 176,5 | 5,66299 | 1144,81 | 135,0 |
| 8 | 4,5-диметилоктан | 253,4 | 162,1 | 6,31873 | 1645,436 | 219,378 |
| 9 | 2,2-диметилпентан | 206,1 | 79,2 | 5,93972 | 1190,033 | 223,303 |
| 10 | 2,4-диметил-3-пентанол | 370,5 | 138,7 | 5,61923 | 1029,6 | 146,1 |
| 11 | 2,4-диметил-3-этилпентан | 235,0 | 136,7 | 6,16233 | 1490,02 | 221,908 |
| 12 | 1,4-диэтилбензол | 22,2 | 183,8 | 6,41434 | 1820,632 | 230,413 |
| 13 | 3,5-диэтилтолуол | 56,0 | 201,0 | 6,50299 | 1926,654 | 229,367 |
| 14 | втор-изоамиловый спирт | 314,2 | 112,0 | 6,9421 | 1090,9 | 157,2 |
| 15 | Изобутиловый спирт | 283,2 | 107,8 | 7,83005 | 2058,392 | 245,642 |
| 16 | изогексиловый спирт | 325,7 | 151,6 | 7,05114 | 1273,35 | 153,56 |
| 17 | 4-изопропилгептан | 251,1 | 158,0 | 6,31693 | 1628,498 | 219,75 |
| 18 | п-ксилол | 24,4 | 138,3 | 6,25485 | 1537,082 | 223,608 |
| 19 | 2-метил-1-бутанол | 305,8 | 128,0 | 6,29693 | 1258,332 | 109,165 |
| 20 | 3-метилгексан | 194,9 | 92,0 | 5,99812 | 1236,026 | 219,545 |
| 21 | 2-метилгептан | 215,5 | 117,6 | 6,0423 | 1337,468 | 213,693 |
| 22 | 4-метилоктан | 233,3 | 142,4 | 6,27293 | 1553,088 | 221,45 |
| 23 | 3-метилпентан | 171,6 | 63,3 | 5,97380 | 1152,368 | 227,129 |
| 24 | метиламиловый спирт | 344,2 | 133,0 | 7,59199 | 2174,869 | 257,78 |
| 25 | 3-метил-4-этилгексан | 229,9 | 140,6 | 6,21413 | 1524,093 | 221,543 |
| 26 | 2-метил-3-этилпентан | 211,2 | 115,6 | 5,98851 | 1318,120 | 215,306 |
| 27 | 4-метил-2-этилпентанол | 385,0 | 177,3 | 5,70756 | 1134,599 | 129,195 |
| 28 | пентаметилбензол | 73,5 | 232,0 | 6,68333 | 2069,486 | 210,431 |
| 29 | пропилбензол | 7,9 | 159,0 | 6,29713 | 1627,827 | 220,499 |
| 30 | 1,2,3,4-тетраметилбензол | 41,9 | 204,5 | 6,24188 | 1693,156 | 195,234 |
| 31 | 2,2,3,3-тетраметилтептан | 276,2 | 184,0 | 6,28723 | 1715,271 | 216,609 |
| 32 | 2,3,3,4-тетраметилпентан | 236,2 | 141,5 | 5,98454 | 1417,473 | 214,705 |
| 33 | 1,2,3-триметилбензол | 9,46 | 176,1 | 6,44298 | 1791,164 | 227,844 |
| 34 | 2,2,3 -триметилбутан | 204,8 | 80,8 | 5,91723 | 1200,563 | 226,05 |
| 35 | 3,3,4 -триметилгексан | 235,9 | 140,4 | 6,15073 | 1499,426 | 221,333 |
| 36 | 2,5,5-триметилгептан | 269,0 | 152,8 | 6,24873 | 1587,259 | 220,119 |
| 37 | 2,2,3-триметилпентан | 220,0 | 109,8 | 5,95039 | 1294,875 | 218,42 |
| 38 | этилбензол | 29,9 | 136,2 | 6,35879 | 1590,660 | 229,581 |
| 39 | 3-этилоктан | 251,1 | 166,4 | 6,38063 | 1686,45 3 | 219,039 |
| 40 | метаэтилтолуол | 1,8 | 161,3 | 6,35228 | 1676,538 | 224,676 |
| 41 | 3,3-диэтилпентан | 231,9 | 146,0 | 6,01755 | 1451,245 | 215,575 |
| 42 | втор-октиловый спирт | 380,5 | 178,5 | 6,02004 | 1335,88 | 151,798 |
| 43 | изобутан | 134,5 | 11,7 | 5,95318 | 916,054 | 243,783 |
| 44 | изобутилбензол | 21,5 | 172,8 | 6,72744 | 1977,892 | 246,029 |
| 45 | изогексан | 174,3 | 60,3 | 5,96403 | 1135,41 | 226,572 |
| 46 | кумол (изопропилбензол) | 21,5 | 152,4 | 6,06756 | 1461,643 | 207,56 |
| 47 | цимол (1-изопропил-4-метилбензол) | -28,8 | 177,0 | 6,64988 | 1893,381 | 232,655 |
| 48 | м-ксилол (1,3-диметилбензол) | 28,4 | 139,0 | 6,58807 | 1906,796 | 234,917 |
| 49 | 2-метилнонан | 256,8 | 167,0 | 6,12003 | 1521,3 | 202,75 |
| 50 | 3-пентанол | 316,0 | 116,0 | 6,57423 | 1354,42 | 183,41 |
Таблица – 26 Энтальпия (теплосодержание) газов при постоянном
|
|
|
давлении
| Температура, Т,°С | Н, кДж/моль | |||||
| O2 | N2 | Воздух | CO2 | H2O | SO2 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 100 | 3,0 | 2,9 | 2,9 | 3,8 | 3,3 | 4,1 |
| 200 | 6,0 | 5,8 | 5,8 | 8,0 | 6,8 | 8,5 |
| 300 | 9,1 | 8,8 | 8,9 | 12,5 | 10,4 | 13,2 |
| 400 | 12,4 | 11,8 | 11,9 | 17,3 | 14,0 | 18,2 |
| 500 | 15,7 | 14,9 | 15,1 | 22,3 | 17,8 | 23,3 |
| 600 | 19,1 | 18,1 | 18,3 | 27,5 | 21,7 | 28,5 |
| 700 | 22,5 | 21,3 | 21,5 | 32,8 | 25,8 | 33,9 |
| 800 | 26,0 | 24,6 | 24,8 | 38,2 | 29,9 | 39,3 |
| 900 | 29,6 | 28,0 | 28,2 | 43,8 | 34,2 | 44,8 |
| 1000 | 33,1 | 31,3 | 31,6 | 49,4 | 38,6 | 50,3 |
| 1100 | 36,8 | 34,8 | 35,1 | 55,1 | 43,2 | 55,9 |
| 1200 | 40,4 | 38,2 | 38,6 | 60,9 | 47,8 | 61,5 |
| 1300 | 44,0 | 41,7 | 42,1 | 66,8 | 52,6 | 67,2 |
| 1400 | 47,7 | 45,3 | 45,6 | 72,7 | 57,4 | 72,3 |
| 1500 | 51,5 | 48,8 | 49,2 | 78,6 | 62,3 | 78,4 |
| 1600 | 55,2 | 52,4 | 52,8 | 84,6 | 67,3 | 84,1 |
| 1700 | 59,0 | 55,9 | 56,4 | 90,5 | 72,4 | 89,8 |
| 1800 | 62,8 | 59,5 | 60,0 | 96,6 | 77,6 | 95,6 |
| 1900 | 66,6 | 63,1 | 63,6 | 102,6 | 82,8 | 101,2 |
| 2000 | 70,4 | 66,8 | 67,3 | 108,6 | 88,1 | 107,1 |
| 2100 | 74,2 | 70,4 | 71,0 | 114,7 | 93,4 | 112,7 |
| 2200 | 78,1 | 74,1 | 74,7 | 120,8 | 98,8 | 118,5 |
| 2300 | 82,0 | 77,8 | 78,4 | 126,9 | 104,2 | 124,2 |
| 2400 | 85,9 | 81,5 | 82,1 | 133,0 | 109,6 | 130,0 |
| 2500 | 89,9 | 85,1 | 85,9 | 139,1 | 115,1 | 135,8 |
| 2600 | 94,0 | 89,0 | 89,3 | 145,3 | 119,4 | 141,5 |
| 2700 | 97,9 | 92,6 | 93,1 | 151,5 | 124,8 | 147,3 |
| 2800 | 101,8 | 96,4 | 96,8 | 157,6 | 130,3 | 153,0 |
| 2900 | 105,1 | 100,5 | 100,5 | 163,8 | 135,8 | 158,8 |
| 3000 | 110,1 | 103,8 | 104,2 | 169,9 | 141,2 | 164,7 |
Таблица – 27 Внутренняя энергия газов
| Температура, Т,°С | U, кДж/моль | |||||
| O2 | N2 | Воздух | CO2 | H2O | SO2 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 100 | 2,2 | 2,1 | 2,1 | 2,9 | 2,5 | 3,3 |
| 200 | 4,1 | 4,1 | 4,1 | 6,3 | 5,1 | 6,8 |
| 300 | 6,6 | 6,3 | 6,4 | 10,0 | 7 | 10,7 |
| 400 | 9,0 | 8,5 | 8,6 | 14,6 | 10,7 | 14,9 |
| 500 | 11,5 | 10,7 | 10,9 | 18,1 | 13,6 | 19,1 |
| 600 | 14,1 | 13,1 | 13,3 | 22,5 | 16,7 | 23,5 |
| 700 | 16,7 | 15,5 | 15,7 | 27,0 | 20 | 28,1 |
| 800 | 19,4 | 18 | 18,1 | 31,6 | 23,3 | 32,7 |
| 900 | 22,1 | 20,5 | 20,7 | 36,3 | 27,7 | 37,3 |
| 1000 | 24,8 | 23 | 23,3 | 41,1 | 30,3 | 42 |
| 1100 | 27,7 | 25,7 | 26,0 | 46,0 | 34,1 | 46,8 |
| 1200 | 30,4 | 28,2 | 28,6 | 50,9 | 37,8 | 51,5 |
| 1300 | 33,2 | 30,9 | 31,3 | 56 | 41,8 | 56,4 |
| 1400 | 35,1 | 33,7 | 34,0 | 61,1 | 45,8 | 61.2 |
| 1500 | 39,0 | 36,3 | 36,7 | 66,1 | 49,8 | 65.9 |
| 1600 | 41,9 | 39,1 | 39,5 | 71,3 | 54,0 | 70,8 |
| 1700 | 44,9 | 41,8 | 42,3 | 76,4 | 58,3 | 75,7 |
| 1800 | 47,8 | 44,5 | 45,0 | 81,6 | 62,6 | 80,6 |
| 1900 | 50.8 | 47,3 | 47,8 | 86,8 | 67,0 | 85,4 |
| 2000 | 53,8 | 50,2 | 50,7 | 92,0 | 71,5 | 90,5 |
| 2100 | 56,7 | 52,9 | 53,5 | 97,2 | 75,9 | 95,2 |
| 2200 | 59,8 | 55,8 | 56,4 | 102,5 | 80,5 | 100,2 |
| 2300 | 62,9 | 58,7 | 59,3 | 107,8 | 85,1 | 105,1 |
| 2400 | 65,9 | 61,6 | 62,2 | 113,0 | 89,7 | 110,0 |
| 2500 | 69,1 | 64,3 | 65,1 | 118,3 | 94.3 | 115 |
| 2600 | 72,4 | 67,4 | 67,7 | 123,7 | 97,8 | 120,0 |
| 2700 | 75,5 | 70,2 | 70,7 | 128,9 | 102,4 | 124,9 |
| 2800 | 78,5 | 73,1 | 73,5 | 134,2 | 107,0 | 130,0 |
| 2900 | 81,0 | 76,4 | 76,9 | 139,7 | 111,7 | 134,7 |
| 3000 | 85,2 | 78,9 | 79,3 | 145,0 | 116,3 | 139,8 |
Таблица – 28 Химические и структурные формулы веществ
| № п/п | Вещество | Химическая формула | Структурная формула |
| 1 | амилбензол | C11H16 | 
|
| 2 | трет-амиловый спирт (2-метил-2-бутанол) | C5H12O | 
|
| 3 | трет-бутилбензол (2-метил-2-фенилпропан) | C10H14 | 
|
| 4 | 2,2-диметилбутан | C6H14 | 
|
| 5 | 2,4-диметилгексан | C8H18 | 
|
| 6 | 3,3 -диметилгептан | C9H20 | 
|
| 7 | 2,6-диметил-4-гептанол | C9H20O | 
|
| 8 | 4,5-диметилоктан | C10H22 | 
|
| 9 | 2,2-диметилпентан | C7H16 | 
|
| 10 | 2,4-диметил-3-пентанол | C7H16O | 
|
| 11 | 2,4-диметил-3-этилпентан | C9H20 | 
|
| 12 | 1,4-диэтилбензол | C10H14 | 
|
| 13 | 3,5-диэтилтолуол | C11H16 | 
|
| 14 | втор-изоамиловый спирт (3-метил-2-бутанол) | C5H12O | 
|
| 15 | изобутиловый спирт (2-метил-1-пропанол) | C4H10O | 
|
| 16 | изогексиловый спирт (4-метил-1-пентанол) | C6H14O | 
|
| 17 | 4-изопропилгептан | C10H22 | 
|
| 18 | п-ксилол (1,4-диметилбензол) | C8H10 | 
|
| 19 | 2-метил-1-бутанол | C5H12O | 
|
| 20 | 3-метилгексан (изо-гептан) | C7H16 | 
|
| 21 | 2-метилгептан (изо-октан) | C8H18 | 
|
| 22 | 4-метилоктан | C9H20 | 
|
| 23 | 3-метилпентан (2-этилбутан) | C6H14 | 
|
| 24 | метиламиловый спирт (4-метил-2-пентанол) | C6H14O | 
|
| 25 | 3-метил-4-этилгексан | C9H20 | 
|
| 26 | 2-метил-3-этилпентан | C8H18 | 
|
| 27 | 4-метил-2-этилпентанол (2-этилизогексанол) | C8H18O | 
|
| 28 | пентаметилбензол | C11H16 | 
|
| 29 | пропилбензол (фенилпропан) | C9H12 | 
|
| 30 | 1,2,3,4-тетраметилбензол | C10H14 | 
|
| 31 | 2,2,3,3-тетраметилтептан | C11H24 | 
|
| 32 | 2,3,3,4-тетраметилпентан | C9H20 | 
|
| 33 | 1,2,3-триметилбензол | C9H12 | 
|
| 34 | 2,2,3 -триметилбутан | C7H16 | 
|
| 35 | 3,3,4 -триметилгексан | C9H20 | 
|
| 36 | 2,5,5-триметилгептан | C10H22 | 
|
| 37 | 2,2,3-триметилпентан | C8H18 | 
|
| 38 | этилбензол | C8H10 | 
|
| 39 | 3-этилоктан | C10H22 | 
|
| 40 | метаэтилтолуол (1-метил-3-этилбензол) | C9H12 | 
|
| 41 | 3,3-диэтилпентан | C9H20 | 
|
| 42 | втор-октиловый спирт (2-октанол) | C8H18O | 
|
| 43 | изобутан (2-метилпропан) | C4H10 | 
|
| 44 | изобутилбензол | C10H14 | 
|
| 45 | изогексан (2-метилпентан) | C6H14 | 
|
| 46 | кумол (изопропилбензол) | C9H12 | 
|
| 47 | цимол (1-изопропил-4-метилбензол) | C10H14 | 
|
| 48 | м-ксилол (1,3-диметилбензол) | C8H10 | 
|
| 49 | 2-метилнонан (изодекан) | C10H22 | 
|
| 50 | 3-пентанол | C5H12O | 
|
Таблица – 29 Температура самовоспламенения некоторых предельных углеводородов в зависимости от средней длины углеродной цепи
| lср | Тсв, К | lср | Тсв, К | lср | Тсв, К | lср | Тсв, К |
| 3,0 | 743 | 6,0 | 507 | 9,0 | 482 | 12,0 | 477 |
| 3,1 | 738 | 6,1 | 505 | 9,1 | 481 | 12,1 | 477 |
| 3,2 | 733 | 6,2 | 504 | 9,2 | 481 | 12,2 | 477 |
| 3,3 | 728 | 6,3 | 503 | 9,3 | 481 | 12,3 | 477 |
| 3,4 | 723 | 6,4 | 502 | 9,4 | 480 | 12,4 | 477 |
| 3,5 | 717 | 6,5 | 501 | 9,5 | 480 | 12,5 | 477 |
| 3,6 | 712 | 6,6 | 500 | 9,6 | 480 | 12,6 | 477 |
| 3,7 | 706 | 6,7 | 499 | 9,7 | 480 | 12,7 | 477 |
| 3,8 | 699 | 6,8 | 498 | 9,8 | 479 | 12,8 | 477 |
| 3,9 | 693 | 6.9 | 497 | 9,9 | 479 | 12,9 | 477 |
| 4,0 | 686 | 7,0 | 496 | 10,0 | 479 | 13,0 | 477 |
| 4,1 | 680 | 7,1 | 495 | 10,1 | 479 | 13,1 | 477 |
| 4,2 | 673 | 7,2 | 494 | 10,2 | 479 | 13,2 | 477 |
| 4,3 | 665 | 7,3 | 494 | 10,3 | 479 | 13,3 | 477 |
| 4,4 | 654 | 7,4 | 493 | 10,4 | 478 | 13,4 | 477 |
| 4,5 | 643 | 7,5 | 492 | 10,5 | 478 | 13,5 | 476 |
| 4,6 | 631 | 7,6 | 491 | 10,6 | 478 | 13,6 | 476 |
| 4,7 | 617 | 7,7 | 490 | 10,7 | 478 | 13,7 | 476 |
| 4,8 | 601 | 78 | 489 | 10,8 | 478 | 13,8 | 476 |
| 4,9 | 581 | 7,9 | 489 | 10,9 | 478 | 13,9 | 476 |
| 5,0 | 560 | 8,0 | 488 | 11,0 | 478 | 14,0 | 476 |
| 5,1 | 547 | 8,1 | 487 | 11,1 | 478 | 14,1 | 476 |
| 5,2 | 535 | 8,2 | 486 | 11,2 | 478 | 14,2 | 476 |
| 5,3 | 528 | 8,3 | 486 | 11,3 | 478 | 14,3 | 476 |
| 5,4 | 522 | 8,4 | 485 | 11,4 | 478 | 14,4 | 476 |
| 5,5 | 517 | 8,5 | 484 | 11,5 | 478 | 14,5 | 476 |
| 5,6 | 513 | 8,6 | 484 | 11,6 | 477 | 14,6 | 476 |
| 5,7 | 511 | 8,7 | 483 | 11,7 | 477 | 14,7 | 476 |
| 5,8 | 509 | 8,8 | 483 | 11,8 | 477 | 14,8 | 476 |
| 5,9 | 508 | 8,9 | 482 | 11,9 | 477 | 14,9 | 476 |
| - | - | - | - | - | - | 15,0 | 475 |
Таблица – 30 Температура самовоспламенения некоторых предельных одноатомных спиртов в зависимости от средней длины углеродной цепи
| lср | Тсв, К | lср | Тсв, К | lср | Тсв, К | lср | Тсв, К |
| 2,0 | 737 | 4,4 | 610 | 6,8 | 545 | 9,2 | 518 |
| 2,1 | 736 | 4,5 | 606 | 6,9 | 543 | 9,3 | 517 |
| 2,2 | 734 | 4,6 | 602 | 7,0 | 542 | 9,4 | 516 |
| 2,3 | 732 | 4,7 | 599 | 7,1 | 540 | 9,5 | 516 |
| 2,4 | 730 | 4,8 | 595 | 7,2 | 539 | 9,6 | 515 |
| 2,5 | 728 | 4,9 | 592 | 7,3 | 537 | 9,7 | 514 |
| 2,6 | 725 | 5,0 | 588 | 7,4 | 536 | 9,8 | 513 |
| 2,7 | 721 | 5,1 | 585 | 7,5 | 535 | 9,9 | 513 |
| 2,8 | 716 | 5,2 | 582 | 7,6 | 534 | 10,0 | 512 |
| 2,9 | 711 | 5,3 | 579 | 7,7 | 533 | 10,5 | 509 |
| 3,0 | 706 | 5,4 | 577 | 7,8 | 531 | 11,0 | 507 |
| 3,1 | 696 | 5,5 | 574 | 7,9 | 530 | 11,5 | 506 |
| 3,2 | 693 | 5,6 | 572 | 8,0 | 529 | 12,0 | 505 |
| 3,3 | 636 | 5,7 | 569 | 8,1 | 528 | 12,5 | 505 |
| 3,4 | 678 | 5,8 | 567 | 8,2 | 527 | 13,0 | 504 |
| 3,5 | 669 | 5,9 | 564 | 8,3 | 526 | 13,5 | 504 |
| 3,6 | 658 | 6,0 | 562 | 8,4 | 525 | 14,0 | 503 |
| 3,7 | 649 | 6,1 | 560 | 8,5 | 524 | 14,5 | 503 |
| 3,8 | 642 | 6,2 | 557 | 8,6 | 523 | 15,0 | 502 |
| 3,9 | 634 | 6,3 | 555 | 8,7 | 522 | 15,5 | 502 |
| 4,0 | 628 | 6,4 | 553 | 8,8 | 521 | 16,0 | 501 |
| 4,1 | 623 | 6,5 | 551 | 8,9 | 520 | 16,5 | 501 |
| 4,2 | 619 | 6,6 | 549 | 9,0 | 519 | 17,0 | 500 |
| 4,3 | 614 | 6,7 | 547 | 9,1 | 519 | 17,5 | 500 |
| 5,6 | 513 | 8,6 | 484 | 11,6 | 477 | 14,6 | 476 |
| 5,7 | 511 | 8,7 | 483 | 11,7 | 477 | 14,7 | 476 |
| 5,8 | 509 | 8,8 | 483 | 11,8 | 477 | 14,8 | 476 |
| 5,9 | 508 | 8,9 | 482 | 11,9 | 477 | 14,9 | 476 |
| - | - | - | - | - | - | 15,0 | 475 |
Таблица – 31 Температура самовоспламенения некоторых
ароматических углеводородов в зависимости от средней длины
углеродной цепи
| lср | Тсв, К | lср | Тсв, К | lср | Тсв, К |
| -2 | 843 | - | - | - | - |
| -1,9 | 842 | 0,1 | 810 | 2,1 | 702 |
| -1,8 | 841 | 0,2 | 794 | 2,2 | 701 |
| -1,7 | 840 | 0,3 | 774 | 2,3 | 701 |
| -1,6 | 840 | 0,4 | 753 | 2,4 | 700 |
| -1,5 | 839 | 0,5 | 733 | 2,5 | 700 |
| -1,4 | 838 | 0,6 | 723 | 2,6 | 699 |
| -1,3 | 837 | 0,7 | 718 | 2,7 | 699 |
| -1,2 | 837 | 0,8 | 715 | 2,8 | 698 |
| -1,1 | 836 | 0,9 | 713 | 2,9 | 698 |
| -1 | 835 | 1 | 712 | 3 | 697 |
| -0,9 | 835 | 1,1 | 711 | 3,1 | 697 |
| -0,8 | 834 | 1,2 | 710 | 3,2 | 697 |
| -0,7 | 833 | 1,3 | 709 | 3,3 | 697 |
| -0,6 | 832 | 1,4 | 708 | 3,4 | 696 |
| -0,5 | 831 | 1,5 | 707 | 3,5 | 696 |
| -0,4 | 830 | 1,6 | 706 | 3,6 | 696 |
| -0,3 | 829 | 1,7 | 705 | 3,7 | 696 |
| -0,2 | 827 | 1,8 | 704 | 3,8 | 696 |
| -0,1 | 824 | 1,9 | 703 | 3,9 | 696 |
| 0 | 819 | 703 | 4 | 695 |
Таблица – 32 Показатели пожарной опасности некоторых газов
| Название вещества | Тсв, К | КПР, об. % | Uн, м/с | МВСК при разбавлении СО2 | Еmin, мДж | Огнетушащая концентрация, об. % | Тг, К | Стехиометрическая концентрация горючего | Qн, кДж/моль | |
| СО2 | N2 | |||||||||
| Аммиак | 923 | 15-28 | 0,23 | 16,2 | 680 | - | - | 1777 | 21,9 | 317,2 |
| Ацетилен | 608 | 2-81 | 1,35 | 9 | - | 57 | 70 | 2307 | 7,7 | 1260 |
| Окись углерода | 883 | 12,5-74,2 | 0,42 | 9,8 | - | 53 | 69 | 2000 | 28,5 | 283,9 |
| Водород | 783 | 4-74,2 | 2,67 | 7,9 | 0,017 | 62 | 76 | 2072 | 29,5 | 242,2 |
| Метан | 810 | 5-15 | 0,37 | 15,6 | 0,26 | 26 | 39 | 1927 | 9,5 | 806 |
| Этан | 745 | 3,22-12,45 | 0,40 | 13,8 | 0,24 | 34 | 46 | 1922 | 5,64 | 1431 |
| Пропан | 739 | 2,37-9,5 | 0,38 | 14,3 | 0,25 | 32 | 45 | 1987 | 4,02 | 2049 |
| Бутан | 678 | 1,86-8,41 | 0,37 | 14.9 | 0,25 | 29 | 41 | 2010 | 3,12 | 2665 |
| Этилен | 813 | 3,75-29,6 | 0,63 | 12,1 | 0,12 | 42 | 52 | 2067 | 6,5 | 1326 |
| Сероводород | 519 | 4,3-45,5 | 8 | - | 62 | - | - | 12,24 | - | |
| Коксовый газ | 913 | 5,6-30,8 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Природный газ (Саратовский) | 823-1023 | 5,1-12,1 | - | - | - | - | - | - | - | |
| Доменный газ | - | 6,5-73,9 | - | - | - | - | - | - | - | - |
Примечание. Состав газовых смесей: коксовый газ СО – 6,8 %, СО2 – 2,8 %, N2 – 7,8 %, Н2 – 58 %, CH4 – 22,5 %;
природный газ СО – 3,3 %, CH4 – 94 %, CnHm – 2,5 %; доменный газ СО – 28 %, CO2 –10,5 %, N2 – 58,5 %, Н2 – 2,7 %, CH4 – 0,3 %.
Таблица – 33 Показатели пожарной опасности некоторых горючих жидкостей
| Название вещества | Твсп, К* | Твсп, К** | ТПР,К | Тсв, К | КПР, об. % | Тг, К | Qн, кДж/моль | Еmin, мДж | Vвыг, см/ч | МВСК (при СО2) |
| Ацетон | 255 | 268 | 253-278 | 738 | 2,2-13 | 2160 | 1668 | 20 | 14,9 | |
| Бензол | 262 | - | 259-286 | 807 | 1,4-7,1 | 2375 | 3141 | 0,22 | 30 | 14,4 |
| Гексан | 250 | - | 247-277 | 507 | 1,24-7,5 | 2238 | 3864 | 0,25 | - | 14,6 |
| Глицерин 98 % | 411 | 476 | 455-480 | 668 | 2,6-11,3 | - | 1483 | - | - | - |
| Пентан | 229 | 239 | 225-250 | 560 | 1,4-7,8 | 2007 | - | 0,22 | - | 14,8 |
| Метанол | 281 | 286 | 280-312 | 737 | 6-34,7 | - | 642 | - | - | 13,4 |
| Этанол | 286 | - | 284-314 | 677 | 3,6-19 | - | 1242 | - | 12-15 | 14,9 |
| Пропанол-1 | 296 | 302 | - | 644 | 2,1-13,5 | - | 1852 | - | - | - |
| Бутанол-1 | 307 | 314 | 307-341 | 618 | 1,7-12 | - | 2456 | - | - | - |
| Амиловый спирт | 300-316 | - | 321-353 | 573 | 1,2-(10) | - | 3077 | - | - | - |
| Толуол | 277 | - | 273-303 | 763 | 1,3-6,7 | 2344 | 3741 | - | 20 | - |
| Диэтиловый эфир | 232 | - | 228-286 | 437 | 1,7-49 | - | 2514 | 0,2 | - | 13 |
| Уксусноэтиловый эфир | 275 | - | 274-304 | 673 | 3,5-16,8 | - | 2075 | - | - | - |
| Этиленгликоль | 393 | - | 385-397 | 663 | 3,8-6,4 | - | 1064 | - | - | - |
| Бензин А-76 | 239 | - | 239-269 | 573 | 0,79-5,16 | 2375 | 46928*** | - | - | - |
| Керосин тракторный | 300 | - | 300-342 | 533 | 1,4-7,5 | - | 41481-46090*** | - | - | - |
| Трансформаторное масло | - | - | 395-396 | 573 | - | - | - | - | - | - |
| Вазелиновое масло | 420 | - | 397-463 | 563 | - | - | - | - | - | - |
| Масло подсолнечное | 502 | - | 477-502 | 643 | - | - | - | - | - | - |
| Нефть (Туймазинская) | 252 | - | 252-298 | 593 | - | - | - | - | - | - |
| Скипидар | 307 | - | 305-326 | 573 | 0,8 | - | - | - | - | - |
Примечание: * – в закрытом тигле; ** – в открытом тигле *** – в кДж/кг.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. 3
1. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ АВАРИЙНЫХ ВЗРЫВОВ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 4
2. ПАРАМЕТРЫ ГОРЕНИЯ И ВЗРЫВА. МЕТОДЫ И ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА 11
2.1. Некоторые важные понятия молекулярной физики. 11
2.2. Материальный баланс процессов горения. 14
2.2.1. Уравнение материального баланса. 14
2.2.2. Объем воздуха, необходимый для горения, и объем продуктов горения 16
2.3. Тепловой баланс процессов горения. 22
2.3.1. Теплота сгорания вещества. 22
2.3.2. Температура горения. 24
2.3.3. Температура взрыва. 29
2.4. Газовоздушные горючие смеси. 33
2.4.1. Концентрационные пределы распространения пламени (КПР) и стехиометрическая концентрация. 33
2.4.2. Расчет КПР по аппроксимационной формуле. 34
2.4.3. Зависимость КПР от концентрации флегматизатора. 36
2.5. Температурные параметры пожарной опасности. 42
2.5.1. Температурные пределы распространения пламени (ТПР) 42
2.5.2. Температура самовоспламенения. 44
2.6. Параметры взрыва газо- и парооздушных смесей. 51
2.6.1. Максимальное давление взрыва. 51
2.6.2. Мощность взрыва и безопасное расстояние по действию воздушных ударных волн 53
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН ПОЖАРНОГО РИСКА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ.. 56
3.1. Термины и определения. 56
3.2. Общие требования к определению расчетных величин пожарного риска 58
3.3. Анализ пожарной опасности производственного объекта. 58
3.4. Определение частот реализации пожароопасных ситуаций 61
3.5. Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития 65
3.6. Процедура построения логического дерева событий. 67
3.7. Методы оценки опасных факторов. 72
3.7.1 Истечение жидкостей и газов. 72
3.7.2 Количественная оценка массы горючих веществ, поступающих в окружающее пространство в результате возникновения пожароопасных ситуаций. 80
3.7.3 Максимальные размеры взрывоопасных зон. 85
3.7.4 Определение параметров волны сжатия при сгорании газо-, паро- или пылевоздушного облака. 86
3.7.5 Параметры волны сжатия при взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом при воздействии на него очага пожара. 94
3.7.6 Интенсивность теплового излучения. 96
3.7.7 Испарение жидкости и СУГ из пролива. 101
3.7.8 Размеры факела при струйном горении. 103
3.8. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития. 104
3.9. Критерии поражения людей, зданий и оборудования опасными факторами 105
3.9.1 Критерии поражения волной сжатия. 106
3.9.2 Критерии поражения тепловым излучением.. 109
3.9.3 Критерии поражения расширяющимися продуктами сгорания при реализации пожара вспышки. 111
3.10. Методы определения времен от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара и расчетного времени эвакуации 112
3.10.1 Метод определения времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара. 112
3.10.2 Метод определения расчетного времени эвакуации. 116
3.11 Анализ наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружений и строений 122
3.12. Методика вычисления расчетных величин пожарного риска 123
3.12.1. Потенциальный пожарный риск для территории производственного объекта и прилегающей к объекту территории. 123
3.12.2. Потенциальный риск для зданий производственного объекта 126
3.12.3. Индивидуальный пожарный риск. 130
3.12.4. Социальный пожарный риск. 131
3.13. Условия соответствия (несоответствия) объекта защиты требованиям пожарной безопасности 132
4. ВЫБОР ВАРИАНТА ЗАДАНИЯ И ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ... 134
5. ЗАДАНИЕ ПО КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ.. 135
6. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ РАСЧЕТОВ В КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ 138
7. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.. 142
8. ПРИЛОЖЕНИЕ.. 143
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН
ПОЖАРНОГО РИСКА НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ, ПАРАМЕТРОВ ГОРЕНИЯ И ВЗРЫВА
ГОРЮЧЕГО ВЕЩЕСТВА
(специальности «Техносферная безопасность»,
«Автоматизированное производство
химических предприятий»)
Учебное пособие
Составитель: Хусаинов Р. М.
Лицензия № 020404 от 06.03.1997 г.
Подписано в печать ______ Формат 60х84 1/16
Бумага офсетная Печать Riso 9,41 усл.печ.л.
10,2 уч.-изд.л. Тираж 75 экз. Заказ «С»
Издательство Казанского национального исследовательского технологического университета
Офсетная лаборатория Казанского национального
исследовательского технологического университета
420115, Казань, К.Маркса, 68
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 2320; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!