Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
26
Лабораторная работа № 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ ПАРОВ ОГНЕОПАСНЫХ ЖИДКОСТЕЙ И КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Цель работы: определить температуру вспышки огнеопасных жидкостей, полученные данные использовать для определения категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности и для классификации этих жидкостей по разряду опасности; определить основные требования к конструкциям зданий и расположению их на территории предприятия.
Приборы и оборудование: ПВНЭ,ПТВ-1, ЛТВО и ТВО.
1. Общие положения
Большинство промышленных предприятий отличаются повышенной пожарной опасностью, так как их характеризуют сложность производственных процессов и установок, наличие значительного количества огнеопасных жидкостей, горючих газов, твердых сгораемых материалов, большого количества емкостей и аппаратов, в которых находятся пожароопасные продукты под давлением, разветвленной сети трубопроводов с запорно-пусковой и регулирующей арматурой, большого количества электроустановок.
При оценке пожарной опасности того или иного технологического процесса необходимо знать, какие огнеопасные вещества или смеси используются, получаются или могут образовываться в процессе производства внутри технологических аппаратов, при каких условиях и по каким причинам они могут оказаться вне их. Более высокую категорию пожарной опасности имеют предприятия с наличием веществ, способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом (горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости, пылевидные горючие материалы).
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 25С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа;
жидкости – вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления и каплепадения которых меньше 50С;
твердые вещества и материалы – индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50С, а также вещества, не имеющие температуры 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. 4.1.
Таблица 4.1
Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов
|
Показатель |
Агрегатное состояние веществ и материалов |
|||
|
газы |
жидкости |
твердые |
пыли |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Группа горючести |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Температура вспышки |
– |
+ |
– |
– |
|
Температура воспламенения |
+ |
+ |
+ |
|
|
Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Температурные пределы распространения пламени (воспламенения) |
+ |
+ |
– |
+ |
|
Температура тления |
– |
+ |
– |
– |
|
Условия теплового самовозгорания |
– |
– |
+ |
+ |
|
Минимальная энергия зажигания |
– |
– |
+ |
+ |
|
Кислородный индекс |
+ |
+ |
– |
+ |
|
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами |
– |
– |
+ |
– |
|
Нормальная скорость распространения пламени |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Скорость выгорания |
+ |
+ |
– |
– |
|
Коэффициент дымообразования |
+ |
+ |
– |
– |
|
Индекс распространения пламени |
– |
– |
+ |
– |
|
Показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов |
– |
– |
+ |
– |
|
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода |
– |
+ |
– |
+ |
|
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора |
+ |
+ |
– |
+ |
|
Максимальное давление взрыва |
+ |
+ |
– |
+ |
|
Скорость нарастания давления взрыва |
+ |
+ |
– |
+ |
Примечание. 1. Знак "+" обозначает применяемость, знак "–" – неприменяемость показателя.
2. Кроме указанных в табл. 4.1, допускается использовать другие показатели, более детально характеризующие пожаровзрывоопасность веществ и материалов.
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).
Пожаровзрывоопасность веществ и материалов – совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, может быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение предварительно перемешанной смеси горючего с окислителем).
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).
Нижние (верхние) концентрационные пределы 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.
Концентрационные пределы могут быть выражены через температуру (при атмосферном давлении). Значения температуры жидкости, при которых концентрация насыщенных паров в воздухе над жидкостью равна концентрационным пределам распространения пламени, называются температурными пределами распространения пламени (воспламенения) (нижним и верхним соответственно – НТПРП и ВТПРП).
Таким образом, процесс воспламенения и горения жидкостей можно представить следующим образом. Для воспламенения необходимо, чтобы жидкость была нагрета до определенной температуры (не меньше нижнего температурного предела распространения пламени). После воспламенения скорость испарения должна быть достаточной для поддержания постоянного горения. Эти особенности горения жидкостей характеризуются температурами вспышки и воспламенения.
В соответствии с ГОСТ 12.1.044-89, температурой вспышки называется 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. Температура вспышки соответствует нижнему температурному пределу воспламенения.
Температуру вспышки используют для оценки воспламеняемости жидкости, а также при разработке мероприятий для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности ведения технологических процессов.
Температурой воспламенения называется наименьшее значение температуры жидкости, при котором интенсивность испарения ее такова, что после зажигания внешним источником возникает самостоятельное пламенное горение.
В зависимости от численного значения температуры вспышки жидкости подразделяются на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ).
К легковоспламеняющимся жидкостям относятся жидкости с температурой вспышки не более 61С в закрытом тигле или 66С в открытом тигле.
Для ЛВЖ температура воспламенения обычно на 1-5С выше температуры вспышки, а для горючих жидкостей эта разница может достигать 30-35С.
В соответствии с ГОСТ 12.1.017-80, в зависимости от температуры вспышки ЛВЖ подразделяются на три разряда.
Особо опасные ЛВЖ – с температурой вспышки от -18С и ниже в закрытом тигле или от -13С и ниже в открытом тигле. К особо опасным ЛВЖ относятся ацетон, диэтиловый спирт, изопентан и др.
Постоянно опасные ЛВЖ – это горючие жидкости с температурой вспышки от -18С до +23С в закрытом тигле или от -13С до +27С 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 23С до 61С 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:
Твсп = Ткип m, (4.1)
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. 4.2.
Таблица 4.2
Температура кипения жидкостей
|
Наименование жидкости |
Температура кипения, С |
|
Скипидар: |
|
|
живичный |
153-180 |
|
экстракционный |
150-220 |
|
сухоперегонный ретортный очищенный |
150-225 |
|
Дизельное топливо |
270-400 |
|
Керосин |
150-300 |
|
Топливо для реактивных двигателей |
150-225 |
|
Масла: |
|
|
трансформаторное |
385-450 |
|
веретенное |
380-480 |
|
автомобильное |
390-460 |
|
индустриальное |
350-390 |
|
вазелиновое |
400-480 |
|
Масло ПН-6 |
350-500 |
П р и м е р: Рассчитать температуру вспышки керосина. Температура кипения керосина составляет 150С.
(Ткип = 273 + 150 = 423 К).
Твсп = 4230,736 = 311 К, или Твсп = 311 - 273 = 38С.
Более точно температуру вспышки Твсп, К, рассчитывают по следующей формуле:
Твсп = А/Рвсп До, (4.2)
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 0С 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. 4.3), вычисляют по формуле
, (4.3)
где ао – размерный коэффициент, равный минус 73,14С; а1 – безразмерный коэффициент, равный 0,659; Ткип – температура кипения исследуемой жидкости, С; аj – эмпирические коэффициенты, приведены в табл. 4.3; lj – количество связей вида j в молекуле исследуемой жидкости.
Средняя квадратическая погрешность расчета () по формуле (4.3) составляет 13С.
Для нижеперечисленных классов веществ температуру вспышки в С вычисляют по формуле
tвсп = a + btкип , (4.4)
где а, b – эмпирические коэффициенты, приведенные в табл. 4.4 вместе со средними погрешностями расчета .
Таблица 4.3
Эмпирические коэффициенты аj
|
Вид связи |
аj, С |
Вид связи |
аj, С |
|
С – С |
–2,03 |
C – Cl |
15,11 |
|
С – С |
–0,28 |
C – Br |
19,40 |
|
С = С |
1,72 |
C – Si |
–4,84 |
|
С – Н |
1,105 |
Si – H |
11,00 |
|
С – О |
2,47 |
Si – Cl |
10,07 |
|
С = О |
11,66 |
N – H |
5,83 |
|
С – N |
14,15 |
O – H |
23,90 |
|
C N |
12,13 |
S – H |
5,64 |
|
C – S |
12,09 |
P – O |
3,27 |
|
C = S |
–11,91 |
P = O |
9,64 |
|
C – F |
3,33 |
Таблица 4.4
Эмпирические коэффициенты а и b
|
Класс вещества |
Коэффициенты |
, С |
|
|
а, С |
b |
||
|
Алканы |
–73,22 |
0,693 |
1,5 |
|
Спирты |
–41,69 |
0,652 |
1,4 |
|
Алкиланилины |
–21,94 |
0,533 |
2,0 |
|
Карбоновые кислоты |
–43,57 |
0,708 |
2,2 |
|
Алкилфенолы |
–38,42 |
0,623 |
1,4 |
|
Ароматические углеводороды |
–67,83 |
0,665 |
3,0 |
|
Альдегиды |
–74,76 |
0,813 |
1,5 |
|
Бромалканы |
–49,56 |
0,665 |
2,2 |
|
Кетоны |
–52,69 |
0,643 |
1,9 |
|
Хлоралканы |
–55,70 |
0,631 |
1,7 |
Проектирование и эксплуатация всех промышленных предприятий (кроме предприятий по изготовлению взрывчатых веществ, имеющих свои особые условия, нормы и правила) регламентируются "Строительными нормами и правилами" (СНиП 2.01.02-85), "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ-86), "Типовыми правилами пожарной безопасности для промышленных предприятий", "Общесоюзными нормами технологического проектирования" (ОНТП 24-86), а также нормами пожарной безопасности РБ "Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. НПБ 5-2000".
В соответствии с НПБ 5-2000, помещения и здания подразделяются по взрывопожарной и пожарной опасности на категории А, Б, В1, В2, В3, В4, Г1, Г2 и Д. Указанные категории следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности помещений и зданий в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования.
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.
Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетом по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давления, температуры и т.д.).
Определение категорий помещений следует осуществлять путем последовательной проверки принадлежности их к категориям начиная от высшей (А) к низшей (Д). Категории помещений приведены в табл. 4.5.
Таблица 4.5
Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
|
Категория помещения |
Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении |
|
1 |
2 |
|
А – взрывопожароопасная |
Горючие газы (ГГ), легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки не более 28С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа. |
|
Б – взрывопожароопасная |
Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28С, горючие жидкости (ГЖ) в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные и паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. |
|
В1-В4 – пожароопасные |
ГЖ и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б. |
|
Г1 Г2 |
Процессы, связанные со сжиганием в качестве топлива ГГ и ЛВЖ. Негорючие вещества и материалы в горячем раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени. Процессы, связанные со сжиганием в качестве топлива ГЖ, а также твердых горючих веществ и материалов. |
|
Д |
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. |
Определение пожароопасной категории В1-В4 помещения осуществляется путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее по тексту – пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки приведено в табл. 4.6.
Пожарная нагрузка Q, MДж, включающая в себя различные сочетания (смесь) горючих жидкостей, твердых горючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, определяется из соотношения
, (4.5)
где Gi – количество i-го материала пожарной нагрузки, кг; – низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж/кг.
Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м2, определяется из соотношения
, (4.6)
где S – площадь размещения пожарной нагрузки, м2 (но не менее 10 м2).
Таблица 4.6
Разделение помещений на категории В1-В4
|
Категории |
Удельная пожарная нагрузка g на участке, МДж/м2 |
Способ размещения |
|
В1 |
Более 2200 |
Не нормируется |
|
В2 |
1401-2200 |
По примечанию 2 |
|
В3 |
181-1400 |
По примечанию 2 |
|
В4 |
1-180 |
Способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно примечанию 1 |
Примечание. 1. В помещениях категорий В1-В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в табл. 4.6. В помещениях категории В4 расстояния между этими участками должны быть больше предельных. В табл. 4.7 приведены рекомендуемые значения предельных расстояний (Lпр) в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков (gкр, кВт/м2) для пожарной нагрузки, состоящей из твердых горючих и трудногорючих материалов. Значения gкр для некоторых материалов пожарной нагрузки приведены в табл. 4.8.
2. Если при определении категорий В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q, определенное по формуле (4.5), превышает или равно 0,64gH2 (Н – минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м), то помещение будет относиться к категории В1 или В2 соответственно.
Таблица 4.7
Рекомендуемые значения предельных расстояний (Lпр)
в зависимости от величины критической плотности падающих лучистых потоков gкр, кВт/м2
|
gкр, кВт/м2 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
|
Lпр, м |
12 |
8 |
6 |
5 |
4 |
3,8 |
3,2 |
2,8 |
Примечание. Величины Lпр рекомендуются при условии, что Н 11 м; если Н 11 м, то предельное расстояние определяется как L = Lпр + + (11 - Н), где Lпр берется из табл. 4.7, а Н – минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия), м. Для материалов пожарной нагрузки с неизвестными значениями gкр значения предельных расстояний принимаются L12 м.
Таблица 4.8
Значение gкр для некоторых материалов пожарной нагрузки
|
Материалы |
Критические плотности падающих лучистых потоков, gкр |
|
Древесина (сосна влажностью 12 %) |
13,9 |
|
Древесностружечные плиты плотностью 417 кг/м3 |
8,3 |
|
Торф брикет |
13,2 |
|
Торф кусковой |
9,8 |
|
Хлопок-волокно |
7,5 |
|
Слоистый пластик |
15,4 |
|
Стеклопластик |
15,3 |
|
Пергамин |
17,4 |
|
Резина |
14,8 |
|
Уголь |
35 |
|
Рулонная кровля |
17,4 |
|
Сено, солома (при минимальной влажности до 8 %) |
7 |
Примечание. Если пожарная нагрузка состоит из различных материалов, то значение gкр определяется по материалу с минимальным значением gкр.
Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовывать взрывоопасные воздушные или паровоздушные смеси, определяется исходя из следующих предпосылок:
а) происходит расчетная авария одного из аппаратов;
б) все содержимое аппарата поступает в помещение;
в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и обратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.
Расчетное время отключения трубопроводов определяется в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорное устройство, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.
Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:
– времени срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы автоматики не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов;
– 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;
– 300 с при ручном отключении.
Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых время отключения превышает приведенные выше значения.
Под "временем срабатывания" и "временем отключения" следует принимать промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращения поступления газа или жидкости в помещение. Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушении электроснабжения. В исключительных случаях в установленном порядке допускается превышение приведенных выше значений времени отключения трубопроводов;
г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на пол определяется (при отсутствии справочных данных) исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м2, а остальных жидкостей – на 1 м2 пола помещения;
д) происходит также испарение жидкости из емкости, эксплуатируемой с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;
е) длительность испарения жидкости принимается равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.
Количество пыли, которое может образовать взрывоопасную смесь, определяется из следующих предпосылок:
а) расчетной аварии предшествовало пыленакопление в производственном помещении, происходящее в условиях нормального режима работы (например, вследствие пылевыделения из негерметичного производственного оборудования);
б) в момент расчетной аварии произошла плановая (ремонтные работы) или внезапная разгерметизация одного из технологических аппаратов, за которой последовал аварийный выброс в помещение всей находившейся в аппарате пыли.
Свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно равным 80 % геометрического объема помещения.
Избыточное давление взрыва Р для индивидуальных горючих веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F, определяется по формуле
, (4.7)
где Pmax – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При их отсутствии допускается принимать Pmax равным 900 кПа; Р0 – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа); m – масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, вычисляемая для ГГ по формуле (4.8), а для паров ЛВЖ и ГЖ по формуле (4.10); Z – коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения. Допускается принимать значение Z по табл. 4.9; Vсв – свободный объем помещения, м3; ρm – плотность газа или пара при расчетной температуре tр, кг/м-3, вычисляемая по формуле (4.11); Сст – стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле (4.12).
, (4.8)
где Vа – объем газа, вышедшего из аппарата, м3; Vг – объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3.
Таблица 4.9
Коэффициент участия горючего во взрыве
|
Вид горючего вещества |
Значение |
|
Водород |
1 |
|
ГГ (кроме водорода) |
0,5 |
|
ЛВЖ и ГЖ, нагретые до температуры вспышки и выше |
0,3 |
|
ЛВЖ и ГЖ, нагретые ниже температуры вспышки, при |
0,3 |
|
наличии возможности образования аэрозоля |
|
|
ЛВЖ и ГЖ, нагретые ниже температуры вспышки, при отсутствии возможности образования аэрозоля |
0 |
При этом
, (4.9)
где P1 – давление в аппарате, кПа; V – объем аппарата, м3.
, (4.10)
где mр – масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг; mемк – масса жидкости, испарившейся с поверхностей открытых емкостей, кг; mсв.окр – масса жидкости, испарившейся с поверхностей, на которые нанесен применяемый состав, кг.
, (4.11)
где М – молярная масса, кг/кмоль; Vо – мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль; tр – расчетная температура, С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такое значение расчетной температуры tр по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61С.
, (4.12)
где – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания; – соответственно число атомов углерода, водорода, кислорода и галоидов в молекуле горючего.
Расчет ∆Р для индивидуальных веществ, кроме упомянутых в формуле 4.7, а также для смесей может быть выполнен по формуле
, (4.13)
где Нт – теплота сгорания, Дж/кг; ρв – плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т0, кг/м3; Ср – теплоемкость воздуха, Дж/кгК (допускается принимать равной 1,01103 Дж/кгК); Т0 – начальная температура воздуха, К.
После определения категории помещений (участков) можно оценить категорию всего здания по взрывопожарной и пожарной опасности.
Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
– здание не относится к категории А;
– суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5 % суммарной площади всех помещений, или 200м.
Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь категорий А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
– здание не относится к категории А или Б;
– суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5 % (10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений.
Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м2) и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.
– здание не относится к категории А, Б или В;
– суммарная площадь помещений категорий А, Б,В и Г превышает 5 % суммарной площади всех помещений.
Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б,В и Г в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м2).
Правильный выбор категории помещений и зданий имеет первостепенное значение при проектировании и эксплуатации объектов, связанных с обращением огнеопасных жидкостей, так как позволяет определить основные требования к генеральному плану, конструкции производственных зданий и расположению в них оборудования, к вентиляции, исполнению электрооборудования и др. В конечном итоге это дает возможность установить оптимальные соотношения между безопасностью производства и размером капитальных вложений на строительство и эксплуатацию объектов.
Некоторые справочные данные по конструктивному оформлению производственных зданий в зависимости от категорийности помещений приведены в табл. 4.10-4.12.
2. Экспериментальная часть
2.1. Меры безопасности при выполнении работы
1. Включение установки производить только с разрешения дежурного преподавателя.
2. В моменты испытаний обязательно использовать очки или защитную маску из органического стекла.
3. При проведении испытания не допускается оставлять рабочее место без присмотра.
4. Отработанные продукты сливать после охлаждения в склянку с притертой пробкой и помещать в металлический ящик.
5. По окончании испытания: а) проконтролировать отключение электроэнергии, газа; б) привести рабочее место в порядок.
Таблица 4.10
Степень огнестойкости зданий, площадь этажа между
противопожарными стенами, количество этажей (СНиП 2.09.02-85)
|
Категория зданий или пожарных Отсеков |
Допускаемое число этажей |
Степень огнестойкости зданий |
Площадь этажа в пределах пожарного отсека, м2, зданий |
||
|
одноэтажных |
многоэтажных |
||||
|
в два этажа |
в три этажа и более |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
А, Б |
6 |
I |
Не ограничивается |
||
|
А, Б (за исключением зданий нефтеперерабатывающей, газовой, химической и нефтехимической промышленности) |
6 1 |
II IIIа |
То же |
||
|
5200 |
– |
– |
|||
|
А – здания нефтеперерабатывающей, газовой, химической и нефтехимической промышленности |
6 |
II |
Не ограничивается |
5200 |
3500 |
|
1 |
IIIа |
3500 |
– |
– |
|
|
Б – здания нефтеперерабатывающей, газовой, химической и нефтехимической промышленности |
6 |
II |
Не ограничивается |
10400 |
7800 |
|
1 |
IIIа |
3500 |
– |
– |
|
|
В |
8 |
I, II |
Не ограничивается |
||
|
3 |
III |
5200 |
3500 |
2600 |
|
|
2 |
IIIа |
25000 |
10400 |
– |
|
|
1 |
IIIб |
15000 |
– |
– |
|
|
2* |
IVа |
2600 |
2000 |
– |
|
|
2 |
IV |
2600 |
2000 |
– |
|
|
1 |
V |
1200 |
– |
– |
|
|
Г |
10 |
I, II |
Не ограничивается |
||
|
3 |
III |
6500 |
5200 |
3500 |
|
|
6 |
III |
Не ограничивается |
|||
|
1 |
III |
20000 |
– |
– |
|
|
2* |
IV |
6500 |
5200 |
– |
|
|
2 |
IV |
3500 |
2600 |
– |
|
|
Продолжение табл. 4.10 |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Д |
10 |
I, II |
Не ограничивается |
||
|
3 |
III |
7800 |
6500 |
2500 |
|
|
6 |
IIIа |
Не ограничивается |
|||
|
1 |
IIIб |
25000 |
– |
– |
|
|
2* |
IVа |
10400 |
7800 |
– |
|
|
2 |
IV |
3500 |
2600 |
– |
|
|
2 |
V |
2600 |
1500 |
– |
* При высоте одно- и двухэтажных зданий не более 18 м (от пола первого этажа до низа горизонтальных несущих конструкций покрытия на опоре).
Таблица 4.11
Максимальное расстояние до эвакуационного выхода
(СНиП 2.09.02-85)
|
Объем помещения, тыс. м3 |
Категория помещения |
Степень огнестойкости здания |
Расстояние, м, при плотности людского потока в общем проходе, чел/м2 |
||
|
до 1 |
св. 1 до 3 |
св. 3 до 5 |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
До 15 |
А, Б |
I, II, IIа |
40 |
25 |
15 |
|
До 15 |
В |
I, II, III, IIIа |
100 |
60 |
40 |
|
IIIб, IV |
70 |
40 |
30 |
||
|
V |
50 |
30 |
20 |
||
|
30 |
А, Б |
I, II, III |
60 |
35 |
25 |
|
В |
I, II, IIIа |
145 |
85 |
60 |
|
|
40 |
А, Б |
I, II, IIIа |
80 |
50 |
35 |
|
I, II, III, IIIа |
160 |
95 |
65 |
||
|
IIIб, IV |
110 |
65 |
45 |
||
|
50 |
А, Б |
I, II, IIIа |
120 |
70 |
50 |
|
В |
I, II, III, IIIа |
180 |
105 |
75 |
|
|
60 и более |
А, Б |
I, II, IIIа |
140 |
85 |
60 |
|
60 |
В |
I, II, III IIIа |
200 |
110 |
85 |
|
80 и более |
В |
I, II, III IIIа |
240 |
140 |
100 |
|
I, II, III, IIIа |
Не ограничивается |
||||
|
Независимо от объема |
Г, Д |
IIIб, IV V |
160 120 |
95 70 |
65 50 |
Примечание. 1. Плотность людского потока определяется как отношение количества людей, эвакуирующихся по общему проходу, к площади этого прохода. 2. При промежуточных значениях объема помещения расстояния определяются линейной интерполяцией. 3. Расстояния установлены для помещений высотой до 6 м (для одноэтажных зданий высота принимается до низа ферм); при высоте помещений более 6 м расстояния увеличиваются: при высоте помещения 12 м – на 20 %, 18 м – на 30 %, 24 м – на 40 %, но не более 140 м для помещений категорий А, Б и 240 м – для помещений категории В; при промежуточных значениях высоты помещений увеличение расстояний определяется линейной интерполяцией.
Таблица 4.12
Разрывы между зданиями и сооружениями, м
|
Степень огнестойкости зданий или сооружений |
Степень огнестойкости зданий или сооружений |
||
|
I и II |
III |
IV и V |
|
|
I и II |
Не нормируется |
9 |
12 |
|
III |
9 |
12 |
15 |
|
IV и V |
12 |
15 |
18 |
Примечание. Разрывы между зданиями, сооружениями и складами определяются степенью их огнестойкости по наиболее опасной категории производства (для зданий с производством категорий А и В – 9 м).
2.2. Определение температуры вспышки в закрытом тигле
Температуру вспышки жидкостей в закрытом тигле можно определять на установках ПВНЭ и ПТВ-1.
2.2.1. Описание установки ПВНЭ
Принципиальная схема установки ПВНЭ для определения температуры вспышки жидкостей в закрытом тигле приведена на рис. 4.1.
Прибор ПВНЭ состоит из нагревательной ванны (11), латунного сосуда (1) для испытуемой жидкости, вставленного в ванну, зажигательного приспособления (5) и автотрансформатора. Нагревательная ванна представляет собой закрытый сосуд, обогреваемый электронагревателем (2). Внутри латунного сосуда имеется мешалка (10) с гибкой передачей (7). Сосуд плотно закрывается крышкой (6), имеющей отверстие для термометра (9). Отверстие для зажигания открывается при помощи пружинного рычага (8), который одновременно поворачивает горелку и направляет ее к середине отверстия в крышке (3), упирая зажигательное приспособление к зубцу (4). Снизу прибора имеется клемма (12) для подключения заземления.
Рис. 4.1. Прибор ПВНЭ для определения температуры вспышки
паров жидкости
2.2.2. Порядок выполнения работы
1. Рассчитать температуру вспышки испытуемой жидкости по формуле (4.1).
2. Испытуемую жидкость налить в тигель до метки, не допуская смачивания стенок тигля выше указанной метки.
3. Охладить жидкость до температуры, которая не менее чем на 17С ниже предполагаемой (расчетной) температуры вспышки.
4. Тигель закрыть крышкой, установить в нагревательную ванну и вставить термометр.
5. Зажечь газ в зажигательном приспособлении. Для этого переключить клапан редуктора газового баллона в положение "Включено" (видна красная метка). Поднести пламя спички к соплу запальника газовой горелки и вентилем отрегулировать подачу газа так, чтобы форма пламени была близкой к шару диаметром 3-4 мм.
6. Перемешивание вести, обеспечивая частоту вращения мешалки от 1,5-1 до 2-1 с.
7. Испытания на вспышку проводить: для продуктов с температурой вспышки до 50С не более чем за 10С до предполагаемой температуры; свыше 50С – не более чем за 17С до предполагаемой температуры вспышки.
Испытания на вспышку проводить при повышении температуры на каждый 1С для продуктов с tвсп до 104С и на каждые 2С для продуктов с температурой вспышки выше 104С.
В момент испытания на вспышку перемешивание прекратить и привести в действие расположенный на крышке механизм (8), который открывает заслонку и опускает пламя. Опустить пламя в паровое пространство за 0,5 с, оставить в самом нижнем положении 1 с и поднять в верхнее положение.
За температуру вспышки каждого определения принимать показания термометра в момент четкого появления первого (синего для нефтепродуктов) пламени над поверхностью продукта внутри прибора. Появившаяся неясная вспышка должна быть подтверждена последующей вспышкой при повышении температуры на 1 или 2С. Если при этом вспышка не наблюдается, испытания повторяют. Допускаемые расхождения между параллельными определениями не должны превышать значений, представленных в табл. 4.13.
8. Вычислить температуру вспышки с поправкой на стандартное барометрическое давление 101,3 кПа алгебраическим сложением найденной температуры и поправки, определенной по формуле
, (4.14)
где Р – фактическое атмосферное давление, кПа.
Таблица 4.13
Допускаемые расхождения между параллельными определениями
|
Температура вспышки, С |
Допускаемые расхождения, С |
|
Для нефтепродуктов |
|
|
До 104 |
2 |
|
Свыше 104 |
6 |
|
Для химических органических продуктов |
|
|
До 50 |
2 |
|
Свыше 50 |
3 |
9. Составить таблицу наблюдений по форме табл. 4.14.
Таблица 4.14
Таблица наблюдений
|
Номер опыта |
Наименование жидкости |
Показания термометра |
Показания барометра |
Температура вспышки, С |
|
|
экспериментальная |
расчетная |
||||
10. На основании полученных результатов определить:
а) разряд опасности легковоспламеняющейся жидкости, а по заданному преподавателем расчетному избыточному давлению взрыва в помещении – категорию помещения, используя табл. 4.5;
б) основные требования к конструкции производственного здания и его расположению на генеральном плане, этажность, степень огнестойкости основных конструктивных элементов здания, допустимую площадь между противопожарными стенами, расстояние от рабочего места до эвакуационного выхода, минимальное расстояние от производственного здания до других объектов.
2.2.3. Описание установки ПТВ-1
Для экспресс-определения температуры вспышки в закрытом тигле применяется прибор ПТВ-1 (рис. 4.2). Он состоит из блока питания (1) и блока вспышки (8) (оба блока смонтированы в одном корпусе). На передней панели размещены: тумблер основного питания (2), тумблер дополнительного питания (6), тумблер переключения диапазона измеряемых температур (5), переключатель регулирования скорости подъема температуры (3), кнопка включения нагрева спирали воспламенителя (4), измерительный двухшкальный прибор – термометр (7).
Блок вспышки представляет собой цилиндр, в котором размещены нагреватели, датчики и резисторы мостовой схемы питания измерительного прибора. В верхней части блока питания под съемной крышкой со смотровым стеклом установлены тигель (9) и воспламенитель (10).
Рис. 4.2. Прибор ПТВ-1 для определения температуры вспышки
Нагрев пробы производится электрическим нагревателем. Температура пробы в тигле, при которой происходит воспламенение паров, принимается за температуру вспышки. Воспламенение происходит при контакте паров с раскаленной спиралью воспламенителя.
2.2.4. Порядок выполнения работы
При определении температуры вспышки масел и топлива целесообразно измерения начинать с определения температуры вспышки масел с целью равномерного прогрева блока.
а) Определение температуры вспышки горючих жидкостей (масел)
1. Снять с блока вспышки крышку: вынуть воспламенитель и тигель, проверить крепление спирали воспламенителя и установить его на место. Включить прибор тумблером "Сеть".
2. Кратковременно, в течение 5 с, при нажатой кнопке проверить степень нагрева спирали (спираль должна накаливаться до ярко-красного цвета).
3. Снять воспламенитель, закрыть блок вспышки крышкой. Поставить тумблер диапазона измерения температур в положение 50-150С, переключатель скорости подъема температуры – в положение 6 и включить дополнительный нагрев.
4. При достижении температуры 140С тумблер диапазона измерения температур переключить в положение 150-250С.
5. Пока идет прогрев установки, заполнить тигель с меткой "М" исследуемым маслом до уровня верхней кромки стержня или кольцевой канавки (в зависимости от конструкции тигля).
6. После нагрева прибора до температуры 150-170С переключатель скорости подъема температуры поставить в нулевое положение .
7. Снять с блока крышку, установить тигель с исследуемым маслом, вставить воспламенитель (спираль воспламенителя должна быть ниже края тигля на 0,2-0,4 мм), закрыть блок крышкой.
8. Поставить тумблер скорости подъема температуры в положение 6, включить дополнительный нагрев. Следить за повышением температуры по верхней шкале измерительного прибора. За 20-30С до предполагаемой температуры вспышки выключить дополнительный нагрев.
9. Переключатель скорости подъема температуры установить в положение, обеспечивающее скорость нарастания температуры не более 2С в минуту. За 10-15С до предполагаемой вспышки кратковременно, в течение 5 с, нажать кнопку вспышки. Включать кнопку через каждые 2С до появления вспышки, вспышку наблюдать визуально через смотровое стекло крышки блока.
Показание измерительного прибора в момент вспышки соответствует температуре вспышки масла.
10. Повторное определение проводить после охлаждения блока на 20-30С. Расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 6С. За температуру вспышки принимается среднее значение двух определений.
б) Определение температуры вспышки топлива
1. Если до определения температуры вспышки топлива испытывались масла, необходимо охладить блок до 50С. Если испытания масел не проводились, необходимо прогреть установку до 100-120С, сняв предварительно тигель и воспламенитель. Охладить блок до 50С.
2. Нагревание установки проводить, установив переключатель скорости подъема температуры в положение 5. Дополнительный нагрев не включать.
3. Пока идет нагревание установки, заполнить тигель с меткой "1" исследуемым топливом до верхней кромки стержня или кольцевой канавки (в зависимости от конструкции тигля).
4. Установить заполненный тигель и воспламенитель в блок. Спираль воспламенителя должна находиться ниже верхнего края тигля на 0,2-0,4 мм. Закрыть блок крышкой.
5. Переключатель скорости подъема температуры установить в положение, обеспечивающее нарастание температуры 2С в минуту.
6. За 10С до предполагаемой вспышки кратковременно, в течение 5 с, нажать кнопку воспламенителя. Включение кнопки повторять через каждые 2С до появления вспышки. Вспышку наблюдать через смотровое стекло крышки блока. В момент появления вспышки зафиксировать температуру по измерительному прибору.
7. Выключить прибор, снять тигель пинцетом и насухо протереть его.
8. Произвести повторные определения, предварительно охладив прибор до 50С. Расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 4С. За температуру вспышки принимается среднее значение двух определений.
Результаты измерений занести в табл. 4.14.
2.3. Определение температуры вспышки и воспламенения в открытом тигле
2.3.1. Описание установки ЛТВО
Принципиальная схема стандартного прибора ЛТВО открытого типа представлена на рис. 4.3.
Прибор открытого типа состоит из тигля внутреннего (2), предназначенного для наполнения испытуемым нефтепродуктом; тигля наружного (3) (песчаной бани); штатива (5) с зажимом для термометра и с кольцом для тигля; термометра (1), служащего для замера температуры вспышки и воспламенения; зажигательного приспособления (спиртовки) (4).
Рис. 4.3. Прибор для определения температуры вспышки
и воспламенения ЛТВО
2.3.2. Порядок выполнения работы
1. Промыть внутренний тигель бензином, эфиром, просушить его и поставить в песчаную баню с прокаленным песком так, чтобы песок окружал тигель на высоте 12 мм от верхнего края.
Слой песка между дном внутреннего тигля и дном песчаной бани должен быть толщиной 5-8 мм.
2. Установить прибор в таком месте, где нет заметного движения воздуха, свет затемнен и хорошо видно воспламенение жидкости.
3. Влить во внутренний тигель испытуемую жидкость в таком количестве, чтобы уровень ее не доходил до края тигля на 12 мм для жидкостей с температурой вспышки до 210С и на 18 мм – для жидкостей с более высокой температурой вспышки. Правильный налив жидкости в тигель проверяют шаблоном.
При наливании не допускается разбрызгивание жидкости и смачивание стенок внутреннего тигля выше уровня жидкости.
4. Установить термометр в строго вертикальном положении так, чтобы ртутный шарик находился в центре налитого объема жидкости.
5.Песчаную баню нагревать пламенем спиртовки так, чтобы температура испытуемой жидкости поднималась со скоростью 4С в минуту.
6. За 10С до ожидаемой температуры вспышки провести пламенем зажигательного приспособления по краю тигля на расстоянии 10-14 мм параллельно поверхности испытуемой жидкости в течение 2-3 с.
7. По мере подъема температуры жидкости испытания повторять через каждые 2С. За температуру вспышки принимают температуру, показываемую термометром при появлении первого сиреневого пламени над частью или над всей поверхностью испытуемой жидкости.
Результаты испытаний проверить не менее 2 раз.
8. Составить таблицу наблюдений по форме табл. 4.15.
Таблица 4.15
Результаты наблюдений
|
Номер опыта |
Наименование жидкости |
Показания термометра, С |
Результаты Испытаний |
Расхождения между двумя параллельными определениями температуры вспышки не должны превышать величин, приведенных в табл. 4.16.
Таблица 4.16
Допускаемые расхождения в значениях температуры вспышки
|
Температура вспышки, С |
Допускаемые расхождения, С |
|
До 150 |
4 |
|
Выше 150 |
6 |
На этом же приборе можно определить и температуру воспламенения жидкости. Для этого после определения температуры вспышки образец нагревают в том же режиме. Испытание же воспламенения жидкости проводить через каждые 2С повышения температуры.
За температуру воспламенения принимают температуру испытания, при которой образующиеся над поверхностью жидкости пары воспламеняются от пламени зажигательного приспособления и продолжают гореть не менее 5 с после его удаления.
2.3.3. Описание установки ТВО
Прибор ТВО для определения температуры вспышки и воспламенения в открытом тигле состоит из основания 1, на котором смонтированы блок управления 2 и термоблок 16 (рис. 4.4).
На лицевой стороне панели блока управления установлены сигнальные лампы "Сеть", "Нагрев", ручки регулирования подачи газа, тумблер включения и выключения нагрева. Лампа "Сеть" загорается при включении тумблера в верхнее положение. Скорость нагрева исследуемой жидкости в тигле регулируется ручкой регулировки нагрева 3. Ручки "Газ", "Фитиль", "Запальник" служат соответственно для открытия (при повороте против часовой стрелки) или закрытия (при повороте по часовой стрелке) газа и регулировки величины пламени газового устройства и величины пламени запальников.
В верхней части блока управления установлена рукоятка поворота 4, которая позволяет подводить газовое устройство 5 к тиглю 11.
В корпус термоблока 16 вмонтирован отражатель 15 и нагревательный элемент 14, на который устанавливаются нагревательная пластина 13, асбестовая прокладка 12 и тигель 11.
Рис. 4.4. Прибор ТВО для определения температуры вспышки воспламенения в открытом тигле
К стойке 9 зажимом 8 крепится термометр 7. Шаблон 10 служит для установки уровня термометра в тигле и положения газового устройства. Штуцер 6 служит для подвода воздуха к тиглю для ускорения его охлаждения. Горизонтальность установки прибора проверяется по зеркалу жидкости в тигле и регулируется ножками 17.
2.3.4. Порядок выполнения работы
1. После предварительного расчета температуры вспышки для исследуемой жидкости определить скорость нагрева тигля в соответствии с международным стандартом ИСО 2592-73. Для этого необходимо использовать график зависимости ориентировочного положения ручки регулятора нагрева от предполагаемой температуры вспышки (рис. 4.5).
2. Ознакомиться с устройством прибора ТВО.
3. Проверить наличие заземления прибора и герметичность газового штуцера.
4. Залить исследуемую жидкость в тигель 11 до риски и установить его на нагревательную пластину 13. Подвижную часть стойки 9 с термометром 7 вернуть в рабочее положение.
5. Проверить горизонтальность уровня исследуемой жидкости по риске внутри тигля. При необходимости отрегулировать его с помощью ножек 17.
Рис. 4.5. График ориентировочного положения ручки регулятора нагрева в зависимости от предполагаемой температуры вспышки продукта при нормальном напряжении сети
6. Подключить прибор к электросети. Тумблер поставить в положение "Вкл.". Ручку 3 регулировки нагрева поставить в положение 1-9 в соответствии с графиком (рис. 4.5) или по заданию преподавателя.
7. Повернуть ручки газовых вентилей "Газ", "Фитиль" и "Запальник" до упора по часовой стрелке в положение "Закрыт".
8. Поднести открытое пламя к запальникам. Отрегулировать величину пламени запальников на длину 6-8 мм поворотом ручки "Запальник" против часовой стрелки. Рукояткой поворота 4 подвести сопло зажигательного устройства к любому запальнику. Повернуть ручку "Фитиль " против часовой стрелки. Отрегулировать пламя фитиля так, чтобы оно по форме было близко к шарику диаметром 3-4 мм.
9. По мере нагрева исследуемой жидкости, через каждые 5-10С, проводить пламя фитиля над тиглем. При появлении вспышки отвести пламя фитиля от тигля и тумблером отключить нагрев.
10. Охладить тигель путем обдува термоблока воздухом от воздуходувки через штуцер 6 до температуры на 20С ниже расчетной температуры вспышки и произвести повторное определение. Расхождение между двумя повторными определениями не должно превышать 4-6С в соответствии с табл. 4.16. За температуру вспышки принимается среднее значение двух определений.
Результаты измерений занести в табл. 4.14.
3. Контрольные вопросы
1. Дайте определение агрегатного состояния веществ и материалов (газы, жидкости, пыли, твердые вещества) с точки зрения их пожаровзрывоопасности.
2. Приведите основные пожаровзрывоопасные показатели вещества.
3. Что такое пожаровзрывобезопасность веществ и материалов?
4. Опишите механизм горения жидкостей.
5. Что такое нижние и верхние концентрационные и температурные пределы распространения пламени?
6. Дайте определение температуры вспышки и воспламенения.
7. Как подразделяются жидкости в зависимости от температуры вспышки?
8. Как можно рассчитать температуру вспышки жидкости?
9. Как производится категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности?
10. Дайте определение категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности.
11. Какие допущения принимаются при расчете и обосновании категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности?
12. Как определить расчетное избыточное давление взрыва горючих газов и паров жидкости?
13. Как произвести обоснование категорий помещения В1-В4 по удельной пожарной нагрузке?
1. ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. – М.: Изд-во стандартов, 1990.
2. СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы. – М.: Госстрой СССР, 1991.
3. Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь "Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. НПБ 5-2000". – Мн.: МЧС РБ, 2001.
4. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справочник / Под ред. А.Н. Баратова и А.Я. Корольченко. –М.: Химия, 1990.
5. ГОСТ 12.1.041-88. Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования. –М.: Изд-во стандартов, 1998.