Глава 3. Температурные показатели пожарной опасности

К температурным показателям пожарной опасности относятся темпе-ратурные пределы распространения пламени (нижний T Н и верхний T В, температура вспышки в закрытом T ВЗС и открытом T В0С приборах, темпера-тура воспламенения T ВП, температура самовоспламенения T СВ, температура зажигания T З, температура горения T Г (§ 1.4). В порядке возрастания они могут быть расположены в виде ряда

Расчет температурных пределов распространения пламени (воспламенения)

Нижний (верхний) температурный предел воспламенения - темпера-тура жидкости, при которой концентрация насыщенных паров равна ниж-нему (верхнему) концентрационному пределу распространения пламени.

Существует несколько полуэмпирических методов расчета темпера-турных пределов распространения пламени, однако они мало отличаются друг от друга по точности.

Температурные пределы воспламенения (ТПВ) жидкостей рассчиты-вают по температуре кипения.

где t Н(В) - нижний (верхний) температурный предел воспламенения; t КИП -температура кипения, 0С; k, l - константы для определенных групп (го-мологических рядов) жидкостей (табл. 6 приложения).

Температурные пределы воспламенения могут быть определены по известным значениям концентрационных пределов

где Р Н(В) - давление насыщенного пара, соответствующее нижнему (верх-нему) концентрационному пределу воспламенения; jН(В) - нижний (верх-ний) концентрационный предел воспламенения; P 0 - атмосферное давле-ние.

Из уравнения Антуана (2.4) или по табл.7 приложения определяем температуру вещества, при которой достигается данное давление. Эта тем-50

пература будет являться соответственно нижним (верхним) пределом вос-пламенения.

Примеры П р и м е р 1. Определить ТПВ метилового спирта, если температура его кипения равна 65 оС.

Р е ш е н и е. Расчет проводим по формуле (3.1), значение констант определяем по табл. 6 приложения для нормальных жирных спиртов

Н = 0,5746×65 - 33,7 = 3,6 оC = 276,6 К;

t В = 0,6928×65 - 15,0 = 30 оC = 303 К.

Определим относительную ошибку расчета. По табл. 5 приложения находим, что ТПВ метилового спирта составляют 280-312 К:

Следовательно, результаты расчета занижены менее чем на 3 %.

П р и м е р 2. Определить температурные пределы воспламенения ацетона, если его концентрационные пределы в воздухе равны 2,2 - 13,0 %.

Атмосферное давление - нормальное.

Р е ш е н и е. По формуле (3.2) определим давление насыщенного пара ацетона, соответствующее нижнему и верхнему температурным пределам воспламенения,

Из уравнения Антуана (2.4) следует

Из табл. 12 приложения Находим значения констант А, В и С для аце- тона A = 7, 25058;       B = 1281, 721;          C = 237, 088.

Контрольные задачи

1. Определить температурные пределы воспламенения в гомологиче-ском ряду жирных углеводородов: бутан, пентан, гексан, октан, темпера-туры кипения которых соответственно равны 273,5, 309, 341,7, 398,7 К.

Построить график изменения ТПВ от положения горючего в гомологиче-ском ряду.

2. Сравнить температурные пределы воспламенения n-бутиловых эфиров муравьиной и уксусной кислот. На основании полученных данных сделать вывод от их сравнительной пожарной опасности. Температура ки-пения бутилформиата равна 379,8 К, а бутилацетата 399 К.

3. Определить температурные пределы воспламенения бутил- бензола по его концентрационным пределам. Значения последних рассчитать по аппроксимационной формуле.

4. По концентрационным пределам воспламенения, значения которых следует установить по аппроксимационной формуле, определить темпера-турные пределы воспламенения ацетона и метиэтилкетона. По результатам расчета сделать вывод о сравнительной пожарной опасности этих веществ.