№ 11.
Определение температуры вспышки паров горючих жидкостей.
Цель: определение температуры вспышки паров жидкостей в воздухе, классификация жид¬костей по степени пожароопасности, установление категории производства по пожа¬ровзрывоопасности.
Пожарная опасность – возможность возникновения или развития пожара, заключённая в каком-либо веществе, состоянии или процессе.
Температура вспышки – самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его по-верхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще не достаточна для ус-тойчивого горения.
При этом сгорает только паровая фаза, после чего пламя гаснет.
Температура воспламенения – наименьшая температура вещества, при которой в условиях спец. испытаний вещество выделяет горю-чие пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение.
При нагревании горючих жидкостей до определённой критической температуры возможно их самовоспламенение.
Температура самовоспламенения – самая низкая температура вещества, при которой при которой в условиях спец. испытаний проис-ходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.
Сгораемые жидкости делятся на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) - с температурой вспышки в тигле не выше 61 С или в открытом тигле не выше 66 С и горючие (ГЖ) – с температурой вспышки в закрытом и открытом тигле 61 С и 66 С соотв.
Классификация жидкостей по температуре воспламенения:
Наименование ЛВЖ Т всп в закрытом тигле, С Т всп в открытом тигле, С
Особо опасные t ≤ -18 t ≤ -13
Постоянно опасные 23 ≥ t > -18 27 ≥ t > -13
Опасные при повышенной температуре 23 < t ≤ 61 27 < t ≤ 66
Эмпирические коэффициенты для расчёта t всп
Структурный элемент значение aj , С Структурный элемент значение aj , С Структурный элемент значение aj , С
C-C -2.030 C-Cl 15.110 O-H 23.900
C-H 1.105 C-Br 19.400 C―C () -0.280
C-O 2.470 C=O 11.660 C-F 3.330
C=C 1.720 C≡N 12.130
C-N 14.150 N-H 5.830
Формула для определения температуры вспышки с помощью вышеприведённой таблицы: ,
где: a0 = 73.14 С; a1 = 0.659; lj – число структурных групп вида j в молекуле. Средняя квадратичная погрешность этой формулы = 9…13 С.
Для некоторых классов веществ t всп можно определить более точно по формуле: t всп = a +b∙ t кип. Эмпирические коэфф. a и b для некото-рых классов веществ приведены ниже:
Класс веществ Коэффициенты t, С Класс веществ Коэффициенты t, С
a, С b a, С b
Алканы 10,59 0.693 1.5 Альдегиды -23.71 0.813 1.5
Спирты 53.37 0.652 1.4 Бромалканы 41.90 0.665 2.2
Алкиланилины 105.55 0.533 2.0 Кетоны 44.77 0.643 1.9
Карбоновые кислоты 36.15 0.708 2.2 Хлоралканы 45.04 0.631 1.7
Алкилфенолы 64.50 0.623 1.4 Алкилацетаты 22.43 0.702 2.7
Ароматические углеводороды 23.63 0.665 3.0 Моноамины 18.65 0.698 2.7
Если известна зависимость давления насыщенных паров веществ от температуры, то температуру вспышки можно рассчитать по форму-ле: , где AБ = 280 кПа∙см2∙с-1∙С; Рвсп – парциальное давление исследуемого пара вещества при температуре вспышки (кПа); D0 – коэффициент диффузии пара в воздух см2/с; - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения. Средняя квадратичная погрешность этой формулы = 10…13 С.
Экспериментальная часть.
Метод определения температуры вспышки заключается в нагревании определённой массы вещества с заданной скоростью , периодиче-ском зажигании выделяющихся паров и визуальной оценке результатов зажигания.
Определение температуры вспышки нефтепродуктов производится с помощью аппарата в закрытом тигле по методике ГОСТ 1421-79. Аппарат для определения температуры вспышки устанавливается в вытяжном шкафу.
Обработка результатов.
За температуру вспышки исследуемой жидкости принимают среднее арифметическое трех определений серии основных испытаний с поправкой на барометрическое давление.
Поправка рассчитывается по формуле: , где Р – фактическое барометрическое давление, кПа.
Разность двух последовательных результатов, полученных одним и тем же оператором при постоянных условиях испытаний с вероятно-стью 96%, не должна быть больше 3 С для температуры вспышки до 104 С и 6 С для температуры вспышки выше 104 С. При условии, что случайные погрешности преобладают над исключёнными систематически. Исходя из полученных результатов делаются выводы в соответствии со «Строительными нормами и правилами» СниП П.90-81 по категории производства по пожаровзрывоопасности и конструктивным требова-ниям, предъявляемым к производству (допустимую этажность, степень огнестойкости здания, наибольшее допустимому расстоянию от рабоче-го места до эвакуационного выхода, предельной ширине проходов, коридоров, дверей, площадок, лестниц, служащих для эвакуации.
№ Наименование жидкости Температура жидкости, С Результат испытаний на загорание (да,нет) Температура вспыш-ки, С Характеристика жидкости (ЛВЖ, ГЖ)