Тема 1.3. Анализ пожарной опасности технологических процессов и оценка пожарного риска

Цель работы. Получение практических навыков оценкивзрывопожарной опасности горючих паров и газов с помощью расчётов концентрационных пределов распространения пламени.

Теоретический материал

Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени φ_н (φ_в), далее НКПРП или ВКПРП- min (max) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Так, для природного газа (метана) при концентрациях меньших 5 % и больших 15 % распространения пламени от источника зажигания на любое расстояние невозможно, а для водорода – при концентрациях меньших 1 % и больших 84 %.

Согласно ГОСТ 12.1.044-89, концентрационные пределы распространения пламени (далее КПРП) является показателем пожаровзрывоопасности (ПВО), с его помощью оценивается пожарная опасность горючих паров и газов.

Нижний концентрационный предел распространения пламени φ_н определяют по предельной теплоте сгорания . Установлено, что 1 м³ различных газовоздушных смесей на НКПР выделяет при горении постоянное среднее количество тепла –1830 кДж, называемое предельной теплотой горения. Следовательно,

. (1)

Если принять среднее значение Q_пр. равным 1830 кДж/м³, то 6удет равно

, (2)

где –низшая теплота сгорания горючего вещества, кДж/м³ (таблица 3.1).

Таблица 3.1

Низшая теплота сгорания горючего вещества, кДж/м3

Нижний и верхний КПР пламени могут быть определены по аппроксимационной формуле

, (3)

где n – стехиометрический коэффициент при кислороде в уравнении химической реакции;

а и b – эмпирические константы, значениякоторых приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Значения коэффициентов концентрационных пределов распространения пламени

Таблица 3.3

Концентрационные пределы распространения пламенигазов и паров с воздухом