Пожарная безопасность. Горение - Пожаро- и взрывоопасность веществ и материалов (2)

Горение возможно в области составов между НКПР и ВКПР, называемой областью воспламенения. Вне этой области горение в режиме распространения пламени невозможно.

МЭЗ - наименьшая энергия искры электрического разряда, достаточная для зажигания наиболее легковоспламеняемой (обычно стехиометрической) смеси данного горючего вещества с воздухом.

Р_max - максимальное давление, развиваемое при воспламенении (зажигании) стехиометрической смеси данного горючего вещества.

dP/dt - скорость нарастания давления взрыва, зависящая от состава горючей смеси; различают максимальную и среднюю ско­рости нарастания давления.

МВСК - это предельное содержание кислорода в горючей смеси, разбавленной не участвующим в горении газом (инертным разбавителем или избыточным компонентом горючей смеси). МВСК определяют путем построения кривых, флегматизации, ограничивающих область воспламенения. На рис. 1.4 показан ти­пичный график флегматизации, на котором на оси ординат показано содержание горючего компонента, на оси абсцисс - кон­центрация разбавителя (флегматизатора).

График флегматизации С_ф (флегматизатор)

Горение возможно внут­ри области, ограниченной кривой флегматизации.

Содержание воздуха в каждой точке кривой флегматизации определяется выражением

С_в = 100 - (С_г + С_ф)

где С_в, С_г, С_ф - концентрации воздуха, горючего и флегматизатора соответственно, % об.

Минимальное содержание кислорода, при котором еще мо­жет гореть разбавленная горючая смесь, соответствует мысу кри­вой флегматизации. Обычно МВСК определяют при флегматизации горючих смесей азотом, диоксидом углерода.

Горение осу­ществляется в газовой фазе, поэтому оценка пожароопасности конден­сированных веществ должна дополняться показателями, характе­ризующими условия образования газообразной горючей смеси. При этом важнейшим является показатель, определяющий доста­точную для поддержания распространения пламени интенсив­ность поступления в зону горения потока горючих паров.

При оценке пожароопасности жидкостей перечисленные выше показатели дополняются следующими:

Т_всп - температура вспыш­ки, С;

Т_в - температура воспламенения, С;

ТП - температурные пределы воспламенения (нижний - НТП, верхний - ВТП), С.

Т_всп - минимальная пожароопасная температура жидкости, при которой внесенный извне в паровое пространство над жид­костью источник зажигания вызывает быстрое сгорание паров, но при удалении источника зажигания горение прекращается. По физическому смыслу Т_всп минимальная температура жид­кости, при которой давление насыщенных паров жидкости созда­ет концентрацию паров над жидкостью, соответствующую НКПР. В зависимости от летучести жидкости, характеризуемой темпера­турой вспышки и позволяющей судить о возможности образова­ния взрывоопасной среды, жидкости подразделяются на легко­воспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ). К ЛВЖ относятся жидкости с Т_всп <= 61°С и к ГЖ - с Т_всп > 61°С.

Расчет Т_всп (формула Элея)

Т_всп = Т_кип - 18ÖК , где Т_кип - температура кипения С,

К = 4n_c + n_H +4n_S + n_N2 – 2n_O2 (n_c, n_H, n_S, n_N2, n_O2 – число атомов углерода, водорода, серы, азота и кислорода в моле­куле исследуемой жидкости).