حساب حدود تركيز انتشار اللهب. مفهوم LCPR و WCPR و PDWC وقيمها العددية لأبخرة الزيت وحدات قياس LCPR

الشروط والمفاهيم الأساسية.

MPC (التركيز الأقصى المسموح به) للمواد الضارة في هواء منطقة العمل هي تركيزات لا يمكن أن تسبب ، أثناء العمل اليومي في غضون 8 ساعات خلال وقت العمل بأكمله ، أمراضًا أو تشوهات صحية في العامل ، يتم اكتشافها بواسطة طرق البحث الحديثة مباشرة في عملية العمل أو فترات بعيدة. وكذلك يجب ألا تؤثر MPC للمواد الضارة بشكل سلبي على الحالة الصحية للأجيال اللاحقة. يقاس بالملجم / متر مكعب.

MPC لبعض المواد (ملغم / م 3):

الهيدروكربونات البترولية والكيروسين ووقود الديزل - 300

البنزين - 100

الميثان - 300

كحول الإيثيل - 1000

كحول الميثيل - 5

أول أكسيد الكربون - 20

الأمونيا (الأمونيا) - 20

كبريتيد الهيدروجين النقي - 10

كبريتيد الهيدروجين ممزوج بالهيدروكربونات الزيتية - 3

الزئبق - 0.01

البنزين - 5

NKPR هو الحد الأدنى لتركيز انتشار اللهب. هذا هو أقل تركيز للغازات والأبخرة القابلة للاشتعال حيث يكون الانفجار ممكنًا بالفعل عند تعرضه لنبضة اشتعال. يقاس في٪ V.

LEL لبعض المواد (في٪ V):

الميثان - 5.28

النفط والغاز - 1.2

البنزين - 0.7

الكيروسين - 1.4

كبريتيد الهيدروجين - 4.3

أول أكسيد الكربون - 12.5

الزئبق - 2.5

الأمونيا - 15.5

كحول الميثيل - 6.7

VCPR – حد التركيز الأعلى لانتشار اللهب. هذا هو أعلى تركيز للغازات والأبخرة القابلة للاشتعال حيث لا يزال الانفجار ممكنًا عند تعرضه لنبضة اشتعال. يقاس في٪ V.

VKPR لبعض المواد (في٪ V):

الميثان - 15.4

النفط والغاز - 15.4

البنزين - 5.16

الكيروسين - 7.5

كبريتيد الهيدروجين - 45.5

أول أكسيد الكربون - 74

الزئبق - 80

الأمونيا - 28

كحول الميثيل - 34.7

DVK - تركيز ما قبل الانفجار ، يعرف بأنه 20٪ من الحد الأدنى للانفجار. (لا يوجد انفجار محتمل في هذه المرحلة)

PDVK - التركيز المحدد للانفجار ، يعرف بأنه 5٪ من الحد الأدنى للإنفجار. (لا يوجد انفجار محتمل في هذه المرحلة)

تُظهر الكثافة النسبية في الهواء (د) عدد المرات التي تكون فيها أبخرة مادة معينة أثقل أو أخف من أبخرة الهواء في الظروف العادية. القيمة نسبية - لا توجد وحدات قياس.

الكثافة النسبية في الهواء لبعض المواد:

الميثان - 0.554

النفط والغاز - 2.5

البنزين - 3.27

الكيروسين - 4.2

كبريتيد الهيدروجين - 1.19

أول أكسيد الكربون - 0.97

الأمونيا - 0.59

كحول الميثيل - 1.11

أماكن الغازات الخطرة - الأماكن التي يوجد في الهواء فيها أو قد تظهر فجأة سامة وأبخرة بتركيزات تتجاوز MPC.

الأماكن الخطرة للغاز مقسمة إلى ثلاث مجموعات رئيسية.

أنامجموعة – الأماكن التي يكون فيها محتوى الأكسجين أقل من 18٪ فولت ، ويكون محتوى الغازات والأبخرة السامة أكثر من 2٪. في هذه الحالة ، يتم تنفيذ العمل فقط بواسطة المنقذين بالغاز ، في جهاز العزل ، أو تحت إشرافهم وفقًا لمعايير خاصة. مستندات.

ثانيًامجموعة- الأماكن التي يكون فيها محتوى الأكسجين أقل من 18-20٪V ، ويمكن الكشف عن تركيزات الغازات والأبخرة قبل الانفجار. في هذه الحالة ، يتم العمل وفقًا لتصاريح العمل ، باستثناء تشكيل الشرر ، في معدات الحماية المناسبة ، تحت إشراف الإنقاذ من الغاز والإشراف على الحرائق. قبل القيام بالعمل ، يتم إجراء تحليل لبيئة الغاز والهواء (GVS).

ثالثامجموعة- الأماكن التي يكون فيها محتوى الأكسجين من 19٪ V ، وقد يتجاوز تركيز الأبخرة والغازات الضارة MPC. في هذه الحالة يتم العمل في الأقنعة الواقية من الغازات أو بدونها ، ولكن يجب أن تكون الأقنعة الواقية من الغازات بحالة جيدة في مكان العمل. في أماكن هذه المجموعة ، من الضروري تحليل إمداد الماء الساخن وفقًا للجدول الزمني وخريطة الاختيار.

العمل الخطير بالغاز - كل تلك الوظائف تتم في بيئة غازية ، أو العمل الذي يمكن للغاز أن يتسرب خلاله من خطوط أنابيب الغاز والتجهيزات والوحدات وغيرها من المعدات. أيضًا ، يشمل العمل الذي ينطوي على خطورة الغازات العمل الذي يتم إجراؤه في مكان مغلق به محتوى أكسجين في الهواء أقل من 20٪ V. عند القيام بأعمال خطرة على الغاز ، يُحظر استخدام اللهب المكشوف ، ومن الضروري أيضًا استبعاد الشرر.

أمثلة على الأعمال الخطرة بالغاز:

الأعمال المتعلقة بالتفتيش والتنظيف والإصلاح وإزالة الضغط من المعدات التكنولوجية والاتصالات ؛

في إزالة العوائق وتركيب وإزالة المقابس على خطوط أنابيب الغاز الموجودة ، وكذلك فصل الوحدات والمعدات والوحدات الفردية من خطوط أنابيب الغاز ؛

إصلاح وتفتيش الآبار وضخ المياه والمكثفات من أنابيب الغاز ومجمعات المكثفات ؛

التحضير للفحص الفني لخزانات واسطوانات غاز البترول المسال وتنفيذها.

حفر التربة في أماكن تسرب الغازات حتى القضاء عليها.

العمل على الساخن - عمليات الإنتاج المرتبطة باستخدام النار المكشوفة والشرارة والتدفئة إلى درجات حرارة يمكن أن تسبب اشتعال المواد والهياكل.

أمثلة على العمل الساخن:

اللحام الكهربائي ، اللحام بالغاز.

القطع الكهربائي ، قطع الغاز.

تطبيق التقنيات المتفجرة.

عمل لحام

التنظيف التربوي

تصنيع المعدن بإطلاق شرارات ؛

تسخين البيتومين ، الملاعب.

لجميع المواد الضارة المعروفة حاليًا ، يتم تحديد الحد الأقصى للتركيز الذي لا يوجد فيه أي تأثير ضار على جسم الإنسان (GOST 12.1.005-88) ، وهذا التركيز يسمى التركيز الأقصى المسموح به (MAC).

MPC- هذا هو التركيز الذي ، أثناء العمل اليومي (باستثناء عطلات نهاية الأسبوع) لمدة 8 ساعات أو لمدة أخرى ، ولكن ليس أكثر من 40 ساعة في الأسبوع ، خلال تجربة العمل بأكملها لا يمكن أن تسبب أمراضًا أو انحرافات في الحالة الصحية التي كشفتها الأبحاث الحديثة الأساليب في عملية العمل أو في فترات الحياة البعيدة للأجيال الحالية واللاحقة.

MPC ذات أهمية كبيرة للوقاية من التسمم والأمراض. كلما انخفضت MPC ، يجب فرض متطلبات أكثر جدية على تدابير حماية العمال.

اعتمادًا على قيم MPC وعدد من المؤشرات الأخرى ، يتم تحديد درجة التعرض للمواد الضارة على جسم الإنسان.

الغازات والأبخرة القابلة للاشتعال للسوائل القابلة للاشتعال قادرة على تكوين مخاليط قابلة للانفجار في خليط مع الأكسجين الجوي.

يُطلق على أقل تركيز للأبخرة والغازات القابلة للاحتراق والذي يكون الانفجار ممكنًا بالفعل الحد الأدنى لتركيز انتشار اللهب NKPR(LEC هو الحد الأدنى من محتوى الوقود في الخليط "مادة قابلة للاحتراق - بيئة مؤكسدة" ، حيث يكون انتشار اللهب من خلال الخليط ممكنًا على أي مسافة من مصدر الاشتعال).

يُطلق على أعلى تركيز للأبخرة والغازات القابلة للاحتراق والتي لا يزال الانفجار ممكنًا الحد الأعلى لتركيز انتشار اللهب(VKPR هو أقصى محتوى للوقود في الخليط "مادة قابلة للاحتراق - بيئة مؤكسدة" ، حيث يمكن انتشار اللهب من خلال الخليط على أي مسافة من مصدر الاشتعال).

يسمى التركيز من LEL إلى VKPR النطاق المتفجر. عند التركيز أقل من LEL أو أعلى من LEL ، لا يحدث انفجار ، في الحالة الأولى بسبب انخفاض محتوى الأبخرة أو الغازات ، في الحالة الثانية - بسبب محتوى الأكسجين غير الكافي.

كل مادة لها قيم LEL و VKPR الخاصة بها ، أي أن كل مادة لها نطاق متفجر خاص بها.

الزيت عبارة عن مادة معقدة (متعددة المكونات) ، وتختلف تركيبة الزيوت المختلفة عن بعضها البعض ، وبالتالي ، يختلف نطاق الانفجار للزيوت المختلفة ، كما يتضح من البيانات الواردة في الجدول 3 ، والتي تشير إلى الحد الأدنى لخطورة الزيوت المختلفة. لذلك ، من أجل عدم إدخال التباس في هذا الأمر ، تم اعتماد نطاق متفجر واحد (متوسط) لجميع الزيوت (انظر الجدول 4).

من أجل ضمان السلامة من الانفجار والحريق ، تم تحديد الحد الأقصى المسموح به للتركيز المضاد للانفجار لـ PDVK لجميع المواد ، وهو 5 ٪ من قيمة حد التركيز المنخفض لانتشار اللهب. تعتبر PEEP ذات أهمية كبيرة في تقييم درجة المخاطرة في القيام بأنواع مختلفة من الأعمال المرتبطة بإطلاق الأبخرة والغازات القابلة للاحتراق.

2.1 الغاز الطبيعي - منتج مستخرج من أحشاء الأرض ، ويتكون من الميثان (96-99٪) ، الهيدروكربونات (الإيثان ، البيوتان ، البروبان ، إلخ) ، النيتروجين ، الأكسجين ، ثاني أكسيد الكربون ، بخار الماء ، الهيليوم. يستقبل IvTETS-3 الغاز الطبيعي كوقود عبر خط أنابيب غاز من تيومين.

الثقل النوعي للغاز الطبيعي هو 0.76 كجم / م 3 ، والحرارة النوعية للاحتراق هي 8000 - 10000 كيلو كالوري / م 3 (32-41 ميجا جول / م 3) ، ودرجة حرارة الاحتراق 2080 درجة مئوية ، ودرجة حرارة الاشتعال 750 درجة. ج.

الغاز الطبيعي القابل للاحتراق ، وفقًا للخصائص السمية ، ينتمي إلى مواد من فئة الخطر الرابعة ("منخفضة الخطورة") وفقًا لـ GOST 12.1.044-84.

2.2 أقصى تركيز مسموح به (MPC) لهيدروكربونات الغاز الطبيعي في هواء منطقة العمل هو 300 مجم / م 3 من حيث الكربون ، و MPC لكبريتيد الهيدروجين في هواء منطقة العمل هو 10 مجم / م 3 ، الهيدروجين كبريتيد ممزوج بالهيدروكربونات C1 - C5-3 مجم / م 3.

2.3 تحدد لوائح السلامة لتشغيل مرافق الغاز الخصائص الخطرة التالية للوقود الغازي:

أ / قلة الرائحة واللون

ب / قدرة الغاز على تكوين خلائط قابلة للاشتعال والانفجار مع الهواء

ج / القدرة الخانقة للغاز.

2.4 التركيز المسموح به للغاز في هواء منطقة العمل ، في خط أنابيب الغاز عند القيام بأعمال خطرة بالغاز - لا يزيد عن 20٪ من حد التركيز الأدنى لانتشار اللهب (LCPR):

3 قواعد أخذ عينات الغاز للتحليل

3.1 يُمنع منعًا باتًا التدخين واستخدام اللهب المكشوف في أماكن خطرة بالغاز ، عند فحص تلوث الغاز في المباني الصناعية.

3.2 يجب ألا تحتوي أحذية العمال الذين يقيسون التلوث بالغاز في أماكن خطرة بالغاز على حدوات ومسامير معدنية.

3.3 عند القيام بأعمال غازية خطرة ، استخدم مصابيح محمولة مقاومة للانفجار بجهد 12 فولت

3.4 قبل إجراء التحليل ، من الضروري فحص محلل الغاز. لا يُسمح باستخدام أدوات القياس مع انتهاء فترة التحقق أو التلف.

3.5 قبل الدخول إلى غرفة التكسير الهيدروليكي ، من الضروري: التأكد من عدم إضاءة مصباح إشارة الطوارئ "GASED" عند مدخل غرفة التكسير الهيدروليكي. يضيء مصباح الإشارة عندما يصل تركيز الميثان في هواء غرف التكسير الهيدروليكي إلى 20٪ أو أكثر من حد التركيز الأدنى لانتشار اللهب ، أي مساوية أو أعلى حجم. واحد٪.

3.6 أخذ عينات الغاز في المباني (في GRP) يتم إجراؤها بواسطة محلل غاز محمول من المنطقة العليا للمباني في أكثر المناطق سيئة التهوية ، بسبب الغاز الطبيعي أخف من الهواء.

الإجراءات في حالة تلوث الغاز محددة في النقطة 6.

3.7 عند أخذ عينات الهواء من البئر ، اقترب منه من جهة الريح ، مع التأكد من عدم وجود رائحة غاز بالقرب منه. يجب رفع جانب واحد من غطاء البئر بخطاف خاص بمقدار 5-8 سم ، ويجب وضع حشية خشبية تحت الغطاء لوقت أخذ العينات. يتم أخذ العينات باستخدام خرطوم يتم إنزاله إلى عمق 20-30 سم ويتم توصيله بمحلل غاز محمول أو في ماصة غاز.

إذا تم اكتشاف غاز في البئر ، يتم تهويته لمدة 15 دقيقة. وكرر التحليل.

3.8 لا يُسمح بالنزول إلى الآبار والمنشآت الأخرى تحت الأرض لأخذ العينات.

3.9 في هواء منطقة العمل ، يجب ألا يتجاوز محتوى الغاز الطبيعي 20٪ من حد التركيز الأدنى لانتشار اللهب (1٪ للميثان) ؛ يجب ألا يقل تركيز الأكسجين عن 20٪ من حيث الحجم.

NKPR-الحد الأدنى لتركيز انتشار اللهب بالنسبة للزيت 42000 مجم / م 3 عند مثل هذا التركيز ، يكون الانفجار ممكنًا بالفعل إذا استيقظ مصدر الاشتعال.

VCPR- الحد الأعلى 195000 مجم / م 3. عند هذا التركيز ، يكون الانفجار ممكنًا بالفعل إذا استيقظ مصدر الإشعال.

التركيز بين LEL و VKPR - مدى المتفجرات.

يختلف الانفجار عن حريق في سرعة انتشار اللهب عبر وسط قابل للاشتعال لكل وحدة زمنية قدرها ثانية واحدة. أثناء الاحتراق ، ينتشر معدل لهب بالسنتيمتر ، ومع انفجار بالأمتار ، عشرات المئات من م / ث الأسيتيلين \ u003d 400 م / ث.

PDVK- الحد الأقصى المسموح به للتركيز المضاد للانفجار ، لأي مادة متفجرة هو 5٪ من LEL = 2100 مجم / م 3 ، مع إمكانية القيام بالأعمال الساخنة ولكن في معدات الحماية الشخصية. عمليه التنفس.

تدابير لمنع الاشتعال والاشتعال الذاتي لأبخرة الزيت.

الامتثال لإجراءات السلامة من الحرائق.

استخدام أداة غير شرارة.

استخدم فقط المعدات المقاومة للانفجار.

عمل آمن.

تفريغ أو تهوية منطقة غازية.

استخدام التأريض.

التحويل.

مانعات شرارة للمعدات المشاركة في العمل.

الحد الأدنى من تكوين الفريق أثناء التحكم في إمداد الماء الساخن على الجزء الخطي.

يتكون الفريق من 3 أشخاص على الأقل

قائمة الأعمال الخطرة بالغاز على الجزء الخطي ، والتي من الضروري لأدائها إصدار تصريح عمل.

أعمال الحفر لفتح خط أنابيب النفط ؛

روابط باردة في أنابيب النفط الموجودة تحت الضغط بجهاز خاص ؛

ضخ (حقن) الزيت من الحظائر ، والخزانات ، والجزء المقطوع من خط أنابيب النفط ؛

إزاحة النفط من خط الأنابيب ؛

مدخل DHW (مخرج) ؛

قطع أنابيب النفط باستخدام آلات قطع الأنابيب ؛

تنظيف (تبخير) خط أنابيب النفط ؛

ختم خطوط أنابيب النفط ؛

غطاسات القطع والأنابيب الفرعية وخطوط الأنابيب بمناشير يدوية ؛

أعمال العزل على خط أنابيب النفط.

العمل في الآبار المركبة على خطوط الأنابيب التكنولوجية وخطوط الأنابيب من الجزء الخطي.

الغازات الخطرة:الأعمال المتعلقة بالتفتيش والصيانة والإصلاح وإزالة الضغط من معدات العمليات والاتصالات ، بما في ذلك. العمل داخل الحاويات (الأجهزة ، الخزانات ، الخزانات ، وكذلك المجمعات ، والأنفاق ، والآبار ، والحفر وغيرها من الأماكن المماثلة) ، حيث توجد أو لا تستبعد إمكانية حدوث أبخرة وغازات ومواد أخرى متفجرة وقابلة للاشتعال أو ضارة. مكان العمل الذي يمكن أن يسبب انفجارًا أو حريقًا أو يكون له تأثير ضار على جسم الإنسان ، وكذلك العمل مع محتوى أكسجين غير كافٍ (جزء الحجم أدناه - 20 %).

ترتيب المعدات الكهربائية والمعدات المعنية أثناء الضخ خارج خط الأنابيب وضخ المنتج الذي يتم ضخه في خط الأنابيب.

عند القيام بعمل لتحرير خط أنابيب النفط بوحدات ضخ متنقلة ، يجب استيفاء المتطلبات التالية لوضع الآلات والمعدات في المواقع المعدة (الشكل 10.4):

أ) يجب ألا تقل المسافة من FPU إلى مكان الضخ عن 50 مترًا ؛

ب) المسافة بين PNU - لا تقل عن 8 م ؛

ج) المسافة من FPU إلى وحدة التعزيز لا تقل عن 40 مترًا ؛

د) المسافة من محطة توليد الكهرباء بالديزل إلى وحدات الضخ المعززة ومكان الضخ / الحقن - على الأقل 50 مترًا ؛

هـ) المسافة من ساحة انتظار المعدات إلى FPU ، وحدة الضخ المعززة ، حفرة الإصلاح - 100 متر على الأقل ؛

و) المسافة من شاحنة الإطفاء إلى أماكن ضخ وضخ النفط ، FPU ، الحفرة - 30 مترًا على الأقل.

قواعد استخدام علامات السلامة.

يمكن أن تكون علامات السلامة أساسية وإضافية ومجمعة وجماعية

يمكن أن تكون علامات الأمان وفقًا لأنواع المواد المستخدمة غير مضيئة وعاكسة للضوء ومضيئة ضوئيًا.

مجموعات من علامات السلامة الأساسية

يجب تقسيم علامات الأمان الرئيسية إلى المجموعات التالية:

علامات الحظر؛

إشارات تحذير؛

علامات السلامة من الحرائق

علامات إلزامية؛

علامات وإشارات الإخلاء للأغراض الطبية والصحية ؛

علامات إرشادية.

يجب ألا تتداخل العلامات مع الممر والممر.

لا ينبغي أن تتعارض مع بعضها البعض.

كن سهل القراءة.

23. تصريح عمل لتنفيذ أعمال الحريق والغازات الخطرة وغيرها من الأعمال عالية الخطورة ومحتواها.

تصريح العمل ساري المفعول للمدة المحددة فيه. يجب ألا تتجاوز المدة المخططة للعمل 10 أيام. يمكن تمديد تصريح العمل لمدة لا تزيد عن 3 أيام ، بينما يجب ألا تتجاوز مدة العمل من التاريخ المخطط له ووقت بدء العمل ، مع مراعاة التمديد ، 10 أيام.

تصريح العمل رقم.

الحد الأدنى (العلوي) للتركيز لانتشار اللهب هو الحد الأدنى (الأقصى) لتركيز الوقود في المؤكسد الذي يمكن إشعاله من مصدر عالي الطاقة مع انتشار الاحتراق لاحقًا إلى الخليط بأكمله.

صيغ الحساب

يتم تحديد حد التركيز الأدنى لانتشار اللهب n بواسطة حرارة الاحتراق المحدودة. ثبت أن 1 م 3 من مخاليط الغاز والهواء المختلفة في NKPR تنبعث أثناء الاحتراق متوسط ​​كمية حرارة ثابتة - 1830 كيلو جول ، تسمى الحرارة المحدودة للاحتراق. بالتالي،

إذا أخذنا متوسط ​​قيمة Q pr يساوي 1830 kJ / m 3 ، فإن φ n 6 ستساوي

(2.1.2)

أين س ن - انخفاض قيمة السعرات الحرارية لمادة قابلة للاحتراق ، كيلوجول / م 3.

يمكن تحديد اللهب السفلي والعلوي CRC بواسطة صيغة التقريب

(2.1.3)

أين ن - معامل القياس المتكافئ عند الأكسجين في معادلة التفاعل الكيميائي ؛ أ و ب ثوابت تجريبية وترد قيمهما في الجدول. 2.1.1

الجدول 2.1.1.

يمكن حساب حدود تركيز انتشار اللهب لأبخرة المواد السائلة والصلبة إذا كانت حدود درجة الحرارة معروفة.

(2.1.4)

أين ص ليس)هو ضغط البخار المشبع لمادة عند درجة حرارة مقابلة لـ

الحد الأدنى (العلوي) لانتشار اللهب ، باسكال ؛

ص حول- الضغط المحيط ، باسكال.

يمكن تحديد ضغط البخار المشبع من معادلة أنطوان أو من الجدول. 13 تطبيقا

(2.1.5)

أين أ ، ب ، ج- ثوابت انطوان (الجدول 7 من الملحق).

ر - درجة الحرارة ، 0 درجة مئوية (حدود درجة الحرارة)

لحساب حدود تركيز انتشار اللهب لمخاليط الغازات القابلة للاحتراق ، يتم استخدام قاعدة Le Chatelier

(2.1.6)

أين
السفلي (العلوي) CRC لهب خليط الغازات ،٪ بالحجم ؛

- الحد الأدنى (العلوي) لانتشار اللهب i-ro للغاز القابل للاحتراق٪ ، الحجم ؛

- الكسر الجزيئي i-ro للغاز القابل للاحتراق في الخليط.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن ∑μ i = 1 ، أي يؤخذ تركيز المكونات القابلة للاحتراق لخليط الغاز على أنه 100٪.

إذا كانت حدود تركيز انتشار اللهب معروفة عند درجة حرارة T 1 ، فعندئذ عند درجة حرارة T 2. يتم حسابها وفقًا للصيغ

, (2.1.7)

, (2.1.8)

أين
,
- حد التركيز الأدنى لانتشار اللهب ، على التوالي ، عند درجات الحرارة

تي 2 . و ت 1 ;
و
- حد التركيز الأعلى لانتشار اللهب ، على التوالي ، عند درجات الحرارة تي 1 و تي 2 ;

تي جي- درجة حرارة احتراق الخليط.

تقريبًا عند تحديد الحد الأدنى لخطورة اللهب تي جيخذ 1550 كلفن ، عند تحديد VKPR للهب -1100 ك.

عندما يتم تخفيف خليط الغاز والهواء بغازات خاملة (N 2 ، CO 2 H 2 O أبخرة ، إلخ) ، تضيق منطقة الاشتعال: ينخفض ​​الحد الأعلى ، ويزداد الحد السفلي. يسمى تركيز غاز خامل (بلغماتيزر) ، حيث يتم إغلاق الحدود الدنيا والعليا لانتشار اللهب ، بالحد الأدنى لتركيز البلغم φ F . محتوى الاكسجين يسمى هذا النظام الحد الأدنى من محتوى الأكسجين المتفجر في MWCS. يسمى بعض محتوى الأكسجين الموجود أسفل MVSC آمنًا.
.

يتم حساب هذه المعلمات وفقًا للصيغ

(2.1.9)

(2.1.10)

(2.1.11)

أين
- الحرارة القياسية لتكوين الوقود ، J / مول ؛

, ,- تعتمد الثوابت على نوع العنصر الكيميائي في جزيء الوقود ونوع الفلجماتيزر ، الجدول. 14 تطبيقا

- عدد ذرات العنصر i (المجموعة البنيوية) في جزيء الوقود.

مثال 1. بناءً على الحرارة القصوى للاحتراق ، حدد الحد الأدنى لتركيز اشتعال البيوتان في الهواء.

المحلول. للحساب حسب الصيغة (2.1.1) في الجدول. 15 تطبيقًا وجدنا أقل قيمة حرارية لمادة 2882.3 كيلوجول / مول. يجب تحويل هذه القيمة إلى بعد آخر - كيلوجول / م 3:

كيلوجول / م 3

باستخدام الصيغة (2.1.1) ، نحدد حد التركيز الأدنى لانتشار اللهب (LCPR)

حسب الجدول 13 تطبيقات تجد أن القيمة التجريبية
- 1.9٪. وبالتالي ، كان الخطأ النسبي في الحساب

.

مثال 2. حدد حدود التركيز لانتشار لهب الإيثيلين في الهواء.

يتم حساب CRC للهب وفقًا لمعادلة التقريب. تحديد قيمة المعامل المتكافئ للأكسجين

C 3 H 4 + 3O 2 \ u003d 2CO 2 + 2H 2 O

في هذا الطريق، ن = 3 إذن

دعونا نحدد خطأ الحساب النسبي. حسب الجدول 13 تطبيقًا ، قيم الحد التجريبية هي 3.0-32.0:

وبالتالي ، عند حساب الحد الأدنى لخطورة الإيثيلين ، يتم المبالغة في تقدير النتيجة بنسبة 8٪ ، وعند حساب الحد الأدنى للكهرباء ، يتم التقليل من شأنها بنسبة 40٪.

مثال 3. دعونا نحدد حدود التركيز لانتشار لهب من بخار الميثانول المشبع في الهواء ، إذا كان معروفًا أن حدود درجة حرارته هي 280 - 312 كلفن الضغط الجوي طبيعي.

للحساب بالصيغة (2.1.4) ، من الضروري تحديد ضغط البخار المشبع المقابل للحد الأدنى (7 درجات مئوية) والعليا (39 درجة مئوية) لانتشار اللهب.

وفقًا لمعادلة أنطوان (2.1.5) ، نجد ضغط البخار المشبع باستخدام البيانات الواردة في الجدول 7 من الملحق.

الفوسفور H = 45.7 مم زئبق = 45.7 133.2 = 6092.8 باسكال

الفوسفور H = 250 مم زئبق = 250133.2 = 33300 باسكال

وفقًا للصيغة (2.1.3) ، نحدد LEL

مثال 4. حدد حدود تركيز انتشار اللهب لخليط غاز يتكون من 40٪ بروبان ، 50٪ بيوتان و 10٪ بروبيلين.

لحساب CRC لهب خليط من الغازات وفقًا لقاعدة Le Chatelier (2.1.6) ، من الضروري تحديد CRC لهب المواد القابلة للاحتراق الفردية ، والتي تمت مناقشة طرق حسابها أعلاه.

ج 3 س 8 - 2.1 9.5٪ ؛ ج 3 ح 6 - 2.2 10.3٪ ؛ ج 4 ساعات 10 - 1.9 ÷ 9.1٪

مثال 5. ما هي أقل كمية من ثنائي إيثيل إيثر ، كجم ، القادر على تكوين تركيز متفجر عند التبخر في وعاء بحجم 350 م 3.

سيكون التركيز متفجرًا إذا φ ن =φ ص أين ( φ ص- تركيز أبخرة مادة قابلة للاحتراق). الحساب (انظر الأمثلة 1-3 من هذا القسم) أو حسب الجدول. 5 تطبيقات نجد LEL لهب ثنائي إيثيل الأثير. إنها تساوي 1.7٪.

دعونا نحدد حجم بخار ثنائي إيثيل الإيثر المطلوب لإنشاء هذا التركيز بحجم 350 م 3

م 3

وبالتالي ، لتكوين الحد الأدنى لخطورة من ثنائي إيثيل إيثر بحجم 350 م 3 ، من الضروري إدخال 5.95 م 3 من بخاره. مع الأخذ في الاعتبار أن 1 كمول (74 كجم) من البخار ، المخفَّض إلى الظروف العادية ، يشغل حجمًا يساوي 22.4 م 1 ، نجد كمية ثنائي إيثيل الأثير

كلغ

مثال 6. حدد ما إذا كان من الممكن تكوين تركيز متفجر بحجم 50 م 3 أثناء تبخر 1 كجم من الهكسان ، إذا كانت درجة الحرارة المحيطة 300 كلفن.

من الواضح أن خليط بخار الهواء سيكون متفجرًا إذا φ ن ≤φ ص ≤φ في- عند 300 كلفن نجد حجم بخار الهكسان الناتج عن تبخر 5 كجم من مادة ، مع الأخذ في الاعتبار أنه عندما يتبخر 1 كمول (86 كجم) من الهكسان عند 273 كلفن ، فإن حجم طور البخار سيكون 22.4 م 3

م 3

تركيز بخار الهكسين في غرفة بحجم 50 م 3 ، بالتالي ، ستكون مساوية لـ

بعد تحديد حدود التركيز لانتشار لهب الهكسان في الهواء (1.2-7.5٪) ، نثبت من الجداول أو الحسابات أن الخليط الناتج متفجر.

مثال 7. حدد ما إذا كان تركيز متفجر للأبخرة المشبعة يتكون فوق سطح خزان يحتوي على 60٪ إيثيل إيثر (DE) و 40٪ إيثانول (ES) عند درجة حرارة 245 كلفن؟

سيكون تركيز البخار متفجرًا إذا φ سم ن ≤φ سم np ≤φ سم في (φ سم np- تركيز الأبخرة المشبعة لخليط من السوائل).

من الواضح ، نتيجة للتقلبات المختلفة للمواد ، سيختلف تكوين الطور الغازي عن تكوين المرحلة المكثفة. سيتم تحديد محتوى المكونات في الطور الغازي وفقًا للتركيب المعروف للسائل وفقًا لقانون Raoult للحلول المثالية للسوائل.

1. تحديد التركيب المولي للمرحلة السائلة

,

أين
- جزء الخلد من المادة i ؛

- جزء الوزن من المادة i ؛

- الوزن الجزيئي للمادة i ؛ ( م DE =74, م ES =46)

2. بالمعادلة (2.1.5) ، باستخدام قيم الجدول 12 من الملحق. نجد ضغط الأثير المشبع والكحول الإيثيلي عند درجة حرارة 19 درجة مئوية (245 كلفن)

ص DE= 70.39 ملم زئبق = 382.6 باسكال

ص ES= 2.87 مم زئبق = 382.6 باسكال

3. وفقًا لقانون رولت ، فإن الضغط الجزئي للأبخرة المشبعة للسائل الأول على الخليط يساوي ناتج ضغط البخار المشبع على سائل نقي وجزئه الجزيئي في الطور السائل ، أي

ص DE (بخار) = 9384.4 0.479 = 4495.1 باسكال ؛

ص ES (بخار)= 382.6 0.521 = 199.3 باسكال.

4. بحساب مجموع الضغوط الجزئية للأبخرة المشبعة لثنائي إيثيل الإيثر وكحول الإيثيل يساوي 100٪ ، نحدد

أ) تركيز الأبخرة في الهواء

ب) التركيب المولي للمرحلة الغازية (قانون راولت-دوارتييه)

5. بعد التحديد عن طريق الحساب أو البيانات المرجعية (الجدول 16 من الملحق) اتفاقية حقوق الطفل لهب المواد الفردية (ثنائي إيثيل الأثير 1.7 59٪ ، كحول الإيثيل 3.6 19٪). وفقًا لقاعدة Le Chagelier ، نحسب CRC لهب طور البخار

6. بمقارنة تركيز خليط بخار الهواء الذي تم الحصول عليه في الفقرة 4 أ مع حدود تركيز انتشار اللهب (1.7-46.1٪) ، نستنتج أنه عند 245 كلفن فوق هذه المرحلة السائلة يتشكل تركيز متفجر من الأبخرة المشبعة في الهواء .

وفقًا للجدول 15 من التطبيق ، نجد حرارة تكوين الأسيتون 248.1 · 10 3 J / mol. من الصيغة الكيميائية للأسيتون (C3H 6 O) يتبع ذلك ر مع = 3, ر ن = 6, ر حول = 1. يتم تحديد قيم المعلمات المتبقية المطلوبة للحساب وفقًا للصيغة (2.8) من الجدول. 11 لثاني أكسيد الكربون

وبالتالي ، عندما ينخفض ​​تركيز الأكسجين في نظام مكون من أربعة مكونات يتكون من الأسيتون وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين وأبخرة الأكسجين إلى 8.6٪ ، يصبح الخليط مقاومًا للانفجار. عندما يكون محتوى الأكسجين مساويا 10,7% سيكون هذا الخليط متفجرًا. وفقًا للبيانات المرجعية (كتيب "مخاطر الحريق للمواد والمواد المستخدمة في الصناعة الكيميائية". - M ، الكيمياء ، 1979) ، فإن MVSC لخليط الأسيتون والهواء عند تخفيفه بثاني أكسيد الكربون هو 14.9٪. دعونا نحدد خطأ الحساب النسبي

وبالتالي ، يتم التقليل من نتائج حساب MWCS بنسبة 28 ٪.

التنازل عن عمل مستقل