A lángterjedés koncentrációs határainak kiszámítása. Az LKPR, VKPR és MPVK fogalma, számértékei olajgőzökre. LKPR mértékegységei

ALAPVETŐ FELTÉTELEK ÉS FOGALMAK.

A munkaterület levegőjében lévő káros anyagok MPC (maximális megengedhető koncentrációja) olyan koncentrációk, amelyek a napi munkavégzés során 8 órán belül a teljes munkaidő alatt nem okozhatnak betegséget vagy egészségi állapotot a munkavállalóban, és amelyet a korszerű kutatási módszerekkel közvetlenül az emberi testben észlelnek. munkafolyamat vagy távolabbi időpontok. És a káros anyagok maximális megengedett koncentrációja sem befolyásolhatja negatívan a következő generációk egészségi állapotát. Mg/cb.m-ben mérve

Egyes anyagok MPC-je (mg/cb.m-ben):

Ásványolaj szénhidrogének, kerozin, gázolaj - 300

Benzin - 100

Metán - 300

Etil-alkohol - 1000

Metil-alkohol - 5

Szén-monoxid - 20

Ammónia (ammónia) - 20

Hidrogén-szulfid tiszta formában - 10

Kénhidrogén kőolaj-szénhidrogénekkel keverve - 3

higany - 0,01

benzol - 5

NKPR – a lángterjedés alsó koncentrációs határa. Ez a gyúlékony gázok és gőzök legalacsonyabb koncentrációja, amelynél robbanás lehetséges, ha gyújtóimpulzusnak vannak kitéve. %V-ban mérve.

Egyes anyagok LEL-je (V%-ban):

Metán - 5,28

Ásványolaj szénhidrogének - 1.2

Benzin - 0,7

Kerozin - 1,4

Hidrogén-szulfid - 4.3

Szén-monoxid - 12,5

higany - 2,5

Ammónia - 15,5

Metil-alkohol - 6,7

VKPR – a lángterjedés felső koncentrációs határa. Ez a tűzveszélyes gázok és gőzök azon legmagasabb koncentrációja, amelynél gyújtóimpulzus hatására robbanás még mindig lehetséges. %V-ban mérve.

Egyes anyagok VKPR-je (V%-ban):

Metán - 15,4

Ásványolaj szénhidrogének - 15.4

Benzin - 5,16

Kerozin - 7,5

Hidrogén-szulfid - 45,5

Szén-monoxid - 74

Merkúr - 80

Ammónia - 28

Metil-alkohol - 34,7

DVK - robbanás előtti koncentráció, a LEL 20%-aként definiálva. (ezen a ponton a robbanás nem lehetséges)

PELV – rendkívül robbanásveszélyes koncentráció, a LEL 5%-a. (ezen a ponton a robbanás nem lehetséges)

A levegő relatív sűrűsége (d) azt mutatja meg, hogy egy adott anyag gőze hányszor nehezebb vagy könnyebb, mint a levegő gőze normál körülmények között. Az érték relatív – nincsenek mértékegységek.

Egyes anyagok relatív sűrűsége a levegőben:

Metán - 0,554

Ásványolaj szénhidrogének - 2,5

Benzin - 3,27

Kerozin - 4,2

Hidrogén-szulfid - 1,19

Szén-monoxid - 0,97

Ammónia - 0,59

Metil-alkohol - 1,11

Gázveszélyes helyek – olyan helyekre, amelyek levegőjében a megengedett legnagyobb koncentrációt meghaladó koncentrációban mérgező gőzök vannak vagy jelenhetnek meg hirtelen.

A gázveszélyes területeket három fő csoportra osztják.

éncsoport – olyan helyeken, ahol az oxigéntartalom 18% V alatti, a mérgező gázok és gőzök tartalma pedig több mint 2% V. Ebben az esetben a munkát csak gázmentő végezheti, szigetelő berendezésben, vagy az ő felügyeletük mellett a speciális előírások szerint. dokumentumokat.

IIcsoport- olyan helyeken, ahol az oxigéntartalom 18-20% alatt vanV, és szubrobbanásveszélyes gázok és gőzök koncentrációja észlelhető. Ebben az esetben a munkavégzés a szikraképződést kizárva munkaengedélyek szerint, megfelelő védőfelszerelésben, gázmentő és tűzoltó felügyelet felügyelete mellett történik. A munkavégzés előtt a gáz-levegő környezet (HMV) elemzését kell elvégezni.

IIIcsoport– olyan helyeken, ahol az oxigéntartalom 19% V felett van, és a káros gőzök és gázok koncentrációja meghaladhatja a megengedett legnagyobb koncentrációt. Ebben az esetben a munkavégzés gázálarccal vagy anélkül történik, de a gázálarcoknak jó állapotban kell lenniük a munkahelyen. Ennek a csoportnak a helyein a melegvíz-ellátás elemzését kell elvégezni az ütemterv és a kiválasztási térkép szerint.

Gázveszélyes munka – mindazok a munkák, amelyek gázszennyezett környezetben végzett munka, vagy olyan munkavégzés, amely során gáz távozhat a gázvezetékekből, szerelvényekből, egységekből és egyéb berendezésekből. Gázveszélyes munkának minősül az olyan zárt térben végzett munka is, ahol a levegő oxigéntartalma 20% V-nál kisebb. Gázveszélyes munkavégzéskor nyílt láng használata tilos, a szikraképződést is meg kell akadályozni.

Példák a gázzal végzett veszélyes munkákra:

A technológiai berendezések és kommunikációs berendezések ellenőrzésével, tisztításával, javításával, nyomásmentesítésével kapcsolatos munka;

U duguláselhárítás, meglévő gázvezetékek dugulásainak beszerelése és eltávolítása, valamint egységek, berendezések és egyes alkatrészek leválasztása a gázvezetékekről;

Kutak javítása és ellenőrzése, víz és kondenzvíz szivattyúzása gázvezetékekből és kondenzvízgyűjtőkből;

PB-gáz tartályok és palackok műszaki vizsgálatának előkészítése és végrehajtása;

A gázszivárgás helyén a talaj felnyitása, amíg azok megszűnnek.

Melegmunka - gyártási műveletek nyílt tűz használatával, szikrázással és olyan hőmérsékletre való melegítéssel, amely anyagok és szerkezetek meggyulladását okozhatja.

Példák forró munkákra:

Elektromos hegesztés, gázhegesztés;

Elektromos vágás, gázvágás;

Robbanásveszélyes technológiák alkalmazása;

Forrasztási munkák;

Oktatási takarítás;

Fém mechanikai feldolgozása szikra kibocsátásával;

Bitumen, gyanták felmelegítése.

Minden jelenleg ismert káros anyagra megállapítottak egy olyan maximális koncentrációt, amelynél nem lép fel az emberi szervezetre káros hatás (GOST 12.1.005-88), ezt a koncentrációt ún. legnagyobb megengedett koncentráció (MPC).

MPC- olyan koncentrációról van szó, amely a napi (hétvége kivételével) 8 órás vagy más időtartamú, de legfeljebb heti 40 órás munkavégzés során a teljes munkaidő alatt nem okozhat korszerű kutatási módszerekkel kimutatható betegségeket vagy egészségügyi problémákat. a munka folyamata vagy a jelen és a következő generációk életének hosszú távja.

A MAC nagy jelentőséggel bír a mérgezések és betegségek megelőzésében. Minél alacsonyabb az MPC, annál komolyabb követelményeket kell támasztani a munkavállalók védelmét szolgáló intézkedésekkel szemben.

Az MPC-értékektől és számos más mutatótól függően meghatározzák az emberi szervezetre gyakorolt ​​káros anyagoknak való kitettség mértékét.

Az éghető gázok és a gyúlékony folyadékok gőzei légköri oxigénnel keverve robbanásveszélyes elegyeket képezhetnek.

A gyúlékony gőzök és gázok legalacsonyabb koncentrációját nevezzük, amelynél már lehetséges a robbanás a lángterjedés alsó koncentrációs határa NKPR(Az LKPR az „éghető anyag - oxidáló közeg” keverék minimális tüzelőanyag-tartalma, amelynél a láng a keveréken keresztül a gyújtóforrástól bármilyen távolságra átterjedhet).

Az éghető gőzök és gázok azon legmagasabb koncentrációját nevezzük, amelynél még lehetséges a robbanás lángterjedés felső koncentrációs határa VKPR(A VKPR az „éghető anyag - oxidáló közeg” keverék maximális üzemanyag-tartalma, amelynél a láng a keveréken keresztül a gyújtóforrástól tetszőleges távolságra átterjedhet.

A LEL-től a VKPR-ig terjedő koncentrációt robbanásveszélyes tartománynak nevezzük. LEL alatti vagy VKPR feletti koncentrációnál nem következik be robbanás, az első esetben az alacsony gőz- vagy gáztartalom, a második esetben az elégtelen oxigéntartalom miatt.

Minden anyagnak saját LEL és VKPR értéke van, azaz minden anyagnak megvan a saját robbanási tartománya.

Az olaj összetett (többkomponensű) anyag, és a különböző olajok összetétele különbözik egymástól, ezért a különböző olajok robbanási tartománya eltérő, ezt bizonyítja a 3. táblázat adatai is, amely a különböző olajok LEL-ét mutatja. Ezért, hogy ne okozzunk félreértést ebben a kérdésben, egyetlen (átlagos) robbanási tartományt alkalmaztak minden olajra (lásd a 4. táblázatot).

A robbanás- és tűzbiztonság érdekében minden anyagra meghatározták a PEDVK megengedett legnagyobb robbanásbiztos koncentrációját, amely a lángterjedés alsó koncentrációhatárának 5%-a. A PELV nagy jelentőséggel bír a tűzveszélyes gőzök és gázok kibocsátásával kapcsolatos különféle típusú munkák során a kockázat mértékének felmérésében.

2.1 A földgáz a föld belsejéből kivont termék, amely metánból (96-99%), szénhidrogénekből (etán, bután, propán stb.), nitrogénből, oxigénből, szén-dioxidból, vízgőzből, héliumból áll. Az IVCHPP-3-ban a földgázt tüzelőanyagként egy Tyumenből származó gázvezetéken keresztül szállítják.

A földgáz fajsúlya 0,76 kg/m3, fajlagos égéshője 8000 - 10000 kcal/m3 (32 - 41 MJ/m3), égési hőmérséklete 2080 °C, gyulladási hőmérséklete 750 °C.

Az éghető földgáz toxikológiai jellemzői szerint a GOST 12.1.044-84 szerint a 4. veszélyességi osztályba tartozó ("alacsony veszélyességű") anyagok közé tartozik.

2.2 A földgáz szénhidrogének megengedett legnagyobb koncentrációja (MPC) a munkaterület levegőjében szénben kifejezve 300 mg/m 3, a hidrogén-szulfid maximális megengedett koncentrációja a munkaterület levegőjében 10 mg/m 3 , hidrogén-szulfid szénhidrogénekkel keverve C 1 - C 5 - 3 mg /m 3.

2.3 A gázipari létesítmények üzemeltetésére vonatkozó biztonsági előírások a gáznemű tüzelőanyag alábbi veszélyes tulajdonságait határozzák meg:

a/ nincs szag vagy szín

b/ a gáz azon képessége, hogy levegővel tüzet és robbanásveszélyes keveréket képezzen

c/ gázfojtó képesség.

2.4 Megengedett gázkoncentráció a munkaterület levegőjében, a gázvezetékben gázveszélyes munkavégzés esetén - legfeljebb a lángterjedés alsó koncentrációhatárának (LCFL) 20%-a:

3 Az elemzéshez szükséges gázmintavétel szabályai

3.1 Az ipari helyiségek gázszennyezettségének ellenőrzése során a dohányzás és a nyílt láng használata gázveszélyes helyen szigorúan tilos.

3.2 A gázszintet mérő és gázveszélyes helyen tartózkodó munkavállalók cipőjén ne legyen fém cipő vagy szög.

3.3 Gázveszélyes munkák végzésekor robbanásbiztos kivitelű, 12 V feszültségű hordozható lámpákat kell használni

3.4 Az elemzés elvégzése előtt a gázelemzőt ellenőrizni kell. A hitelesítési idejük lejárt vagy sérült mérőműszerek használata nem megengedett.

3.5 A frakciós helyiségbe való belépés előtt meg kell győződnie arról, hogy a „GASED” vészjelző lámpa nem világít, amikor belép a frakcióba. A figyelmeztető lámpa kigyullad, ha a gázkezelő létesítményben a levegő metánkoncentrációja eléri vagy meghaladja a lángterjedés alsó koncentrációhatárának 20%-át, pl. egyenlő vagy nagyobb, mint vol. 1%.

3.6 A gázmintavétel a helyiségekben (a gázelosztó központban) hordozható gázelemzővel történik a helyiség felső zónájából a legrosszabb szellőzésű helyeken, mert A földgáz könnyebb, mint a levegő.

A gázszennyezés esetére vonatkozó intézkedéseket a 6. pont tartalmazza.

3.7 A kútból levegőminta vételekor azt a szél felőli oldalról kell megközelíteni, ügyelve arra, hogy a közelben ne legyen gázszag. A kútfedél egyik oldalát egy speciális kampóval 5-8 cm-rel meg kell emelni, és a mintavétel során a fedél alá fa távtartót kell helyezni. A mintát egy 20–30 cm mélyre süllyesztett tömlővel veszik, amelyet egy hordozható gázelemző készülékhez vagy egy gázpipettához csatlakoztatnak.

Ha gázt észlel a kútban, szellőztesse ki 15 percig. és ismételje meg az elemzést.

3.8 Kútba és egyéb föld alatti építményekbe mintavétel céljából lemenni tilos.

3.9 A munkaterület levegőjében a földgáztartalom nem haladhatja meg a lángterjedés alsó koncentrációhatárának 20%-át (metánnál 1%); az oxigénkoncentrációnak legalább 20 térfogatszázaléknak kell lennie.

NKPR- A lángterjedés alsó koncentrációs határa.Olaj esetében 42000 mg/m3 ilyen koncentrációnál már robbanás is lehetséges, ha a gyújtóforrást felébresztik.

VKPR- felső határ 195000 mg/m3. ilyen koncentrációnál már robbanás is lehetséges, ha a gyújtóforrást felébresztik.

LEL és VKPR közötti koncentráció – robbanásveszélyes tartomány.

A tűzből származó robbanás a láng terjedési sebességében különbözik egy gyúlékony közegben egységnyi idő alatt 1 másodperc. Égéskor az eloszlás sebessége láng cm-ben, robbanással méterben pedig több tízszáz m/s Acetilén = 400 m/s.

PDVC- a megengedett legnagyobb robbanásbiztos koncentráció minden robbanásveszélyes anyag esetén a LEL 5%-a = 2100 mg/m3, ezzel lehet tűzi munkát végezni, de PPE org-ban. lélegző.

Intézkedések az olajgőzök begyulladásának és öngyulladásának megakadályozására.

A tűzvédelmi intézkedések betartása.

Szikramentes szerszámok használata.

Csak robbanásbiztos berendezést használjon.

Biztonságos munkavégzés.

A gázzal szennyezett terület gáztalanítása vagy szellőztetése.

Földelés használata.

Kitérő.

Szikrafogók a munkában részt vevő berendezésekhez.

Minimális csapatlétszám, ha a melegvízellátást figyeli a lineáris részen.

A csapat legalább 3 főből áll

A vonalas részen végzett gázveszélyes munkák listája, melyhez munkavégzési engedély kiadása szükséges.

Földmunkák olajvezeték megnyitásához;

Hidegcsapolás a meglévő olajvezetékekbe nyomás alatt speciális eszközzel;

Olaj szivattyúzása (befecskendezése) istállókból, tartályokból és egy olajvezeték elvágott szakaszából;

Olaj kiszorítása olajvezetékből;

HMV bemenet (kimenet);

Olajvezetékek vágása csővágó gépekkel;

Olajvezeték tisztítása (gőzölése);

Olajvezeték tömítés;

Dugattyúk, csövek, csővezetékek vágása kézi fűrészekkel;

Szigetelési munkák olajvezetéken;

Munkavégzés a technológiai csővezetékekre és a lineáris rész csővezetékeire szerelt kutakban.

gázveszélyes munka: A technológiai berendezések ellenőrzésével, karbantartásával, javításával, nyomásmentesítésével, kommunikációval kapcsolatos munkák, beleértve konténerekben (készülékekben, tározókban, tartályokban, valamint gyűjtőkben, alagutakban, kutakban, gödrökben és más hasonló helyeken) végzett munka, amely során fennáll vagy nincs kizárva a robbanásveszélyes, tűzveszélyes vagy káros gőzök, gázok és egyéb anyagok előfordulása a munkaterületre való belépés, amely robbanást, tüzet, emberi szervezetre káros hatást okozhat, valamint elégtelen oxigéntartalmú munkavégzés (a térfogathányad alatt - 20 %).

A csővezetékből történő kiszivattyúzás és a szivattyúzott termék csővezetékbe szivattyúzása során érintett elektromos berendezések és berendezések elrendezése.

Az olajvezeték mobil szivattyúegységekkel történő megtisztítása során a következő követelményeket kell teljesíteni a gépek és berendezések előkészített helyszíneken történő elhelyezésére vonatkozóan (10.4. ábra):

a) a szivattyúzó szivattyú és a befecskendezési hely közötti távolság legalább 50 m legyen;

b) a PPU-k közötti távolság legalább 8 m;

c) a szivattyútelep és a tartóegység közötti távolság legalább 40 m;

d) a dízel erőmű és a nyomásfokozó szivattyúegységek és a szivattyúzási/befecskendezési pont távolsága legalább 50 m;

e) a berendezés parkolóhelyétől a szivattyúegység, nyomásfokozó szivattyú egység, javítógödör távolsága - legalább 100 m;

f) távolság a tűzoltó tartálykocsitól az olaj szivattyúzási és befecskendezési helyeiig, PPU, gödör - legalább 30 m.

A biztonsági táblák használatának szabályai.

A biztonsági táblák lehetnek alap, kiegészítő, kombinált és csoportosak

A felhasznált anyagok típusától függően a biztonsági jelzések lehetnek nem világítóak, fényvisszaverőek vagy fotolumineszcensek.

Az alapvető biztonsági jelek csoportjai

Az alapvető biztonsági jelzéseket a következő csoportokba kell osztani:

Tiltó táblák;

Figyelmeztető jelek;

Tűzbiztonsági táblák;

Kötelező jelek;

Kiürítési táblák és táblák orvosi és egészségügyi célokra;

Irányjelző táblák.

A táblák nem akadályozhatják az áthaladást vagy az utazást.

Nem szabad ellentmondani egymásnak.

Legyen könnyen olvasható.

23. Tűz-, gázveszélyes és egyéb fokozottan veszélyeztetett munkavégzésre vonatkozó munkavégzési engedély, annak tartalma.

Az engedély az abban meghatározott ideig érvényes. A munka tervezett időtartama nem haladhatja meg a 10 napot. A munkavállalási engedély legfeljebb 3 napra meghosszabbítható, míg a munkavégzés időtartama a munkakezdés tervezett napjától és időpontjától a meghosszabbítás figyelembevételével nem haladhatja meg a 10 napot.

ENGEDÉLYEZÉS SZ.

A lángterjedés alsó (felső) koncentrációs határa az a minimális (maximális) tüzelőanyag-koncentráció az oxidálószerben, amely nagy energiájú forrásból meggyulladhat, majd az égés a teljes keverékre kiterjed.

Számítási képletek

A lángterjedés alsó koncentrációhatárát φ n a maximális égéshő határozza meg. Megállapítást nyert, hogy az NKPR-ben 1 m 3 különböző gáz-levegő keverékek állandó átlagos hőmennyiséget bocsátanak ki az égés során - 1830 kJ, amit végső égéshőnek nevezünk. Ennélfogva,

ha Q átlagos értékét 1830 kJ/m 3 -nek vesszük, akkor φ n 6 egyenlő lesz

(2.1.2)

Ahol K n - éghető anyag alacsonyabb égési hője, kJ/m 3.

Az alsó és felső láng CPR a közelítő képlet segítségével határozható meg

(2.1.3)

Ahol n - az oxigén sztöchiometrikus együtthatója a kémiai reakcióegyenletben; a és b tapasztalati állandók, amelyek értékeit a táblázat tartalmazza. 2.1.1

2.1.1. táblázat.

A folyékony és szilárd anyagok gőzeinek lángterjedési határértékei akkor számíthatók ki, ha a hőmérsékleti határértékek ismertek

(2.1.4)

Ahol R Nem)- egy anyag telített gőznyomása megfelelő hőmérsékleten

a lángterjedés alsó (felső) határa, Pa;

p O-környezeti nyomás, Pa.

A telített gőznyomás meghatározható Antoine egyenletéből vagy a táblázatból. 13 pályázat

(2.1.5)

Ahol A, B, C- Antoine-állandók (a függelék 7. táblázata);

t - hőmérséklet, 0 C, (hőmérséklethatárok)

A gyúlékony gázok keverékei lángterjedési határértékeinek kiszámításához Le Chatelier szabályát alkalmazzuk.

(2.1.6)

Ahol
a gázkeverék lángjának alsó (felső) CPR-je, térfogatszázalék;

- a lángterjedés alsó (felső) határa i-ro gyúlékony gáz, térfogatszázalék;

- éghető gáz i-ro mólfrakciója a keverékben.

Szem előtt kell tartani, hogy ∑μ i =1, azaz. a gázkeverék gyúlékony összetevőinek koncentrációját 100%-nak veszik.

Ha ismertek a lángterjedés koncentrációs határai T 1 hőmérsékleten, akkor T 2 hőmérsékleten. képletek segítségével számítják ki

, (2.1.7)

, (2.1.8)

Ahol
,
- hőmérsékleten a lángterjedés alsó koncentrációhatára, ill

T 2 . és T 1 ;
És
- a lángterjedés felső koncentrációs határa hőmérsékleten, ill T 1 És T 2 ;

T G- a keverék égési hőmérséklete.

Hozzávetőlegesen a láng LFL-jének meghatározásakor T G vegyünk 1550 K-t, a láng VKPR-jének meghatározásakor -1100K.

Ha a gáz-levegő keveréket inert gázokkal (N 2 , CO 2 H 2 O gőzök stb.) hígítják, a gyulladási tartomány beszűkül: a felső határ csökken, az alsó határ pedig nő. Az inert gáz (flegmatizálószer) azon koncentrációját, amelynél a lángterjedés alsó és felső határa bezárul, minimális flegmatizáló koncentrációnak nevezzük. φ f . Oxigéntartalom Az ilyen rendszert minimális robbanásveszélyes oxigéntartalmú MVSC-nek nevezik. Az MVSC alatti bizonyos oxigéntartalmat biztonságosnak nevezik
.

Ezen paraméterek kiszámítása a képletek szerint történik

(2.1.9)

(2.1.10)

(2.1.11)

Ahol
- a tüzelőanyag képződési hője, J/mol;

, ,- az üzemanyag-molekulában lévő kémiai elem típusától és a flegmatizáló típusától függő állandók, táblázat. 14 pályázat;

- az i-edik elem (szerkezeti csoport) atomjainak száma egy üzemanyagmolekulában.

1. példa: A maximális égéshő felhasználásával határozza meg a bután gyulladásának alsó koncentrációhatárát a levegőben.

Megoldás. Számítás a táblázatban található (2.1.1) képlet alapján. A 15. függelékben az anyag legkisebb égési hőjét 2882,3 kJ/mol-nak találjuk. Ezt az értéket át kell alakítani másik méret - kJ/m 3:

kJ/m 3

A (2.1.1) képlet segítségével meghatározzuk a lángterjedés alsó koncentrációhatárát (LCFL).

táblázat szerint 13 Függelékben azt találjuk, hogy a kísérleti érték
- 1,9%. A relatív számítási hiba tehát az volt

.

2. példa Határozza meg az etilénláng levegőben terjedésének koncentrációs határait.

A láng CPR értékét a közelítő képlet segítségével számítjuk ki. Határozza meg az oxigén sztöchiometrikus együtthatójának értékét!

C 3 H 4 + 3 O 2 = 2 CO 2 + 2 H 2 O

És így, n = 3, akkor

Határozzuk meg a relatív számítási hibát! táblázat szerint 13 mellékletben a határértékek kísérleti értékei 3,0-32,0:

Következésképpen az etilén LEL-jének számításakor az eredményt 8%-kal túlbecsülik, a LEL-érték kiszámításakor pedig 40%-kal alulbecsülik.

3. példa Határozzuk meg a telített metanol gőzök lángterjedési határait a levegőben, ha tudjuk, hogy hőmérsékleti határai 280-312 K. A légköri nyomás normális.

A (2.1.4) képlet segítségével történő kiszámításhoz meg kell határozni a telített gőznyomást, amely megfelel a lángterjedés alsó (7 °C) és felső (39 °C) határának.

Az Antoine-egyenlet (2.1.5) segítségével a Függelék 7. táblázatának adatait felhasználva meghatározzuk a telített gőznyomást.

Р Н =45,7 Hgmm = 45,7 · 133,2 = 6092,8 Pa

Р Н =250 Hgmm = 250 · 133,2 = 33300 Pa

A (2.1.3) képlet segítségével meghatározzuk az NKPR-t

4. példa Határozza meg a 40% propánt, 50% butánt és 10% propilént tartalmazó gázkeverék lángterjedési határait.

A gázkeverék lángegyütthatójának a Le Chatelier-szabály (2.1.6) segítségével történő kiszámításához meg kell határozni az egyes éghető anyagok lángegyütthatóját, amelynek számítási módszereit fentebb tárgyaltuk.

C3H8 -2,1-9,5%; C3H6 -2,2-10,3%; C4H10 -1,9÷9,1%

5. példa: Mi az a minimális mennyiségű dietil-éter, kg, amely robbanásveszélyes koncentrációt képes létrehozni egy 350 m3 térfogatú tartályban elpárologtatáskor?

A koncentráció robbanásveszélyes lesz, ha φ n =φ old Ahol ( φ old- gyúlékony anyag gőzeinek koncentrációja). Számítással (lásd a jelen fejezet 1-3. példáját) vagy a táblázat szerint. Az alkalmazás 5. ábráján a dietil-éter lángjának LCPR-jét találjuk. Ez egyenlő 1,7%-kal.

Határozzuk meg 350 m3 térfogatban a dietil-éter gőz térfogatát ennek a koncentrációnak a létrehozásához

m 3

Így 350 m 3 térfogatú dietil-éter LCPR létrehozásához 5,95 m 3 gőzt kell bevezetni. Figyelembe véve, hogy 1 kmol (74 kg) gőz normál körülményekre redukálva 22,4 m 1 térfogatot foglal el, megkapjuk a dietil-éter mennyiségét.

kg

6. példa Határozza meg, hogy lehetséges-e robbanásveszélyes koncentráció kialakulása 50 m3 térfogatban 1 kg hexán elpárologtatásával, ha a környezeti hőmérséklet 300 K!

Nyilvánvalóan a gőz-levegő keverék robbanásveszélyes lesz, ha φ n ≤φ old ≤φ V- 300 K-en 5 kg anyag elpárologtatásából származó hexángőz térfogatát fogjuk megtalálni, figyelembe véve, hogy 1 kmol (86 kg) hexán elpárologtatásával 273 K-on a gőzfázis térfogata 22,4 m 3 lesz

m 3

Hexán gőz koncentrációja 50 m 3 térfogatú szoba tehát egyenlő lesz

A hexán láng levegőben terjedésének koncentrációs határait (1,2-7,5%) meghatározva táblázatok vagy számítások segítségével megállapítjuk, hogy a keletkező keverék robbanásveszélyes.

7. példa Határozza meg, hogy 60% dietil-étert (DE) és 40% etil-alkoholt (EA) tartalmazó tartály felszíne felett képződik-e robbanásveszélyes telített gőzök 245 K hőmérsékleten?

A gőzkoncentráció robbanásveszélyes lesz, ha φ cm n ≤φ cm np ≤φ cm V (φ cm np- folyadékok keverékének telített gőzeinek koncentrációja).

Nyilvánvaló, hogy az anyagok eltérő illékonysága következtében a gázfázis összetétele eltér a kondenzált fázis összetételétől. A folyadékfázis ismert összetétele alapján meghatározzuk a gázfázisban lévő komponensek tartalmát a folyadékok ideális megoldására vonatkozó Raoult-törvény segítségével.

1. Határozza meg a folyadékfázis moláris összetételét!

,

Ahol
- az i-edik anyag móltörte;

- az i-edik anyag tömeghányada;

- az i-edik anyag molekulatömege; ( M DE =74, M ES =46)

2. A (2.1.5) egyenlet szerint, a Függelék 12. táblázatában szereplő értékek felhasználásával. Határozza meg a telített éter és etil-alkohol nyomását 19°C-on (245 K)

R DE=70,39 Hgmm = 382,6 Pa

R ES=2,87 Hgmm = 382,6 Pa

3. A Raoult-törvény szerint a keverék feletti i-edik folyadék telített gőzének parciális nyomása megegyezik a tiszta folyadék feletti telített gőznyomás és a folyékony fázisban lévő móltört szorzatával, azaz.

R DE(gőz) =9384,4·0,479=4495,1 Pa;

R ES (steam)=382,6·0,521=199,3 Pa.

4. A dietil-éter és az etil-alkohol telített gőzeinek parciális nyomásának 100%-os összegét véve meghatározzuk

a) gőzkoncentráció a levegőben

b) a gázfázis moláris összetétele (Raoult-Duartier törvény)

5. Számítással vagy referenciaadatokból (melléklet 16. táblázat) meghatározva az egyes anyagok lángegyütthatóját (dietil-éter 1,7÷59%, etil-alkohol 3,6÷19%). A Le Chagelier-szabály segítségével kiszámítjuk a gőzfázisú láng CPR-jét

6. Összehasonlítva a 4a. bekezdésben kapott gőz-levegő keverék koncentrációját a lángterjedés koncentrációhatáraival (1,7-46,1%), arra a következtetésre jutottunk, hogy e folyadékfázis feletti 245 K hőmérsékleten a levegőben telített gőzök robbanásveszélyes koncentrációja képződik. .

A függelékben található 15. táblázatból az aceton képződéshőjét 248,1·10 3 J/mol-nak találjuk. Az aceton (C3H 6 O) kémiai képletéből az következik T Val vel = 3, T n = 6, T O = 1. A (2.8) képlet segítségével történő számításhoz szükséges többi paraméter értéke a táblázatból kerül kiválasztásra. 11 a szén-dioxidra

Következésképpen, ha egy négykomponensű, acetonból, szén-dioxidból, nitrogénből és oxigéngőzökből álló rendszerben az oxigénkoncentráció 8,6%-ra csökken, a keverék robbanásbiztossá válik. Egyenlő oxigéntartalom mellett 10,7% ez a keverék rendkívül robbanásveszélyes lesz. A referenciaadatok szerint ("A vegyiparban használt anyagok és anyagok tűzveszélyessége." - M, Khimiya, 1979) az aceton-levegő keverék MVSC-értéke szén-dioxiddal hígítva 14,9%. Határozzuk meg a relatív számítási hibát!

Így az MVSC kiszámításának eredményeit 28%-kal alulbecsülik.

Önálló munkavégzés