Пример оценки возможности образования взрывоопасной концентрации ЛВЖ в производственном помещении.

Определить, возможно ли образование взрывоопасной концентрации в боксе объемом 35м3, если при Т=293 К в нем полностью испарился разлитый ацетон объемом 5л. Считать пары ацетона идеальным газом. Принято:

молярная масса ацетона М = 58,08 кг·кмоль;

плотность жидкого ацетона r= 790 кг/м3;

объем 1кмоля идеального газа при Т=293 К V0 = 24м3/кмоль;

концентрационные пределы воспламенения ацетона 2,9 … 13 % об.

Решение

1. Определяем массу разлитой жидкости:

 

Мж = rж· Vж =790·5·10-3 = 3,95 кг.

2. Определяем плотность паров ЛВЖ:

кг/ м3.

3. Вычисляем объем паров ЛВЖ (учитывая, что Мп = Мж):

 

м3.

4. Процентное содержание паров ЛВЖ в объеме помещения:

 

.

Таким образом, при полном испарении разлитого ацетона концентрация его паров в воздухе будет взрывоопасной.

 

Горение и взрывоопасные свойства пылей. Способностью образовывать с воздухом взрывоопасные смеси обладают также взвешенные в воздухе пыли многих твердых горючих веществ.

Для воспламенения пылевоздушной смеси необходимо, чтобы концентрация пыли в воздухе была не менее нижнего концентрационного предела воспламенения. Концентрация пыли в воздухе измеряется в [г/м3] или [мг/л]. Верхний концентрационный предел воспламенения пылевоздушных смесей в большинстве случаев является очень высоким и трудно достижимым (для торфяной пыли – 2200 г/м3, сахарной пудры – 13500 г/м3). Для воспламенения пылевоздушной смеси необходим источник зажигания с достаточной тепловой энергией – порядка нескольких мегаджоулей и более.

В зависимости от значения нижнего концентрационного предела воспламенения пыли подразделяют на взрыво- и пожароопасные. К взрывоопасным относят пыли с нижним пределом воспламенения до 65 г/м3 (пыли серы, сахара, муки), к пожароопасным – выше 65 г/м3 (табачная и древесная пыль).

Концентрационные пределы воспламенения пылей не являются постоянными и зависят от дисперсности, содержания летучих, зольности и температуры источника воспламенения.

Контрольные вопросы и задачи

 

1. Сформулируйте определение пожара. Какие условия необходимы для возникновения горения?

2. Дайте краткую характеристику форм горения: вспышки, воспламенения, самовозгорания, самовоспламенения, взрыва.

3. Сформулируйте понятие верхнего и нижнего пределов воспламенения (распространения пламени).

4. Что такое температура вспышки? Температура воспламенения?

5. Какие жидкости относятся к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ)?

6. Какие жидкости относятся к горючим жидкостям (ГЖ)?

7. По какому критерию осуществляется подразделение пылей на взрывоопасные и пожароопасные?

Задачи

1. При условиях рассмотренного примера определить возможность образования взрывоопасной смеси при разливе 2 л ацетона.

2. Определить пределы взрываемости смеси газов следующего состава:

Компонент Метан Пропан Бутан
Содержание в смеси, % об.
Пределы взрываемости 5,28…15,4 2,31…9,5 1,8…8,5

 

Указание: воспользоваться формулой Ле-Шателье.