АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ЖИДКОСТЕЙ

Из многочисленных методов расчета температуры вспышки наиболее точно ее можно найти по формуле, учитывающей линейную зависимость t всп от температуры кипения жидкости (t_кип) в пределах отдельных классов химических соединений

t_всп = a + b^. t_кип (1)

где a и b - эмпирические коэффициенты, значения которых приведены в табл.2;

t_кип - в ⁰С.

А наиболее просто рассчитать t_всп с использованием формулы Орманди и Грэвена в упрощенном виде:

t_всп =0,736 t_кип (2)

где t_кип в градусах Кельвина, а t_всп, ^оС.

Между температурой вспышки и нижним температурным пределом распространения пламени tнпрп существует зависимость

t_нпрп = t_всп - c, (3)

где c = 2, если для расчета используется значение t_всп в закрытом тигле;

c = 8, если используется для расчета значение t_всп в открытом тигле.

Таблица 2

Значения коэффициентов для различных классов химических соединений

В свою очередь нижний концентрационный предел распространения пламени связан с нижним температурным пределом распространения пламени зависимостью

B

t_нпрп = --------------------------- - CА (4)

A - lg( j_нпрп ^. P/100)

где A, B, CА - константы уравнения Антуана;

P - атмосферное давление, кПа.

Таблица 3

Показатели пожаровзрывоопасности органических жидкостей различных классов [5,6]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ

Сущность метода заключается в нагревании вещества с постоянной скоростью при непрерывном перемешивании и испытании на вспышку через определенные интервалы температур.

Следует учесть, что перед тем как приступить к экспериментальному определению температуры вспышки необходимо знать ее ориентировочные значения, так как испытания на вспышку начинают при температуре на 10-15 ^оС ниже предполагаемой температуры вспышки. С этой целью перед проведением серии опытов аналитически определяют значение температуры вспышки.

ОПИСАНИЕ ПРИБОРА ПВНЭ

Температуру вспышки легковоспламеняющихся и горючих жидкостей определяют в закрытом тигле на приборе ПВНЭ (прибор вспышки нефтепродуктов с электрическим подогревом), принципиальная схема которого представлена на рис.1.

Рис.1. Принципиальная схема прибора ПВНЭ

Прибор ПВНЭ устанавливают на специальной платформе с тремя установочными винтами. Он закрыт металлическим кожухом 1, внутри которого в центре укреплен металлический цилиндр 2, являющийся электронагревательной ванной. По боковой поверхности и по дну цилиндра, выложенным асбестом, проходит электрическая спираль, концы которой выведены к двум зажимам на наружной поверхности кожуха для подключения к сети переменного тока через регулятор напряжения - лабораторный автотрансформатор (ЛАТР), позволяющий плавно изменять скорость нагревания испытуемой жидкости. Внутрь цилиндра вставлен латунный стакан 3 для испытуемого продукта. В верхней части стакана имеется риска, указывающая предел наполнения стакана испытуемой жидкостью.

С целью более точного определения температуры вспышки прибор имеет мешалку 4 для перемешивания во время подогревания в стакане испытуемой жидкости (нижняя пара лопастей) и ее паров в смеси с воздухом (верхняя пара лопастей). Мешалка приводится во вращение гибкой передачей 5 при нажатии на рукоятку 6.

Стакан плотно закрыт крышкой 7, имеющей три отверстия трапецевидной формы. В нерабочем положении они закрываются заслонкой 8 с двумя отверстиями, соответствующими среднему и боковому отверстиям крышки. Заслонка поворачивается головкой 9 вместе с колонкой 10. В крышке имеется также два круглых отверстия для мешалки и термометра 11. На крышке в стойке на цапфах установлена горелка с фитилем 12.

При вращении головки 9 пружина, проходящая через колонку 10, поворачивает через рычаг заслонку 8, которая открывает среднее отверстие крышки 7. Когда оно откроется на 3/5 своей длины (по окружности), откроются и боковые отверстия крышки. Одновременно наклоняется в вертикальной плоскости горелка 12 с фитилем. При полном совпадении отверстий заслонки и крышки конец фитильной трубки горелки опустится в среднее отверстие до середины толщины крышки, и в этот момент на короткое время появится пламя над поверхностью жидкости. Это и есть момент вспышки. При этом термометр 11 показывает температуру вспышки испытуемой жидкости. При отпускании головки 9 заслонка и горелка автоматически возвращаются в первоначальное положение, и отверстия крышки окажутся закрытыми заслонкой.

Если при проведении исследования атмосферное давление отличалось от 101,3 кПа (760 мм рт.ст.), то в показание термометра вводят поправку на температуру, которую определяют по формуле

Dt = ---------------- 0,9, (5),

где Р - барометрическое давление, кПа

или   Dt = 0,0345 (760 - Р) (6),

где Р - барометрическое давление, мм рт.ст.

При низких давлениях поправку прибавляют, а при больших - вычитают из показаний термометра.