1 Визначення інтенсивності випару речовини m, в грамах за секунду, за формулою
, (52)
де r – радіус калюжі, см;
Dt - коефіцієнт дифузії пари речовини, см2/с, при температурі t приміщення визначається за формулою
, (53)
де Т =273 оС;
Dо – коефіцієнт дифузії пари речовини при t =0 oC и тиску 0,1 МПа, см2/с, визначається за даними таблиці 32;
n – емпіричний показник, визначається за даними таблиці 32;
М – відносна молярна маса речовини визначається за таблицею 32;
Vt – об’єм 1 моля пари речовини, л, при температурі приміщення t, визначається за формулою
, (54)
де Vo =22,4 л – мольний об’єм пари речовини при t =0 oC и тиску 0,1 МПа.
t – температура в приміщенні, оС;
Т =273 оС;
Ратм = 0,1 МПа - атмосферний тиск;
Рнас – тиск насиченої пари речовини, МПа, розраховується за рівнянням Антуана
, (55)
де t – температура в приміщенні, оС;
А, В, СА – константи рівняння, визначаються за таблицею 32 для відповідної речовини.
2 Визначення тривалості випаровування речовини, мин:
, (56)
де r –густина речовини, кг/л, визначається за таблицею 32.
Таблиця 32 – Показники пожежної небезпеки технічних продуктів
| Речовина | М | Константи рівняння Антуана | r,кг/м3 | Ко, % | Dо, см2/с | n | ||
| А | В | СА | ||||||
| Бензин А-72з | 97,2 | 5,0702 | 682,876 | 222,066 | 0,73 | 1,08 | 0,0605 | |
| Бензин АИ-93л | 98,2 | 4,99831 | 664,976 | 221,695 | 0,76 | 1,06 | 0,0615 | |
| Бензин АИ-93з | 95,3 | 5,14031 | 695,019 | 223,22 | 0,75 | 1,1 | 0,0623 | |
| Бензин Б-70 | 8,41944 | 2629,65 | 384,195 | 0,73 | 0,92 | 0,0573 | ||
| Дизпаливо З | 5,95338 | 1255,73 | 199,523 | 0,84 | 0,61 | 0,047 | ||
| Дизпаливо Л | 5,87629 | 1314,04 | 192,473 | 0,83 | 0,52 | 0,0481 | ||
| Керосин КО-20 | 5,69697 | 1211,73 | 194,677 | 0,80 | 0,55 | 0,0458 | ||
| Керосин КО-22 | 6,47119 | 1394,72 | 204,26 | 0,80 | 0,64 | 0,0495 | ||
| Уайт-спірит | 8,0113 | 2218,3 | 273,15 | 0,78 | 0,7 | 0,0497 | ||
| Ксилол | 7,05479 | 1478,16 | 220,535 | 0,86 | 0,0672 | |||
| Розчинник М | 59,4 | 8,93204 | 2083,57 | 267,735 | 0,87 | 2,79 | 0,0916 |
3 Визначення максимальної концентрації речовини у даному приміщенні після повного випаровування Кmax, г/м3
Кmax=Q·r·1000/V, (57)
де V – об’єм приміщення, м3;
Q – кількість пролитої речовини, л.
4 Визначення масової небезпечної концентрації речовини у повітрі, г/л:
Кm= Коб М / 100 Vt, (58)
де Коб – нижня межа запалення пари речовини, %, при температурі приміщення t, визначається за формулою
Коб= Ко(1,020-0,000799t), (59)
де Ко – нижня межа запалення пари речовини, %, при температурі t =20 oC и тиску 0,1 МПа визначається за даними таблиці 32.
5 Вибухонебезпечна масова концентрація пари бензину в 1 м3 повітря дорівнює, г/м3
К=1000 Кm, (60)
6 Зрівнюємо одержане теоретичне значення К з отриманим значенням концентрації речовини в даному приміщенні після повного випаровування Кmax. Якщо Кmax< К, то загорання пари речовини не буде. Якщо Кmax³ К, треба розрахувати час, через який можливо загорання пари речовини при наявності джерела загорання.
7 Визначення часу утворення вибухонебезпечної суміші, τv, хв., в приміщенні об’ємом V, м3, визначається за формулою
τv = VK/(60m). (61)
Приклад розрахунку. У виробничому приміщенні було пролито бензин А-72з (зимний). Визначити час, протягом котрого випарується бензин і зможе чи ні утворитися вибухонебезпечна концентрація пари бензину і повітря.
Вихідні дані:
- кількість пролитого бензину Q=2,5 л;
- температура в приміщенні t=30 о С;
- радіус калюжі бензину r=150 см;
- атмосферний тиск у приміщенні 0,1 МПа (760 мм рт. ст.);
- об’єм приміщення V=75 м3.
Рішення. Визначаємо коефіцієнт дифузії пари речовини Dt за формулою (53):
см2/с.
Відносна молярна маса бензину А-72з за даними таблиці 32 дорівнює М =97,2.
За формулою (54) розраховуємо об’єм 1 моля пари бензину А-72з при температурі приміщення t
м3.
Визначаємо тиск насиченої пари бензину при температурі приміщення t за рівнянням Антуана (формула (55)):
Па= 0,0059 МПа.
Інтенсивність випару бензину (формула (52))
г/с.
Визначаємо тривалість випаровування бензину (густина бензину визначається за таблицею 32 r = 0,73кг/л):
мин.
За формулою (57) визначаємо максимальну концентрацію бензину в даному приміщенні після повного випаровування
Кmax=2,5·0,73*1000/75=24,33 г/м3.
Розраховуємо нижню межу запалення бензину при температурі приміщення t (значення Ко беремо з таблиці 32):
Коб= 1,08(1,020-0,000799·30)=1,076%.
Визначаємо масову небезпечну концентрацію пари бензину у повітрі (формула (58)):
Кm=1,076·97,2 /100·24,86=0,042 г/л.
Вибухонебезпечна масова концентрація пари бензину в 1 м3 повітря дорівнює (формула (60))
К=0,042·1000=42 г/м3.
Порівняння показує, що Кmax< К. Таким чином, встановлено, що навіть після повного випаровування бензину в даному приміщенні загорання бензину не буде.
