Давление насыщенного пара при заданной температуре

В пожарных расчетах наиболее распространенным способом определения давления насыщенного пара при заданной температуре является расчет по уравнению Антуана:

; Р_s ,

где

Р_s - давление насыщенного пара, кПа;

t_Р - рабочая (заданная) температура, ⁰С;

А, В, С - константы уравнения Антуана из справочной литературы

Расчет давления насыщенного пара по уравнению Антуана

Пример 9. Определить давление насыщенного пара толуола С6Н5СН3 при температуре 200С по уравнению Антуана.

Решение:

Для нашей задачи:

t_Р = 20⁰С;

Константы уравнения Антуана для толуола

А = 6,0507; В = 1328,17; С = 217,713.

кПа.

Давление насыщенного пара может быть так же определено по номограмме

(в мм рт.ст.)

Зная давление насыщенного пара можно рассчитать его концентрацию в паро-воздушной смеси и установить пожарную опасность смеси насыщенного пара с воздухом.

Расчет объемной концентрации паров по давлению насыщенного пара

Пример 10. Резервуар заполнен бензолом С6Н6. Вычислить объемную и массовую концентрацию паров бензола в свободном пространстве резервуара. Температура 100С, давление 780 мм рт.ст.

Решение:

Зная величину давления насыщенного пара в емкости, можно определить объемную концентрацию паров жидкости при данных условиях. Величина давления насыщенного пара не зависит от объема жидкости в резервуаре.

Объемная концентрация паров (газов) в замкнутом объеме рассчитывается через давление насыщенного пара по формуле:

, % ,

где

_ОБ - объемная концентрация газа или пара, %;

Р _S- давление насыщенного пара при данной температуре, мм рт.ст., кПа,

МПа, атм; Р _s рассчитывают по уравнению Антуана или определяют по

номограмме.

Р _АТМ - внешнее давление, мм рт.ст., кПа, МПа, атм.

При температуре 10⁰С для бензола Р _ПАР = 40 мм рт.ст.( по номограмме). Тогда

5,1 %

Определяем массовую концентрацию паров бензола.

Для этого воспользуемся формулой для определения массовой концентрации паров

где

_МАС - массовая концентрация, кг(г)/м³;

Р_s - давление насыщенного пара, мм рт.ст., кПа, МПА, атм;

Р _АТМ - внешнее давление, мм рт.ст., кПа, МПа, атм;

М - молярная масса вещества, г/моль, кг/кмоль,

V_М - молярный объем газа или пара, л/моль, м³/кмоль.

Для нашей задачи:

М ( С₆Н₆ ) = 78 кг/кмоль;

V_М необходимо рассчитать.

м³/кмоль.

Рассчитаем массовую концентрацию паров бензола.

кг/м³ = 177 г/м³.

Зная концентрационные пределы распространения пламени вещества и объемную концентрацию его паров, можно оценить взрывоопасность паров при заданной температуре. Так КПР бензола составляет от 1,4 до 7,1 % (объемных). Сравним этот интервал с полученной объемной концентрацией паров бензола при заданных условиях – 5,1 %. Можно сделать вывод, что данная концентрация паров бензола взрывоопасна.