Факторы, влияющие на кпрп

1. Концентрация флегматизаторов

С увеличением концентрации негорючих газов (СО₂, N₂) КПРП сужаются, пожарная опасность – уменьшается.

Различные флегматизаторы в разной степени влияют на КПРП, что определяется их теплоемкостью. На рис. 4.1 показано влияние концентрации флегматизаторов (диоксид углерода СО₂, азота N₂, аргона Ar на КПРП метана.

Существует показатель пожаровзрывоопасности – минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора (см. прил.).

Рис. 4.1. Изменение КПРП метана под воздействием различных флегматизаторов

Для диоксида углерода СО₂ она равна 25 %, для аргона Ar – 50 %, т.е. диоксид углерода в данном случае в качестве флегматизатора эффективней аргона.

2. Мощность источника зажигания

Источник зажигания – средство энергетического воздействия, инициирующее горение.

Источником зажигания могут служить:

а) открытый огонь и раскаленные продукты горения;

б) тепловое проявление механической энергии;

в) тепловое проявление химической реакции;

г) тепловое проявление электроэнергии;

д) внезапное адиабатическое сжатие, ударная волна.

С уменьшением мощности источника зажигания КПРП вещества сужаются, пожарная опасность уменьшается.

Для каждой горючей смеси существует предельная мощность источника зажигания, начиная с которой смесь может воспламениться. Зная минимальную мощность источника зажигания для того или иного вещества, можно подбирать такие характеристики электросети, чтобы не допускать возникновения горения.

3. Концентрация кислорода

С уменьшением концентрации кислорода КПРП сужаются, пожаровзрывоопасность вещества уменьшается.

Указанный фактор характеризует такой показатель пожаровзрывоопасности, как минимальная концентрация кислорода, при которой горение не распространяется (МВСК).

4. Турбулентность

С увеличением турбулентности, увеличивается скорость движения газового потока, увеличивается теплоотвод, следовательно, КПРП сужаются, пожаровзрывоопасность вещества уменьшается.

5. Температура смеси

С уменьшением температуры смеси скорость химической реакции уменьшается, следовательно, область воспламенения сужается. Особенно сильно заметно на предельных концентрациях.

6. Давление

С ростом давления молекулам легче вступить в реакцию, следовательно, КПРП расширяются, а пожаровзрывоопасность смеси увеличивается. Особенно это заметно на верхних КПРП.

7. Объем и диаметр сосуда

При уменьшении объема и диаметра сосуда увеличивается площадь теплоотдачи на единицу объема, КПРП сужаются, пожаровзрывоопасность уменьшается. Существует минимальные объем и диаметр сосуда, меньше которых распространение пламени не происходит.

В связи с непостоянством значений КПРП вводится понятие предельно допустимой взрывоопасной концентрации (ПДВК).

ПДВК – максимальная концентрация горючего газа в воздухе, при которой обеспечивается пожаровзрывобезопасность (еще не происходит распространение пламени, какие бы факторы ни влияли).

Значение ПДВК определяется как произведение нижнего КПРП на коэффициент безопасности, значение которого определяется нормативными документами:

ПДВК = К_б_н. (4.1)

Известны следующие методы определения значений КПРП веществ:

• экспериментальный (сущность которого заключается в попытках зажигания ГПВС при разных концентрациях и установлении факта наличия или отсутствия распространения пламени, см. прил.);

• расчетный (менее точный по сравнению с экспериментальным методом [7, 21]);

• справочный [8, 9].