Экспериментальная часть

Экспериментальное определение концентрационных пределов распро­странения пламени по газо-паровоздушным смесям проводят по ГОСТ-12.1.044-89 с помощью прибора КП-1.

Прибор типа КП-1 смонтирован в специальном шкафу, оборудованном вытяжной вентиляцией. Прибор состоит из следующих частей:

• реакционного сосуда, представляющего собой трубку из термостойкого химико-лабораторного стекла с внутренним диаметром от 50 до 55 мм, высотой (1500 ± 100) мм, толщиной стенки (2,0 + 0,5) мм. Нижняя часть сосуда закрывается пришлифованной стеклянной пластинкой. В реакционный сосуд на расстоянии 100 мм от его нижнего торца введены на шлифах электроды с наконечниками, изготовленными из молибденовой проволоки, диаметром 2 мм, разрядный промежуток электродов равен 8 мм;

• системы циркуляционных трубок с кранами для вакуумирования реакционного сосуда, сообщения с атмосферой, подачи в него компонентов смеси с парциальным давлением, измеренным ртутным чашечным манометром;

• трансформатора на 220 В;

• микровольтного источника питания, с помощью которого на электродах образуется искровой разряд;

• испарителя;

• насоса-мешалки.

Порядок выполнения работы

(6.6)

Предварительно рассчитывают нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени (ср ) по газовоздупгаым смесям исследуемого индивидуального вещества в процентах по формуле: 100

где β - стехиометрический коэффициент кислорода;

a _M; в _м- универсальные константы, значения которых приведены в табл. 6.5.

Таблица 6.5 Универсальные константы для расчета ф

Рассчитываемый предел распространения пламени	Ам	вм
Нижний	8,684	4,679
Верхний при β < 7,5 при β> 7,5	1,550 0,768	0,560 6,554

При определении нижнего предела распространения пламени для пер­вого испытания готовят газовоздушную смесь, содержащую горючего газа вдвое меньше рассчитанного предела, а при определении верхнего предела готовят смесь, содержащую кислорода вдвое меньше, чем в смеси, соответ­ствующей верхнему пределу.

Дозировку горючего газа контролируют по манометру, которая равна его парциальному давлению Р в кПа, вычисленному по формуле:

(6.7)

Если при первом испытании смесь не воспламенилась или возникшее пламя не распространилось до верхней части реакционного сосуда, то в каждом последующем испытании при определении нижнего предела распространения пламени концентрацию исследуемого вещества в смеси увеличи­вают не более чем на 10%, а при определении верхнего предела - не более чем на 2%.

Если при первом испытании наблюдается воспламенение с распростра­нением пламени до верхней части реакционного сосуда, то последующие испытания проводят соответственно с уменьшением (для нижнего предела) и увеличением (для верхнего предела) концентрации исследуемого вещества в смеси.

После каждого испытания прибор продувают для удаления газообразных продуктов горения и охлаждения реакционного сосуда. Последующие испытания начинают после того, как сосуд охладится до температуры окружающей среды.

За предел распространения пламени принимают среднее арифметическое шести ближайших значений концентраций исследуемого вещества в смеси, при трех из которых наблюдается воспламенение смеси с распростра­нением пламени до верхней части реакционного сосуда, а при других трех -отказ, то есть смесь не воспламенилась или возникшее пламя не распростра­нилось до верхней части реакционного сосуда.

Задание 1. Рассчитать нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения горючего газа: метана, этана, пропана, бутана (согласно заданию преподавателя) и сравнить их с экспериментальными, приведенными в табл. 6.1. Данные занести в протокол 2

Сравнение экспериментальных и расчетных концентрационных пре­делов распространения пламени горючего газа

Условия в помещении:	Температура, °С
	Атмосферное давление, кПа
	Относительная влажность, %

Протокол 2 Продолжение

Наименование газа	Заданная концентрация горючего газа, об.%	Рассчитанное парциальное давление, Па	Наличие воспламенения и распространения пламени, (есть - нет)	Пределы распространения пламени, об.%
				Экспериментальные		расчетные
				нкпв	вкпв	НКПВ	ВКПВ

Задание 2. В промышленном здании осуществляется технологический процесс с использованием горючего газа пропана. В табл. 6.6 даны варианты производственных ситуаций.

Таблица 6.6

Варианты производственных ситуаций

№ п.п	Этажность здания	Размеры здания, м (ширина, дли­на, высота)	Площадь Взрывоопасного объекта, м2	Рш6, кПа	Площадь помещений категории В, м2
1	3	18x96x5	500	10	300
2	2	18x96x5	100	8	400
3	1	24x96x5	50	3	50
4	3	18x66x6	400	7	200
5	2	18x72x6	300	3	1000
6	1	24x150x6	100	2	100

Установить категорию здания по взрывопожарной и пожарной опасности по НПБ 105-95 и разработать для этого здания основные меры пожарной безопасности, согласно СНиП 2.09.02-85*: определить допустимое число этажей и площадь этажа в пределах пожарного отсека; степень огнестойко­сти здания; установить число эвакуационных выходов и предельно допусти­мое расстояние от рабочего места до эвакуационного выхода.