Пример оценки возможности образования взрывоопасной концентрации ЛВЖ в производственном помещении

Определить, возможно ли образование взрывоопасной концентрации в боксе объемом 35м³, если при Т=293 К в нем полностью испарился разлитый ацетон объемом 5л. Считать пары ацетона идеальным газом. Принято:

молярная масса ацетона М = 58,08 кг·кмоль;

плотность жидкого ацетона r= 790 кг/м³;

объем 1кмоля идеального газа при Т=293 К V₀ = 24м³/кмоль;

концентрационные пределы воспламенения ацетона 2,9 … 13 % об.

Решение

1. Определяем массу разлитой жидкости:

М_ж = r_ж· V_ж =790·5·10^-3 = 3,95 кг.

2. Определяем плотность паров ЛВЖ:

кг/ м³.

3. Вычисляем объем паров ЛВЖ (учитывая, что М_п = М_ж):

м³.

4. Процентное содержание паров ЛВЖ в объеме помещения:

.

Таким образом, при полном испарении разлитого ацетона концентрация его паров в воздухе будет взрывоопасной.

Горение и взрывоопасные свойства пылей. Способностью образовывать с воздухом взрывоопасные смеси обладают также взвешенные в воздухе пыли многих твердых горючих веществ.

Для воспламенения пылевоздушной смеси необходимо, чтобы концентрация пыли в воздухе была не менее нижнего концентрационного предела воспламенения. Концентрация пыли в воздухе измеряется в [г/м³] или [мг/л]. Верхний концентрационный предел воспламенения пылевоздушных смесей в большинстве случаев является очень высоким и трудно достижимым (для торфяной пыли – 2200 г/м³, сахарной пудры – 13500 г/м³). Для воспламенения пылевоздушной смеси необходим источник зажигания с достаточной тепловой энергией – порядка нескольких мегаджоулей и более.

В зависимости от значения нижнего концентрационного предела воспламенения пыли подразделяют на взрыво- и пожароопасные. К взрывоопасным относят пыли с нижним пределом воспламенения до 65 г/м³ (пыли серы, сахара, муки), к пожароопасным – выше 65 г/м³ (табачная и древесная пыль).

Концентрационные пределы воспламенения пылей не являются постоянными и зависят от дисперсности, содержания летучих, зольности и температуры источника воспламенения.

Контрольные вопросы и задачи

1. Сформулируйте определение пожара. Какие условия необходимы для возникновения горения?

2. Дайте краткую характеристику форм горения: вспышки, воспламенения, самовозгорания, самовоспламенения, взрыва.

3. Сформулируйте понятие верхнего и нижнего пределов воспламенения (распространения пламени).

4. Что такое температура вспышки? Температура воспламенения?

5. Какие жидкости относятся к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ)?

6. Какие жидкости относятся к горючим жидкостям (ГЖ)?

7. По какому критерию осуществляется подразделение пылей на взрывоопасные и пожароопасные?

8. Задачи

1. При условиях рассмотренного примера определить возможность образования взрывоопасной смеси при разливе 2 л ацетона.

2. Определить пределы взрываемости смеси газов следующего состава:

Компонент	Метан	Пропан	Бутан
Содержание в смеси, % об.
Пределы взрываемости	5,28…15,4	2,31…9,5	1,8…8,5

Указание: воспользоваться формулой Ле-Шателье.