Газ, без вкуса, цвета, запаха. Плотность по воздуху 0,554. Хорошо горит, почти бесцветным пламенем. Температура самовоспламенения 537°С. Предел взрываемости 4,4 - 17%. ПДК в воздухе рабочей зоны 7000 мг/м3. Отравляющих свойств не имеет. Признаком удушения при содержании метана 80 % и 20 % кислорода является головная боль. Опасность метана является в том, что при сильном увеличении содержания метана, уменьшается содержание кислорода. Опасность отравления уменьшается тем, что метан легче воздуха, и, когда потерявший сознание человек падает, он попадает в атмосферу более богатую кислородом. Метан - газ удушающего действия, поэтому после приведения пострадавшего в сознание (если пострадавший потерял сознание) необходимо произвести ингаляцию 100% кислородом. Дать пострадавшему 15-20 капель валерианы, растереть тело пострадавшего. Фильтрующих противогазов от метана не существует.

Билет № 2

1. Дайте определение понятию «Нижний предел взрываемости (НПВ) (нижний концентрационный предел распространения пламени - НКПР)». Минимальная концентрация горючего газа в воздухе, при которой происходит взрыв смеси горючего газа с воздухом. При концентрации газа ниже НПВ никакой реакции не происходит.

2. Контроль воздушной среды на объектах транспортировки газа.

4.1. Перед вводом в эксплуатацию трубопровода для транспорта природного газа необходимо провести вытеснение из трубопровода воздуха газом при давлении не более 0,1 МПа (1 кгс/см 2) в месте его подачи, с соблюдением мер безопасности. Вытеснение воздуха газом можно признать законченным, когда содержание кислорода в газе, выходящем из газопровода, составляет не более 1% по показаниям газоанализатора.

Анализ остаточного кислорода в трубе при продувке отремонтированного участка должен производится специализированным прибором, анализирующим одновременно содержание кислорода (низкие концентрации) и горючего газа (от 0 до 100% объемной доли).

Использование индивидуальных газоанализаторов предназначенных для обеспечения безопасности персонала в данных случаях недопустимо, так как приводит к выходу из строя сенсоров.

Применяемое оборудование должно:

Иметь взрывобезопасное исполнение;

Иметь пробоотборный зонд для отбора пробы из трубы;

Иметь встроенный побудитель расхода;

Иметь нижнюю границу температуры эксплуатации минус 30° С;

Иметь автоматическую калибровку (настройку) нуля;

Иметь дисплей для одновременного отображения измеряемых концентраций;

Обеспечивать регистрацию результатов измерений.

4.2. Герметичность оборудования, трубопроводов, сварных, разъемных соединений и уплотнений контролируется с помощью течеискателей во взрывобезопасном исполнении, с функцией защиты сенсора от перегрузок.

Использование индивидуальных газоанализаторов для этих целей недопустимо, так как данные газоанализаторы не отображают утечки с концентрацией менее 0,1% НКПР.

4.3. Контроль загазованности в колодцах, в том числе водопроводных и канализационных, подземных помещениях и закрытых каналах, расположенных на промышленных площадках, осуществляют по графику не реже одного раза в квартал, а в первый год их эксплуатации - не реже одного раза в месяц, а также каждый раз непосредственно перед началом проведения работ в указанных местах. Контроль загазованности должен осуществляться с помощью удаленного отбора пробы портативными (индивидуальными) газоанализаторами с подключаемым ручным или встроенным моторизированным насосом отбора пробы.

4.4. Контроль утечек и загазованности вдоль подземных газопроводов осуществляется с применением течеискателей, аналогичных применяемых при контроле герметичности оборудования.

4.5. Наряду с контролем воздушной среды на загазованность стационарными приборами необходимо производить непрерывный контроль (во время нахождения в опасной зоне) воздушной среды переносными газоанализаторами:

В помещениях, где перекачиваются газы и жидкости, содержащие вредные вещества;

В помещениях, где возможно выделение и скопление вредных веществ, и на наружных установках в местах их возможного выделения и скопления;

В помещениях, где не имеется источников выделения, но возможно попадание вредных веществ извне;

В местах постоянного нахождения обслуживающего персонала, там, где нет необходимости установки стационарных газосигнализаторов;

При аварийных работах в загазованной зоне - непрерывно.

После ликвидации аварийной ситуации необходимо дополнительно провести анализ воздуха в местах возможного скопления вредных веществ.

4.7. В местах утечки газа и в зонах загазованности атмосферы устанавливают знак «Осторожно! Газ».

Жёлтый цвет

черный цвет

4.8. Пуск и эксплуатация оборудования и установок объектов транспортировки газа с выключенной или неисправной системой контроля и сигнализации содержания горючих газов в воздухе не допускается.

4.9. Работоспособность системы автоматической сигнализации и автоматического включения аварийной вентиляции контролирует оперативный (дежурный) персонал при приемке смены.

Информация о срабатывании системой автоматического газового обнаружения, об отказе датчиков и связанных с ними измерительных каналов и каналов автоматической сигнализации, об остановках оборудования, осуществленных системой автоматического газового обнаружения поступает оперативному (дежурному) персоналу, который сообщает об этом начальнику объекта (службы, участка) с записью в оперативном журнале.

Работу систем автоматического газового обнаружения в воздухе помещения проверяют в соответствии с инструкциями производителей.

Расчет концентрационных пределов распространения пламени 1. Расчет концентрационных пределов распространения пламени аппроксимационным методом проводят по формуле: 100 / (аb + в), (5.6) где j - нижний или верхний концентрационный предел распространения пламени, об.%; b - стехиометрический коэффициент кислорода, равный числу молей кислорода, приходящихся на 1 моль горючего вещества при его полном сгорании; а, в - универсальные константы: для нижнего предела а = 8,684; в = 4,679; для верхнего предела при b Ј 7,5 а = 1,559; в = 0,560 при b > 7,5 а = 0,768; в = 6,554. Величину b определяют по уравнению реакции или по формуле: b = m c + m s + 0,25 (m H - m x) + 0,5 m o + 2,5 m p , (5.7) где m c , m s , m H , m x , m o , m p - число атомов соответственно углерода, серы, водорода, галогена, кислорода и фосфора в молекуле горючего вещества. Погрешность расчета по аппроксимационному методу составляет: при вычислении нижнего предела 12 %, при вычислении верхнего предела 12 % при b Ј 7,5 и 40 % при b > 7,5. При проведении процесса с горючим веществом при параметрах окружающей среды, отличных от стандартных условий (t = 25 о С, Р = 760 мм рт.ст.), нижний (верхний) пределы рассчитывают по формулам: j н t = j н 25 , (5.8) j в t = j в 25 . (5.9) Повышение давления (Р) по отношению к атмосферному сказывается в основном на величине верхнего концентрационного предела, который рассчитывается по формуле: j в Р = (100 j в атм Ц Р) / (100 - j в атм + j в атм Ц Р), (5.10) где j в Р и j в атм - верхние концентрационные пределы при давлении Р и нормальном атмосферном, соответственно, атм. 2. Расчет концентрационных пределов распространения пламени методом, принятым ГОСТом 12.1.044-89 . 2.1. Расчет нижнего предела распространения пламени индивидуальных веществ в объемных процентах при температуре 25оС : н = 1100/h s m s , (5.11) где h s - коэффициент s группы, влияющей на нижний предел распространения пламени, значения которых привед... Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
Б- взрывопожаро-опасная	Пыли и волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 о С, горючие жидкости (ГЖ) в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные паровоздушные или пылевоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа
пожароопас-ные	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б
невзрывопо-жароопасная	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива
непожаро-опасная	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

Пожар легче предупредить, чем его тушить. На этом принципе базируется пожарная профилактика, где заранее предусматриваются мероприятия направленные:

на устранение источников зажигания, окислителя и т.д.;

предупреждение возможности возникновения очага пожара (замена горючих веществ на негорючие, понижение степени горючести веществ, работа с безопасными концентрациями, температурами и т.п.);

предупреждение распространения пожара при его возникновении внутри оборудования и по трубопроводам, по конструктивным элементам зданий, между зданиями и т.д. (огнепреградители, отсекающие клапаны, резервные емкости, противопожарные стены, зоны, обваловки и т.п.);

безопасная эвакуация людей при пожаре;

первичные и стационарные средства тушения пожара.

Задания и порядок выполнения работы

Задание № 1. Определение нижнего (н) и верхнего (в) концентрационных пределов распространения пламени.

Определить степень взрывопожароопасности смеси горючих газов (по заданию преподавателя) на экспериментальной установке по величине нижнего (н) и/или верхнего (в) пределов распространения пламени. Полученные результаты сравнить с расчетными и найти погрешность определения. Определить безопасные концентрации. Установить, к какому классу по ПУЭ относится зона вокруг экспериментальной установки, где установлен баллон с заданной смесью газов, и к какой категории по взрывопожароопасности относится помещение, в котором эта смесь используется: 1) как сырье; 2) как топливо.

Порядок выполнения работы

• 1. Познакомиться с экспериментальной установкой и порядком выполнения работы на ней (см. описание к установке).
• 2. Провести предварительные расчеты нижнего (верхнего) концентрационных пределов распространения пламени сначала для индивидуальных веществ [см. уравнения (5.6) или (5.115.13)] , а затем для смеси газов [см. уравнение (5.15)], указанного в задании состава.
• 3. Рассчитать объем газовой смеси, необходимой для создания концентрации, соответствующей нижнему (верхнему) пределу по формуле (5.16).
• 4. Приготовить газовоздушную смесь путем смешения воздуха с рассчитанным объемом газовой смеси в смесительной системе установки.
• 5. Отобрать часть приготовленной смеси во взрывной цилиндр и поджечь ее искровым разрядом.
• 6. При наличии взрыва при определении нижнего предела (н) уменьшить объем, а при определении верхнего (в) наоборот увеличить объем отбираемого газа на 1 мл.
• 7. Удалить из смесительной системы и взрывного цилиндра установки продукты сгорания и повторить эксперимент с меньшим (большим) объемом отобранного газа. Эксперимент проводить до тех пор, пока при следующем уменьшении (увеличении) объема газа взрыва не будет.
• 8. Рассчитать экспериментальную величину нижнего (верхнего) пределов распространения пламени и найти погрешность между рассчитанным и экспериментальным значением. Объяснить различия экспериментальной и расчетной величины.
• 9. При оценке степени опасности смеси газов с воздухом учитывают, что все газовоздушные смеси, имеющие область воспламенения, ограниченную нижним и верхним концентрационными пределами, взрывопожароопасны, но смеси с н 10 об.% - особовзрывоопасные, а с н 10 об.% - взрывоопасные.
• 10. Установить класс зоны по ПУЭ вокруг баллона с газовой смесью заданного состава.
• 11. Обосновать категорию помещения, в котором эта газовая смесь используется в качестве: а) сырья; б) топлива.
• 12. Экспериментальные результаты можно представить в виде табл.5.11:

Таблица 5.11.

Задание № 2. Определение температуры вспышки и воспламенения.

Оценить степень взрывопожароопасности жидкости (по заданию преподавателя) по температурам вспышки и воспламенения. Экспериментально установленные температуры сравнить с расчетными и справочными величинами, определить погрешности и в случае расхождения объяснить различия.

Установить класс зоны по ПУЭ и категорию помещения по НПБ105-95, где используется исследуемая жидкость. Предложить методы обеспечения пожарной безопасности.

Порядок выполнения работы

• 1. Ознакомиться с установкой закрытого (открытого) типа для определения температуры вспышки (t всп.) и воспламенения (t восп.).
• 2. Рассчитать и/или найти в справочнике температуру вспышки для исследуемой жидкости.
• 3. Заполнить тигель в установке на 2/3 исследуемой жидкостью, установить термометр необходимого диапазона и включить нагревательное устройство.
• 4. Зажечь и отрегулировать запальный фитилек с помощью зажима на шланге с газом от газового баллона.
• 5. За 1015 о С до расчетной величины t всп. (или взятой из справочника) через каждые 12 градуса подносить запальный фитилек к поверхности жидкости и зафиксировать температуру, при которой впервые пары над жидкостью вспыхнут. Это будет экспериментальная температура вспышки - t всп э.
• 6. Продолжить нагрев жидкости и поднесение запального фитилька через каждые 12 градуса нагрева к поверхности жидкости. Зафиксировать температуру, при которой пары загорелись и горение продолжалось не менее 1530 с. Это будет экспериментальная температура воспламенения - t восп э.
• 7. Закрыть емкость с горящей жидкостью крышкой, если измерения проводятся на установке открытого типа, или закрыть задвижку на приборе закрытого типа, чтобы горение прекратилось.
• 8. Экспериментальные показатели сравнить с расчетными (справочными) и объяснить расхождения в значениях температур.
• 9. По найденной температуре установить степень опасности жидкости. Наиболее опасными являются ЛВЖ, к которым относятся жидкости с t всп. 61 о С (на приборе закрытого типа) и 66 о С (на приборе открытого типа). Все ЛВЖ взрывопожароопасны. Если t всп. 61(66) о С - это пожароопасная горючая жидкость (ГЖ).
• 10. По разности между t восп - t всп = t установить опасность жидкости при эксплуатации в условиях возможного наличия источника зажигания. Чем меньше t, тем опаснее жидкость.
• 11. Установить класс зоны по ПУЭ вокруг оборудования, в котором используется исследуемая жидкость.
• 12. Установить категорию помещения по НПБ105-95 , в котором используется оборудование с жидкостью.
• 13. Предложить методы обеспечения пожарной безопасности при использовании исследуемой жидкости.

Экспериментальные результаты можно представить в виде табл.5.12.

Таблица 5.12

Задание № 3. Определение температуры самовоспламенения методом капли.

Оценить степень взрывопожароопасности жидкости (по заданию преподавателя) по температуре самовоспламенения (t св.). Полученные результаты сравнить с расчетными и справочными данными. Найти погрешность и объяснить возможные расхождения в величинах t св.

Установить группу взрывоопасной смеси и температурный класс взрывозащищенного электрооборудования. Найти безопасную температуру нагрева исследуемой жидкости. Предложить мероприятия по обеспечению пожарной безопасности при работе с исследуемой жидкостью.

Порядок выполнения работы

• 1. Ознакомиться с установкой по определению температуры самовоспламенения методом капли.
• 2. Рассчитать объем исследуемой жидкости, соответствующей стехиометрическому составу смеси по формуле (5.21).
• 3. Рассчитать и/или взять из справочника температуру исследуемой жидкости.
• 4. Включить муфельную печь, отрегулировать потенциометр, показывающий температуру нагрева сосуда и проверить наличие зеркальца над сосудом.
• 5. Нагреть сосуд до температуры на 3040 о С выше расчетной (справочной) температуры самовоспламенения исследуемой жидкости и отключить печь.
• 6. За 1015 о С до расчетной (справочной) t св. через каждые 23 градуса падения температуры вводить в сосуд рассчитанный объем жидкости и через зеркальце фиксировать загорание паров жидкости.
• 7. С помощью секундомера фиксировать время с момента внесения жидкости в сосуд до воспламенения паров жидкости. Это время по мере остывания сосуда увеличивается.
• 8. После каждого опыта продукты сгорания удалять из сосуда с помощью специального приспособления.
• 9. Опыты повторять до тех пор, пока пары внесенной жидкости не будут воспламеняться в течение 35 мин.
• 10. За экспериментальную температуру самовоспламенения исследуемой жидкости принимается температура, при которой в последний раз было зафиксировано воспламенение паров вносимой в установку жидкости.
• 11. Сравнить полученную t св. э с расчетной (t св. р) и справочной (t св. сп), объяснить наблюдаемые расхождения и установить погрешность определения.
• 12. Степень опасности жидкости устанавливают путем нахождения по t св. группы взрывоопасной смеси. Самой опасной будет жидкость, относящаяся к группе Т6, а наименее опасной к группе Т1. Группы взрывоопасных смесей и температурные классы взрывозащищеного электрооборудования приведены в литературе и в разделе 5.1 (табл. 5.1 и 5.2).
• 13. Найти безопасную температуру нагрева жидкости, определяемую по формуле (5.2).
• 15. Экспериментальные результаты могут быть представлены в виде табл. 5.13.

Таблица 5.13.

Задание № 4. Определение безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ).

Оценить степень взрывопожароопасности паро-воздушной смеси (по заданию преподавателя) по величине БЭМЗ, определенном на модельной установке. Полученные результаты сравнить с расчетными и/или справочными и объяснить наблюдаемые расхождения. Рассчитать погрешность определения относительно расчетной величины. Предложить меры пожарной безопасности при использовании исследуемой жидкости.

Порядок выполнения работы

• 1. Ознакомиться с модельной установкой по определению БЭМЗ.
• 2. Рассчитать объем жидкости, необходимый для создания паровоздушной смеси стехиометрического состава по формуле (5.20).
• 3. Рассчитать величину БЭМЗ по формуле (5.16) и установить с помощью шкалы этот зазор на установке. Точность установки зазора 0,05 мм.
• 4. Включить установку и открыть защитный кожух.
• 5. Внести в левую и правую камеры рассчитанный объем исследуемой жидкости и закрыть отверстие, через которое вводилась жидкость (калькой).
• 6. Закрыть кожух и выждать время, необходимое для испарения введенной жидкости и образования паровоздушной смеси стехиометрического состава (время зависит от летучести жидкости и указывается преподавателем).
• 7. Путем нажатия кнопок на передней панели установки поджечь паро-воздушную смесь с помощью электрической искры сначала в левой камере, а затем в правой.
• 8. При фиксировании взрывов в обеих камерах отметить отсутствие передачи взрыва из одной камеры в другую.
• 9. После этого установить зазор на 0,05 мм больше предыдущего.
• 10. Удалить продукты сгорания с помощью вентиляционной системы, вмонтированной в установку, путем нажатия педали на передней панели установки. Полнота удаления фиксируется отсутствием запаха исследуемой жидкости из отверстий, через которые происходит удаление загрязненного воздуха.
• 11. Опыты повторять, меняя зазор, до тех пор, пока при подаче искры в одну из камер будет фиксироваться взрыв, а при подаче искры в другую камеру взрыва не будет. Это указывает на то, что зазор между камерами больше БЭМЗ и при взрыве смеси в одной камере через этот зазор происходит одновременно взрыв в другой камере, следовательно, наблюдается передача взрыва. За экспериментальную величину БЭМЗ принять то значение зазора, при котором в последний раз фиксировали отсутствие передачи взрыва из одной камеры в другую.
• 12. Сравнить полученную величину БЭМЗ с расчетной и справочной. Рассчитать погрешность определения по отношению к расчетной (справочной) величине. Объяснить возможные расхождения в показателях.
• 13. Оценка степени взрывопожароопасности жидкости по величине БЭМЗ проводится путем нахождения категории взрывоопасной смеси по ПУЭ. Самая опасная будет смесь, относящаяся к категории IIС и наименее опасная - к категории IIА (см. табл.5.3).
• 14. Предложить мероприятия по обеспечению пожарной безопасности при работе с исследуемой жидкостью.
• 15. Экспериментальные результаты могут быть представлены в виде табл. 5.14.

Таблица 5.14.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

• 1. Общие сведения о пожаре и горении. Механизмы процесса горения.
• 2. Основные показатели взрывопожароопасности веществ и материалов (температура вспышки-t всп. , температура воспламенения-t восп. , температура самовоспламенения-t св. , нижний (н) и верхний (в) концентрационные пределы распространения пламени, безопасный экспериментальный максимальный зазор - БЭМЗ и др.).
• 3. Оценка степени взрывопожароопасности веществ и материалов на основе t всп. , t восп. , t св. , н, в, БЭМЗ и других показателей.
• 4. Оценка степени взрывопожароопасности зон вокруг оборудования, где используются горючие вещества.
• 5. Оценка степени взрывопожароопасности помещений по НПБ 105-95.
• 6. Порядок назначений взрывопожароопасных категорий помещений (категорий А и Б).
• 7. Порядок назначения пожароопасной категории (В1-В4) и оценка степени пожарной опасности помещений.
• 8. Мероприятия по предупреждению возникновения очага пожара (снижения степени горючести веществ, устранения окислителя и источника зажигания).
• 9. Мероприятия по предупреждению распространения очага пожара при его возникновении внутри технологического оборудования (огнепреградители, вентили, мембраны и др.).
• 10. Мероприятия по предупреждению распространения пожара по конструктивным элементам здания и против разрушения здания при взрыве (противопожарные стены, перекрытия, обваловки, легкосбрасываемые конструкции и др.).
• 11. Мероприятия по обеспечению безопасности эвакуации людей при пожаре.
• 12. Мероприятия, направленные на тушение пожара: специализированные службы, средства сигнализации о пожаре, стационарные и первичные средства пожаротушения.

Область значений графика зависимости КПРП в системе "горючий газ - окислитель", соответствующая способности смеси к воспламенению образует область воспламенения .

На значения НКПРП и ВКПРП оказывают влияние следующие факторы:

• Свойства реагирующих веществ;
• Давление (обычно повышение давления не сказывается на НКПРП, но ВКПРП может сильно возрастать);
• Температура (повышение температуры расширяет КПРП за счет увеличения энергии активации);
• Негорючие добавки - флегматизаторы;

Размерность КПРП может выражаться в объемных процентах или в г/м³.

Внесение в смесь флегматизатора понижает значение ВКПРП практически пропорционально его концентрации вплоть до точки флегматизации, где верхний и нижний пределы совпадают. НКПРП при этом повышается незначительно. Для оценки способности к воспламенению системы "Горючее+Окислитель+Флегматизатор" строят т.н. пожарный треугольник - диаграмму, где каждой вершине треугольника соответствует стопроцентное содержание одного из веществ, убывающее к противолежащей стороне. Внутри треугольника выделяют область воспламенения системы. В пожарном треугольнике отмечают линию минимальной концентрации кислорода (МКК), соответствующей такому значению содержания окислителя в системе, ниже которого смесь не воспламеняется. Оценка и контроль МКК важна для систем, работающих под вакуумом , где возможен подсос через неплотности технологического оборудования атмосферного воздуха.

В отношении жидких сред применимы также температурные пределы распространения пламени (ТПРП) - такие температуры жидкости и ее паров в среде окислителя, при которых ее насыщенные пары образуют концентрации, соответствующие КПРП.

КПРП определяют расчетным путем или находят экспериментально.

Применяется при категорировании помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, для анализа риска аварии и оценки возможного ущерба, при разработке мер по предотвращению пожаров и взрывов в технологическом оборудовании.

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "" в других словарях:

нижний концентрационный предел распространения пламени - НКПР Концентрация горючего газа или пара в воздухе, ниже которой взрывоопасная газовая среда не образуется. [ГОСТ Р МЭК 60050 426 2006] Тематики взрывозащита Синонимы НКПР EN LELlower explosive limit …

нижний концентрационный предел распространения пламени - 3.1.6 нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (lower explosive limit, LEL); НКПР, %: Объемная доля горючего газа или пара в воздухе, ниже которой не образуется взрывоопасная газовая среда. Источник …

нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (НКПР) - 2.10.1 нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (НКПР): Минимальное содержание горючего газа или пара в воздухе, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника. Источник: ГОСТ… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) - 2.1.6 нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): По ГОСТ 12.1.044. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

нижний концентрационный предел распространения пламени, НКПР - 3.12 нижний концентрационный предел распространения пламени, НКПР (lower explosive limit, LEL): Концентрация горючего газа или пара в воздухе, ниже которой взрывоопасная газовая среда не образуется, выражается в процентах (см. МЭК 60079 20 1 ) … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

нижний концентрационный предел распространения пламени НКПР Электротехнический словарь

НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени) - 3.37 НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени) : По ГОСТ 12.1.044. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

НКПР нижний концентрационный предел распространения пламени - lower explosive limit, LEL Концентрация горючего газа или пара в воздухе, ниже которой взрывоопасная газовая среда не образуется … Электротехнический словарь

нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени - Минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. [ГОСТ 12.1.044 89] Тематики пожарная безопасность … Справочник технического переводчика

нижний концентрационный предел распространения (НКПР) пламени (воспламенения) - 3.5 нижний концентрационный предел распространения (НКПР) пламени (воспламенения): Минимальное содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой (НКПР, % об.), при котором возможно распространение пламени по смеси на любое… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

НКПР- нижний концентрационный предел распространения пламени.для нефти 42000мг/м3 при такой концетрации уже возможен взрыв, если будит источник зажигания.

ВКПР - верхний предел 195000мг/м3. при такой концетрации уже возможен взрыв, если будит источник зажигания.

Концентрация между НКПР и ВКПР – диапозон взрываемости .

Взрыв от пожара отличается в скорости распространения пламени по горючей среде за единицу времени 1 сек. При горении скорость распр. пламени в см., а при взрыве в метрах, десятках сотнях м/с Ацетилен= 400м/с.

ПДВК -предельнодопустимая взрывобезопасная концентрация, составляет для любого взрывоопасного в-ва 5% от НКПР= 2100 мг/м3 при ней можно производить огневые работы но в СИЗ орг. дыхания.

Меры, исключающие воспламенение и самовоспламенение паров нефти.

Соблюдения мер пожарной безопасности.

Использование неискроиброзующего инструмента.

Использование только взрывозащищенного оборудования.

Безопасное проведение работ.

Дезагазация или проветривание загазованной зоны.

Использование заземления.

Шунтировка.

Искрагасителей для техники принимающей участие в проведении работ.

Минимальный состав бригады при проведении контроля ГВС на линейной части.

Бригада состоит не менее чем из 3-х человек

Перечень газоопасных работ на линейной части, на выполнение которых необходимо выдавать наряд-допуск.

Земляные работы по вскрытию нефтепровода;

Холодные врезки в действующие нефтепроводы под давлением специальным приспособлением;

Откачка (закачка) нефти из амбаров, емкостей, отсеченного участка нефтепровода;

Вытеснение нефти из нефтепровода;

Впуск (выпуск) ГВС;

Резка нефтепроводов с применением труборезных машин;

Зачистка (пропарка) нефтепровода;

Герметизация нефтепровода;

Резка вантузов, патрубков, трубопроводов ручными пилами;

Изоляционные работы на нефтепроводе;

Работа в колодцах, установленных на технологических трубопроводах и трубопроводах линейной части.

газоопасные работы: Работы, связанные с осмотром, обслуживанием, ремонтом, разгерметизацией технологического оборудования, коммуникаций, в т.ч. работы внутри емкостей (аппаратов, резервуаров, цистерн, а также коллекторов, тоннелей, колодцев, приямков и других аналогичных мест), при проведении которых имеются или не исключена возможность поступления на место проведения работ взрыво- и пожароопасных или вредных паров, газов и других веществ, способных вызвать взрыв, возгорание, оказание вредного воздействия на организм человека, а также работы при недостаточном содержании кислорода (объемная доля ниже - 20 %).

Расстановка электрооборудования и задействованной техники при откачке из трубопровода и закачке в трубопровод перекачиваемого продукта.

При выполнении работ по освобождению нефтепровода передвижными откачивающими агрегатами должны выполняться следующие требования к размещению техники и оборудования на подготовленных площадках (рисунок 10.4):

а) расстояние от ПНУ до места откачки-закачки должно быть не менее 50 м;

б) расстояние между ПНУ – не менее 8 м;

в) расстояние от ПНУ до подпорного агрегата – не менее 40 м;

г) расстояние от ДЭС до подпорных насосных агрегатов и места откачки/закачки–не менее 50 м;

д) расстояние от места стоянки техники до ПНУ, подпорного насосного агрегата, ремонтного котлована – не менее 100 м;

е) расстояние от пожарной автоцистерны до мест откачки и закачки нефти, ПНУ, котлована - не менее 30 м.

Правила применения знаков безопасности.

Знаки безопасности могут быть основными, дополнительными, комбинированными и групповыми

Знаки безопасности по видам применяемых материалов могут быть несветящимися, световозвращающими и фотолюминесцентными.

Группы основных знаков безопасности

Основные знаки безопасности необходимо разделять на следующие группы:

Запрещающие знаки;

Предупреждающие знаки;

Знаки пожарной безопасности;

Предписывающие знаки;

Эвакуационные знаки и знаки медицинского и санитарного назначения;

Указательные знаки.

Знаки не должны мешать проходу, проезду.

Не должны противоречить друг другу.

Быть легко читаемы.

23. Наряд-допуск на проведение огневых, газоопасных и других работ повышенной опасности, его содержание.

Наряд-допуск действителен в течение указанного в нем срока. Планируемая продолжительность проведения работ не должна превышать 10 суток. Наряд-допуск может быть продлен на срок не более 3 суток, при этом продолжительность выполнения работ от планируемых даты и времени начала работ с учетом продления не должна превышать 10 суток.

НАРЯД-ДОПУСК №

Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени – минимальная (максимальная) концентрация горючего в окислителе, способная воспламениться от высокоэнергетического источника с последующим распространением горения на всю смесь.

Расчетные формулы

Нижний концентрационный предел распространения пламени φ н определяют по предельной теплоте сгорания. Установлено, что 1 м 3 различных газовоздушных смесей на НКПР выделяет при горении постоянное среднее количество тепла - 1830 кДж, называемое предельной теплотой горения. Следовательно,

если принять среднее значение Q пр. равным 1830 кДж/м 3 , то φ н 6удет равно

(2.1.2)

где Q н - низшая теплота сгорания горючего вещества, кДж/м 3 .

Нижний и верхний КПР пламени могут быть определены по аппроксимационной формуле

(2.1.3)

где n - стехиометрический коэффициент при кислороде в уравнении химической реакции; а и b эмпирические константы, значение которых приведены в табл. 2.1.1

Таблица 2.1.1.

Концентрационные пределы распространения пламени паров жидких и твердых веществ могут быть рассчитаны, если известны температурные пределы

(2.1.4)

где р н(е) - давление насыщенного пара вещества при температуре, соответствующей

нижнему (верхнему) пределу распространения пламени, Па;

p о -давление окружающей среды, Па.

Давление насыщенного пара может быть определено по уравнению Антуана или по табл. 13 приложения

(2.1.5)

где А, В, С - константы Антуана (табл. 7 приложения);

t - температура, 0 С, (температурные пределы)

Для расчета концентрационных пределов распространения пламени смесей горючих газов используют правило Ле-Шателье

(2.1.6)

где
нижний (верхний) КПР пламени смеси газов, % об.;

- нижний (верхний) предел распространения пламени i-ro горючего газа %, об.;

- мольная доля i-ro горючего газа в смеси.

Следует иметь при этом в виду, что ∑μ i =1, т.е. концентрация горючих компонентов газовой смеси принимается за 100%.

Если известны концентрационные пределы распространения пламени при температуре Т 1 , то при температуре Т 2 . они вычисляются по формулам

, (2.1.7)

, (2.1.8)

где
,
- нижний концентрационный предел распространения пламени соответственно при температурах

Т 2 . и Т 1 ;
и
- верхний концентрационный предел распространения пламени соответственно при температурах Т 1 и Т 2 ;

Т Г - температура горении смеси.

Приближенно при определении НКПР пламени Т г принимают 1550 К, при определении ВКПР пламени -1100К.

При разбавлении газовоздушной смеси инертными газами (N 2 , СО 2 Н 2 О пары и т.п.) область воспламенения сужается: верхний предел снижается, а нижний - возрастает. Концентрация инертного газа (флегматизатора), при которой нижний и верхний пределы распространения пламени смыкаются, называется минимальной флегматизирующей концентрацией φ ф . Содержание кислорода такой системе называют минимальным взрывоопасным содержанием кислорода МВСК. Некоторое содержание кислорода ниже МВСК называют безопасным
.

Расчет указанных параметров проводят по формулам

(2.1.9)

(2.1.10)

(2.1.11)

где
- стандартная теплота образования горючего, Дж/моль;

, ,- константы, зависящие от вида химического элемента в молекуле горючего и вида флегматизатора, табл. 14 приложения;

- количество атомов i-го элемента (структурной группы) в молекуле горючего.

Пример 1. По предельной теплоте сгорания определись нижний концентрационный предел воспламенения бутана в воздухе.

Решение. Для расчета по формуле (2.1.1) в табл. 15 приложения находим низшую теплоту сгорания вещества 2882,3 кДж/моль. Эту величину надо перевести в другую размерность - кДж/м 3:

кДж/м 3

По формуле (2.1.1) определим нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР)

По табл. 13 приложения находим, что экспериментальное значение
- 1,9%. Относительная ошибка расчета, следовательно, составила

.

Пример 2. Определить концентрационные пределы распространения пламени этилена в воздухе.

Расчёт КПР пламени проводим по аппроксимационной формуле. Определяем значение стехиометрического коэффициента при кислороде

С 3 Н 4 +3О 2 = 2СО 2 +2Н 2 О

Таким образом, n = 3, тогда

Определим относительную ошибку расчета. По табл. 13 приложения экспериментальные значения пределов составляют 3,0-32,0:

Следовательно, при расчете НКПР этилена результат завышен на 8%, а при расчете НКПР - занижен на 40%.

Пример 3. Определим, концентрационные пределы распространения пламени насыщенных паров метанола в воздухе, если известно, что его температурные пределы составляют 280 - 312 К. Атмосферное давление нормальное.

Для расчета по формуле (2.1.4) необходимо определить давление насыщенных паров, соответствующее нижнему (7°С) и верхнему (39 о С) пределам распространения пламени.

По уравнению Антуана (2.1.5) находим давление насыщенного пара, воспользовавшись данными табл.7 приложения.

Р Н =45,7 мм.рт.ст=45,7·133,2=6092,8 Па

Р Н =250 мм.рт.ст=250·133,2=33300 Па

По формуле (2.1.3) определим НКПР

Пример 4. Определить концентрационные пределы распространения пламени газовой смеси, состоящей 40% пропана, 50% бутана и 10% пропилена.

Для расчета КПР пламени смеси газов но правилу Ле-Шателье (2.1.6) необходимо определить КПР пламени индивидуальных горючих веществ, методы расчета которых рассмотрены выше.

С 3 Н 8 -2,1÷9,5%; С 3 Н 6 -2,2÷10,3%; С 4 Н 10 -1,9÷9,1%

Пример 5. Каково минимальное количество диэтилового эфира, кг, способное при испарении в ёмкости объёмом 350 м 3 сосдать взрывоопасную концетрацию.

Концентрация будет взрывоопасной, если φ н =φ пг где (φ пг - концентрация паров горючего вещества). Расчетом (см. примеры 1-3 данного раздела) пли по табл. 5 приложения находим НКПР пламени диэтилового эфира. Он равен 1,7%.

Определим объем паров диэтилового эфира, необходимый для создания в объеме 350 м 3 этой концентрации

м 3

Таким образом, для создания НКПР диэтилового эфира о объеме 350 м 3 необходимо ввести 5,95 м 3 его паров. Принимая во внимание, что 1 кмоль (74 kг) пара, приведенный к нормальным условиям, занимает объем, равный 22,4 м 1 , находим количество диэтилового эфира

кг

Пример 6. Определить, возможно ли образование взрывоопасной концентрации в объеме 50 м 3 при испарении 1 кг гексана, если температура окружающей среды 300 К.

Очевидно, паровоздушная смесь будет взрывоопасной, если φ н ≤φ пг ≤φ в - При 300 К объем паров гексана, образующийся в результате испарения 5 кг вещества, найдем, принимая во внимание, что при испарении 1 кмоля (86 кг) гексана при 273 К объем паровой фазы будет равен 22,4 м 3

м 3

Концентрация паров гексана в помещении объёмом 50м 3 , следовательно, будет равна

Определив концентрационные пределы распространения пламени гексана в воздухе (1,2-7,5%), по таблицам или расчетом устанавливаем, что образующаяся смесь является взрывоопасной.

Пример 7. Определить, образуется ли взрывоопасная концентрация насыщенных паров над поверхностью резервуара, содержащего 60% диэтилового эфира (ДЭ) и 40% этилового спирта (ЭС), при температуре 245 К?

Концентрация паров будет взрывоопасной, если φ см н ≤φ см нп ≤φ см в (φ см нп - концентрации насыщенных паров смеси жидкостей).

Очевидно, что в результате различной летучести веществ состав газовой фазы будет отличаться от состава конденсированной фазы. Содержание компонентов в газовой фазе по известному составу жидкой определим по закону Рауля для идеальных растворов жидкостей.

1. Определим мольный состав жидкой фазы

,

где
- мольная доляi-го вещества;

- весовая доля i-го вещества;

- молекулярная масса i-го вещества; (М ДЭ =74, М ЭС =46)

2. По уравнению (2.1.5), используя значения табл.12 приложения. Находим давление насыщенного эфира и этилового спирта при температуре 19°С (245 К)

Р ДЭ =70,39 мм.рт.ст=382,6 Па

Р ЭС =2,87 мм.рт.ст=382,6 Па

3.Согласно закону Рауля, парциальное давление насыщенных паров i-й жидкости над смесью равно произведению давления насыщенного пара над чистой жидкостью на ее мольную долю в жидкой фазе, т.е.

Р ДЭ(пар ) =9384,4·0,479=4495,1 Па;

Р ЭС(пар) =382,6·0,521=199,3 Па.

4.Приняв сумму парциальных давлений насыщенных паров диэтилового эфира и этилового спирта равной 100%, определим

а) концентрацию паров в воздухе

б) мольный состав газовой фазы (закон Рауля-Дуартье)

5. Определив расчетом или по справочным данным (табл.16 приложения) КПР пламени индивидуальных веществ (диэтиловый эфир 1,7÷59%, этиловый спирт 3,6÷19%). по правилу Ле-Шагелье рассчитаем КПР пламени паровой фазы

6. Сравнивая полученные в п.4,а концентрацию паровоздушной смеси с концентрационными пределами распространения пламени (1,7-46,1%), делаем заключение, что при 245 К над данной жидкой фазой образуется взрывоопасная концентрация насыщенных паров в воздухе.

По табл.15 приложения находим теплоту образования ацетона 248,1·10 3 Дж/моль. Из химической формулы ацетона (С3Н 6 О) следует, что т с = 3, т н = 6, т о = 1. Значения остальных параметров, необходимые для расчета по формуле (2.8), выбираем из табл. 11 для двуокиси углерода

Следовательно, при снижении концентрации кислорода в четырехкомпонентной системе, состоящей из паров ацетона, двуокиси углерода, азота и кислорода, до 8,6% смесь становится взрывобезопасной. При содержании же кислорода, равном 10,7% эта смесь будет предельной по взрываемости. Согласно справочным данным (справочник "Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности". - М, Химия, 1979), МВСК ацетоновоздушной смеси при разбавлении ее двуокисью углерода составляет 14,9%. Определим относительную ошибку расчета

Таким образом, результаты расчета МВСК занижены на 28%.

Задание на самостоятельную работу

	Вещество жидкость	Вещество газ
	Амилбензол	Ацетилен
	Н-Амиловый спирт
		Окись углерода
	Бутилацетат
	Бутиловый спирт
		Сероводород
	Диэтиловый эфир
		Ацетилен
	Уайт-спирит
	Этиленгликоль	Окись углерода
	Трет-Амиловый спирт
	Метиловый спирт
		Сероводород
	Амилметилкетон
	Бутилбензол
	Бутилвиниловый эфир	Окись углерода
		Ацетилен
	Этиловый спирт
		Ацетилен
	Бутиловый спирт	Окись углерода