Теория горения и взрыва

Величинуназывают тротиловым эквивалентом вещества.М (C9H20) = 12 9 + 1 20 = 128кг/кмоль.Часть 2. Сравнение полученных расчетных значений со справочными даннымиНайти в справочной литературе или в Интернете пожаровзрывоопасные характеристики вещества А и сравнить их с полученными расчетнымизначениями. Сделать выводы.Все рассчитанные параметры горения и взрыва вещества А заносим в табл. 1.Таблица 1– Расчетные значения параметров горения и взрыва 2, 3, 3, 4-тетраметилпентанаПараметр горения и взрываАдиабат температ. горения ТадТемпература взрыва ТвзрКПРМФК(СО2)Давление взрыва РвзрТротиловый эквив. в-ваЗначение параметра2431,84КК0,85,78%26,54%10,91В справочной литературе или в Интернете для 2, 3, 3, 4-тетраметилпентан находим известные показатели пожарной опасности вещества и также составляюттаблицу справочных значений. Причем здесь необходимо указать, из какихисточников взяты эти величины.Таблица 2 – Справочные значения показателей пожарной опасности 2, 3, 3, 4-тетраметилпентана (справочник Корольченко А.Я.)Показатель пожарной опасностиТемпература вспышкиТемпер самовосплКПРТеплота сгоранияЗначение параметра21С430С0.79-5,7%5724кДЖ/мольСайт: easychem.org›ru/subst-ref/?id=2305Свойства вещества:2,3,3,4-тетраметилпентанТип вещества:органическоеБрутто-формула (система Хилла):C9H20Формула в виде текста:(CH3)2CHC(CH3)2CH(CH3)2Молекулярная масса (ва.е.м.): 128,255Температура плавления (в °C):-102,1Температура кипения (в °C):141,5Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):-236,2 (ж)Температура вспышки в воздухе (°C):21Температура самовоспламенения на воздухе (°C):430Теплота сгорания (кДж/моль):57242.2. На основании анализа параметров горения и взрыва вещества 1,2,3-триметилбензола исравнения расчетных и экспериментальных значений делают вывод о пожарной опасности вещества и погрешности расчетных методик.Данное вещество является легковоспламеняющейся жидкостьюСогласно действующим нормам продукт классифицируется как опасный. Физико-химическая опасность: – Продукт является легковоспламеняющейся жидкостью - пары образуют горючие и взрывоопасные смеси с воздухом– пары могут улетучиваться от источника возгорания и возвращаться в виде пламени – нагревание, искра или контакт с огнем могут вызвать возгорание – выделяет токсические газы в условиях пожара Опасность для здоровья: – продукт является вредным– продукт токсичен для дыхательных путей и при контакте с кожей – продукт вызывает раздражения– Продукт вызывает раздражение при попадании в глаза, дыхательные пути и на кожу Опасность для окружающей среды: – Продукт был классифицирован как опасный для окружающей среды – Продукт оказывает токсическое воздействие на водные организмы– продукт классифицируется как очень опасный для окружающей среды – продукт оказывает сильное токсическое воздействие на водные организмы – продукт может вызывать длительные неблагоприятные изменения в водной среде– избегать выброса в окружающую средуЧасть 3. Определение параметров взрыва паровоздушной смеси в помещении3.1. Количество вещества 2, 3, 3, 4-тетраметилпентана (в кг), которое должно испариться в помещении размерами 7,0×5,0×4,0чтобы в тем создалась наиболее взрывоопаснаяпаровоздушная смесь, находят из условия образования в помещении паровоздушной смеси стехиометрического состава. Для этого из уравнения материального баланса горения находят стехиометрическую концентрациювещества 2, 3, 3, 4-тетраметилпентана.Концентрациюгорючего в стехиометрической смеси рассчитывают по уравнению материального баланса процесса горения. 1С9Н20 +14 (О2 + 3,76 N2) = 9СО2 + 10Н2О +14 3,76 N2Из уравнения горениявидно, что стехиометрическая смесь 2, 3, 3, 4-тетраметилпентана с воздухомсодержит 1 моль 2, 3, 3, 4-тетраметилпентана, 12 молей кислорода и 12⋅3,76 молей азота. Концентрация горючего в такой смесиПо рассчитанной концентрации вещества и известному объему помещения находят объем паров 2, 3, 3, 4-тетраметилпентана.Объем помещения V = 7,0×5,0×4,0 =140м3.Объем паров 2, 3, 3, 4-тетраметилпентана:Vпаров =0,0148ˑV=0,0148∙140= 2,072м3.Зная объем паров, рассчитывают их массу, воспользовавшись понятием киломоля вещества:n = Vпаров/Vμгде Vμ – объем 1 кмоля вещества при нормальных условиях,Vμ= 22,4м3/кмоль, n– количество киломолей испарившегося 2, 3, 3, 4-тетраметилпентана.n = Vпаров/ Vμ = 2,072/22,4 = 0,0925кмоль.Масса испарившегося2, 3, 3, 4-тетраметилпентана:m= n∙MC9H20MC9H20 = 128 кг/кмоль.m = 0,0925∙128 = 11,84кг.3.2. Тротиловый эквивалент взрыва (МТНТ) парогазовой смеси в помещении рассчитывают, принимая, что теплота взрыва приблизительно равна низшей теплоте сгораниявещества, а доля потенциальной энергии перешедшей в кинетическуюэнергию взрыва (γ) при взрыве паровоздушной смеси в помещении равна 1..3.3. Размер безопасной зоны (Rбез) по действию давления воздушнойударной волны находят по формуле:3.4. Для определения количества диоксида углерода (MCO2 в кг), необходимого для предотвращения взрыва в помещении, используют ранее рассчитанное значения минимальной флегматизирующей концентрации.Минимальная флегматизирующая концентрация диоксида углерода будет равна Объем диоксида углеродаV CO2 =0,198ˑV=0,198∙140= 27,7 м3.Рассчитывают массу:n = Vпаров/ Vμгде Vμ – объем 1 кмоля вещества при нормальных условиях, Vμ= 22,4м3/кмоль, n– количество киломолейдиоксида углеродаn = Vпаров/ Vμ = 27,7/22,4 = 1,2375кмоль.Масса испарившегося диоксида углерода:m = n∙MCO2MCO2 = 12∙1 + 16∙2 = 44 кг/кмоль.m = 1,2375∙44 = 54,45кг.3.5. Результаты расчетовТаблица 3 – Параметры взрыва паровоздушной смеси 2, 3, 3, 4-тетраметилпентана в помещенииобъемом 140 м3Расчетные параметрыНаиболее взрывоопасная концентрация в паровоздушной смеси,%Кол-во вещества, создающее наиболее взрывооппаровозд.смесь в помещ, кгТротиловый эквивалент взрыва, кгБезопасное расстояние по действию ударной волны, мКол-во необходимогоCO2 для предотвращения взрыва, кгЧисленное значение параметров1,4811,84129,275,8354,45Выводы: 2, 3, 3, 4-тетраметилпентан является легковоспламеняющейся жидкостью.Средства тушения:Распыленная вода, воздушно-механическая пена.Список использованной литературы Андросов А.С., Бегишев И.Р., Салеев Е.П. Теория горения и взрыва: Учебное пособие. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2007. – 240 с. Андросов А.С., Салеев Е.П. Примеры и задачи по курсу «Теория горения и взрыва»: Учебное пособие. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2008.– 80с.Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Асс. «Пожнаука», 2004. Баратов А.Н., Корольченко А.Я., Кравчук Г.Н и др. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочн. Изд. В 2-х книгах, 1990. - М.: Химия. – 384 с.