Мета роботи: експериментальне визначення температури спалаху і займання. Установити категорії по вибухо- і пожежній небезпеці.
У процесі зберігання і транспортування рідин над їх поверхнею завжди знаходяться пари, концентрація яких залежить від температури рідин. ІІри порівняно низьких температурах рідини концентрація парів настільки низька, що вони не здатні займатися від піднесеного високотемпературного джерела. Якщо нагріти таку рідину, то можна досягнути деякої мінімальної її температури, при якій створюється концентрація парів, здатних до займання від високотемпературного джерела (розжареного тіла, іскри, полум'я).
Якщо при цьому згорають тільки пари, які утворилися над рідиною, після чого полум'я гасне, то вважають, що температура рідини досягла температури спалаху.
Температурою спалаху називається найнижча (в умовах спеціального дослідження) температура горючої речовини, при якій над її поверхнею утворюються пари, які здатні спалахнути у повітрі від джерела запалювання, але швидкість утворення парів ще недостатня для наступного горіння.
На температуру спалаху має деякий вплив атмосферний тиск і вологість повітря. Чим вище атмосферний тиск, тим вище і температура спалаху. Гольде і Ломан встановили, що зміна тиску на кожній 133,3 Па (1 мм. рт. ст.) викликає зміну температури спалаху на 0,033, ..., 0,03650С.
Приймаючи середньоарифметичне значення, яке дорівнює 0,03450С, як поправку на зміну тиску на 133,3 Па, обчислюємо температуру спалаху Т при 0.1 МПа (760 мм. рт. ст.).
T = t + 0,0345 (760 P),
де Р - барометричним тиск при визначенні температури спалаху, Па; t – спостережна температура спалаху при тиску Р, 0С.
Підвищена вологість повітря збільшує температуру спалаху, так як при цьому у пароповітряній суміші парціальний тиск кисню буде зменшуватись за рахунок присутності водяних парів.
Температурою займання називається температура горючої речовини, при якій вага виділяє пари з такою швидкістю, що після займання їх від джерела запалювання виникає стійке горіння.
В легкозаймистих рідинах (ЛЗР) різниця між температурою спалаху займання незначна, тобто температура спалаху нижче температури займання на 1 ... 50С, а в горючих рідинах (ГР) ця різниця більше відчутна, тобто температура займання вище температури спалаху на 100С і більше. Дня деяких ЛЗР температура спалаху, нижче нуля і для бензину А-72 (зимового) - 360С, бензину АИ-93 (зимового) - 370С, ацетальдегіду - 380С, ізопентану - 520С. Чим нижче температура спалаху, тим більше небезпеку являє така рідина.
Згідно ГОСТ 12.1.004-76 до ЛЗР відносяться рідини з температурою спалаху до 610С в закритому тиглі або до бб0С у відкритому. Рідини з температурою спалаху вище вказаної відносяться до ГР.
За температурою спалаху визначають не тільки ступінь пожежної безпеки горючих рідин (ЛЗР або ГР), але і категорію виробництва по вибухопожежній і пожежній небезпеці (А, Б, В, Г, Д), після чого визначають ступінь вогнестійкості, припустиму кількість поверхів, площу поверхні.
Опис приладів, що використовуються
Температура спалаху рідин залежить не тільки від їх фізико-хімічних властивостей і параметрів атмосферного повітря, але в значній мірі і від методики визначення і конструкції приладу. Для визначення температури спалаху застосовують прилади відкритого і закритого типу і напівавтоматичні (прилад ПТВ-1).
Прилад відкритого типу для визначення температур спалаху і займання
Схема приладу зображена на рис. 1. Прилад складається з металевого тигля 1, діаметром 63 ... 65 мм, висотою 46 ... 46 мм і товщиною сітки 1 мм. Тигель уміщується в електронагрівач 2, встановлений на штативі З, на якому прикріплений термометр 4 на 3600С з ціною поділки 10С.
Рис 1. Прилад відкритого типу для визначення температури спалаху і займання
Визначення температури спалаху у закритому тиглі
Прилад (рис.2) складається з електронагрівача 1, латунної склянки 2 з плоским дном, яка вмішується в електронагрівач. Всередині склянки с мішалка 3 з гнучкою передачею 4 і помітка, яка показує рівень наливання рідини, яка випробовується. Склянка закривається щільною покришкою, яка має отвір для термометра б, засувку з двома отворами 6 і запалюючий пристрій 7. Отвір для запалювання відкривається за допомогою пружинного важеля 8, який одночасно повертає запалююче пристосування і направляє його до середини отвору.
Для визначення температури спалаху застосовують ртутні термометри зі шкалою від 30 до 1700С і від 100 до 3000С проградуйовані через 10С, у залежності від тієї температури спалаху парів рідини, що передбачається.
Рис 2. Прилад для визначення температури спалаху в закритому тиглі
Визначення температури спалаху на приладі птв-1
Прилад ПТВ-1 являє собою напівавтоматичний пристрій для визначення температури спалаху рідких речовин. Він складається з двох блоків: блока живлення 1 і блока спалаху 2. Блоки змонтовані в одному корпус. На передній панелі приладу розміщені тумблер 3 включення електроживлення мережі; тумблер 4 включення додаткового нагріву, тумблер 5 переключення вимірювання діапазону температур, перемикач 6 регулювання швидкості підняття температури, кнопка 7 включення і виключення нагріву спіралі джерела запалювання. У верхній частині блоку живлення змонтовані електричні нагрівачі тигля 8, датчики і резистори мостової схеми живлення вимірювача температури (спіралі джерела запалювання 9) і покришка, що знімається 10 з оглядовим вікном. Температура спалаху фіксується двошкальним приладом - термометром 11. На задній стінці приладу розташовані запобіжник, клема для підключення до заземлення приладу і шнур з вилкою для включення у електромережу.
Вимоги госТу
Виходячи з властивостей речовин і матеріалів, умов їх застосування і обробки і у відповідності із СНіП виробництва по вибухопожежній і пожежній небезпеці підрозділяються на п'ять категорій - А, Б, В, Г, Д.
А - вибухонебезпечні: горючі гази з нижньою концентраційною межею вибуховості (займання) 10% і менше об'єму повітря, рідини з температурою спалаху до 280С. включно, якщо з указаних газів і рідин можуть утворитися вибухонебезпечні суміші в об’ємі, який перевищує 5% об'єму повітря у приміщенні; речовини, які здатні вибухати і горіти при взаємодії з водою, киснем повітря або один з одним.
Б – вибухопожежонебезпечні: горючі гази з нижньою концентраційною межею вибуховості 10% об’єму повітря, рідини з температурою спалаху вище 280С (до 610С включно), рідини, нагріті в умовах виробництва до температури спалаху і вище, горючий пил або волокна з нижньою межею вибуховості 65 г/мЗ і менше, якщо з вказаних газів, рідин і пилу можуть утворитися вибухонебезпечні суміші в об’ємі, який перевищує 5% об’єму повітря у приміщенні.
В – пожежонебезпечні: рідини з температурою спалаху вище 610С, горючий пил або волокна з нижньою межею вибуховості більше 65 г/мЗ, тверді горючі речовини і матеріали, речовини здатні при взаємодії з водою, повітрям або один з одним тільки горіти.
Г - негорючі речовини і матеріали у гарячому, розкаленому або розплавленому стані, процес обробки яких супроводжується виділенням променевого тепла, іскор і полум'я; тверді речовини, рідини і гази, які спалюють або утилізують як паливо.
Д - негорючі у холодному стані.