НКПР – нижний концентрационный предел распространения пламени - это минимальная концентрация горючего вещества (ГГ, паров ЛВЖ, ГЖ) в однородной смеси с окислителем (воздух, кислород и др.) при которой возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.
ВКПР – верхний концентрационный предел распространения пламени - это максимальная концентрация горючего вещества (ГГ, паров ЛВЖ, ГЖ) в однородной смеси с окислителем (воздух, кислород и др.) при которой возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.
Сст – стехиометрическая концентрация горючего (ГГ, паров ЛВЖ, ГЖ) – это такая концентрация горючего в смеси при которой окислителя (кислорода, воздуха) ровно столько, сколько необходимо для полного окисления (сгорания) горючего.
ГГ – горючий газ – газ который при смешивании с воздухом способен образовать взрывоопасную смесь.
ЛВЖ – легковоспламеняющаяся жидкость – это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61oС.
ГЖ – горючая жидкость – это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источников зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61oС.
КПРП – концентрационные пределы распространения пламени - это область концентраций горючего в смеси между НКПР и ВКПР.
Если концентрация горючего вещества в смеси меньше нижнего предела распространения пламени, такая смесь гореть и взрываться не может, поскольку выделяющейся вблизи источника зажигания теплоты для подогрева смеси до температуры воспламенения недостаточно. Если концентрация горючего вещества в смеси находится между нижним и верхним пределами распространения пламени, подожженная смесь воспламеняется и горит как вблизи источника зажигания, так и при удалении его. Такая смесь является взрывоопасной. Чем шире будет диапазон пределов распространения пламени (называемых также пределами воспламеняемости и пределами взрываемости) и ниже нижний предел, тем более взрывоопасен газ. Если концентрация горючего вещества в смеси превышает верхний предел распространения пламени, то количества окислителя в смеси недостаточно для полного сгорания горючего вещества.
Размерность КПРП может выражаться в объёмных процентах (%) или в г/м3.
Объемные КПРП выраженные в процентах (%) неизменны, а массовые выраженные в г/м3, меняются в зависимости от расчетных температуры и давления.
Концентрационные пределы определяются расчетным путем, либо экспериментально, при этом расчетные и экспериментальные значения НКПР и ВКПР могут различаться.
Расчет Сст для ГГ, паров ЛВЖ, ГЖ ведется по формуле приведенной в разделе А2 СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности»
Формула расчета Сст (%) имеет вид:
β - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;
Формула для расчета β имеет вид:
nC, nH, nO nX - число атомов С, Н, О и галоидов ( фтор-F, хлор-Cl, бром-Вr, йод-J) в молекуле горючего;
Формула для расчета НКПР и ВКПР (%) имеет вид:
a, b - это константы имеющие значения приведенные в таблице 1
Таблица 1.
КПР | a | b |
---|---|---|
НКПР φ H | 8,684 | 4,679 |
ВКПР φВ | ||
β ≤ 7,5 | 1,550 | 0,560 |
β > 7,5 | 0,768 | 6,554 |
Формула расчета Сст массовой (г/м3) имеет вид:
Формула расчета НКПР и ВКПР массовых (г/м3) имеет вид:
VM - мольный объем при расчетной температуре и давлении (при атмосферном давлении (101,3 кПа) и 0oC мольный объем равен 22,413м3/кмоль);
M - молярная масса вещества г/моль.
1) Выберите вещество из предложенного списка.
2) Для определения массовых концентраций (г/м3) необходимо указать расчетное давление в кПа и расчетную температуру оC. (по умолчанию давление принято равным атмосферному 101,3 кПа, а температура 0оC)
3) Для расчета нажмите кнопку «Расчет».
() | НКПР | Cст | ВКПР |
---|---|---|---|
Концентрация объемная % | % | % | % |
Концентрация массовая г/м3 | г/м3 | г/м3 | г/м3 |