Показатели пожарной и взрывной опасности нефтепродуктов
| Нефтепродукт | Температура самовоспламенения, °С | Температурный предел взрываемости | Объемная доля предела взрываемых паров в воздухе, % | ||
| верхний | нижний | верхнего | нижнего | ||
| Бензины | 300 – 480 | – 5 | – 40 | 5,3 | 0,75 |
| Дизельное топливо зимнее | 240 – 345 | 120,0 | 70,0 | – | 0,61 |
| Масло моторное | 340,0 | 190,0 | 150,0 | – | – |
| Пары сжиженных газов | – | – | – | 2,0 | 9,5 |
В таблице 5.4 приведены физико-химические свойства газообразных топлив, влияющих на взрывную и пожарную опасность (параметры бензина Аи-80 даны для сравнения).
Таблица 5.4
Параметры газообразных топлив
| Параметры | Метан | Этан | Пропан | Бутан | Бензин |
| 1. Молекулярная формула | СН4 | С2Н6 | С3Н8 | С4Н10 | Смесь |
| 2. Относительная плотность газовой фазы по воздуху | 0,55 | 1,05 | 1,56 | 2,1 | 3,78 |
| 3. Критическое давление (абсолютное), МПа | 4, 58 | 4,88 | 4,20 | 3,6 | – |
| 4. Температура кипения при давлении 100 кПа, °С | минус 162 | минус 88 | минус 42 | минус 1 | плюс 35-180 |
| 5.Температура самовоспламенения, °С | 680–750 | 508–605 | 510–580 | 475–510 | 470–530 |
| 6. Критическая температура, °С | – 82 | +32 | +97 | +153 | – |
| 7. Плотность жидкой фазы, кг/м3, при 15 °С | 424 | 540 | 580 | 600 | 735 |
| 8. Пределы воспламенения объемные, в %: нижний, верхний | 5,0 15 | 3,2 12,5 | 2,1 9,5 | 1,9 8,5 | 1,5 6,0 |
| 9. Коэффициент избытка воздуха, соответствующий нижнему и верхнему пределу воспламеняемости | 2,0 0,65 | 1,82 0,42 | 1,7 0,4 | 1,67 0,3 | 1,18 0,29 |
По относительной плотности газовой фазы по воздуху можно судить
о местах скопления газов при их утечках и взрывоопасности. Из анализа таблицы 5.4 следует, что при утечке метана он будет уходить вверх, так как легче воздуха, а этан, пропан и бутан будут скапливаться внизу.
|
|
|
Критическая температура представляет собой температуру, при которой плотности жидкости и ее насыщенных паров становятся равными и граница раздела между ними исчезает.
Давление насыщенных паров при критической температуре называется критическим давлением.
При температуре выше критической вещество может находиться только в газообразном состоянии независимо от внешнего давления.
Так, при критической температуре пропана (+97 °С) и бутана (+153 °С) они при небольшом давлении переводятся в жидкое состояние. К примеру, при плюс 20 °С пропан становится жидким при избыточном давлении 0,7 МПа, а бутан – при 0,1 МПа. Поэтому газовая смесь из пропана-бутана хранится в жидком состоянии при давлении до 1,6 МПа при диапазоне температур от плюс 40 до минус 40 °С.
|
|
|
По температуре самовоспламенения судят о возможности воспламенения смеси топлива с воздухом в камере сгорания двигателя. При температуре самовоспламенения топлива более 500 °С его целесообразно применять в двигателях с воспламенением горючей смеси от электрической искры. В газодизельном варианте смесь газа с воздухом можно воспламенить запальной порцией дизельного топлива (15 – 20 мм3 за цикл).
Пределы воспламенения газов характеризуют граничные значения содержания газа (в процентах по объему) в воздухе, при которых еще возможно воспламенение горючей смеси. На воспламеняемость газовой смеси оказывают влияние температура, давление и турбулентность. Обедненные и обогащенные газовые смеси не воспламеняются.
Нижний предел воспламенения сжатого природного газа в смеси с воздухом составляет 5 % от объема. У пропана он составляет 2,1 %, у бутана – 1,9 %. Таким образом, сжатый природный газ менее взрывоопасен. Для того, чтобы он спровоцировал взрыв, его должно накопиться в 2,5 раза больше, чем сжиженного нефтяного газа.
|
|
|
Температурный предел воспламенения – температура вещества, при которой его насыщенные пары, смешанные с воздухом, образуют концентрацию, соответствующую пределам воспламенения.
Взрываемость нефти и нефтепродуктов характеризуется величинами нижнего и верхнего пределов взрываемости.
Нижний предел взрываемости – минимальная концентрация газа и паров топлива в воздухе, при которой возможен взрыв. Ниже данного предела из-за избытка воздуха и недостатка паров нефтепродукта не происходит вспышка смеси.
Верхний предел взрываемости – концентрация газа и паров топлива в воздухе, выше которой смесь не взрывается, а горит (взрыва не происходит).
Значение концентрации паров нефтепродукта с воздухом между нижним и верхним пределами взрываемости называют интервалом взрываемости. Для некоторых нефтепродуктов интервалы взрываемости составляют: бензин от 0,76 до 8,4 %, керосин от 1,4 до 7,5 %, уайт-спирит от 1,4 до 6,0 %.
Возникновение в топливовоздушной смеси взрывоопасной концентрации тем вероятнее, чем выше давление насыщенных паров и ниже температура начала кипения. Поэтому взрывоопасность бензина намного выше, чем дизельного топлива. Можно считать правилом, что горение в ёмкостях бензина или керосина обязательно сопровождается взрывом.
|
|
|
Если три одинаковых герметичных емкости с равной толщиной стенок частично наполнить дизельным топливом, бензином, газом метаном и бросить в горящий костер, то вначале самовоспламенится (взорвется) дизельное топливо, затем бензин и газ. Это объясняется тем, что самую низкую температуру самовоспламенения (300 °С) имеет дизельное топливо, затем бензин (450 °С) и далее газ (650 °С). Но при поднесении открытого пламени вначале воспламеняется смесь газа с воздухом, затем пары бензина с воздухом и далее пары дизельного топлива с воздухом.
Для защиты от разрядов статического электричества применяют заземление токопроводящих элементов оборудования (4 – 6 Ом) и ограничивают скорость слива или налива. Скорость в начале налива в емкость не должна превышать 1 м/c, а в процессе наполнения – 5 м/c.
Нефть и нефтепродукты к потребителям транспортируются по нефтяным и газовым трубопроводам, по воде и суше. По суше нефтепродукты перевозят железнодорожным и автомобильным транспортом. Так как нефтепродукты взрывоопасны и пожароопасны, то их транспортировка производится согласно специальным Правилам.
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 118; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!