— Все документы — Нормативные документы по надзору в области строительства — Нормативные документы по противопожарной безопасности и по системам безопасности — МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВИЙ ТЕПЛОВОГО САМОВОЗГОРАНИЯ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ МОСКВА 2004

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВИЙ ТЕПЛОВОГО САМОВОЗГОРАНИЯ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ МОСКВА 2004

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВИЙ ТЕПЛОВОГО САМОВОЗГОРАНИЯ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ МОСКВА 2004

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ

ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ 


ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ»

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВИЙ

ТЕПЛОВОГО САМОВОЗГОРАНИЯ

ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ 

МОСКВА 2004 

Методика позволяет определять условия теплового самовозгорания материалов на основании предварительных экспериментальных исследований. Приводятся способы расчета критических условий для скоплений вещества различной формы. Разработаны методы определения условий теплового самовозгорания, отложений материала, на поверхностях трубопроводов и другого технологического оборудования.

Методика предназначена для использования подразделениями ГПНи специализированными организациями. Она позволяет определять пожаробезопасные условия переработки транспортирования и хранения самовозгорающихся веществ (на основании критического размера скопления материала, критической температуры окружающей среды, времени индукции процесса теплового самовозгорания).

Разработана сотрудниками ФГУ ВНИИПО МЧС России: д.т.н., профессором Ю.Н. Шебеко; д.т.н., профессором В.И. Горшковым; к.т.н. И.А. Корольченко; А. С. Кухтиным; В.Л. Крыловым.

Согласована с ГУГПС МЧС России письмом № 18/2/848 от 02.04.2004 г. и утверждена ФГУ ВНИИПО МЧС России 21.04.2004 г.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Аппаратура

1.2. Подготовка и проведение испытаний

2. РАСЧЕТ УСЛОВИЙ ТЕПЛОВОГО ВЗРЫВА

2.1. Определение параметров кинетического уравнения реакции окисления

2.2. Расчет критической температуры

2.3. Расчет критического размера

2.4. Расчет времени индукции

3. РАСЧЕТ КРИТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ОТЛОЖЕНИЙ ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ

3.1. Критическая температура отложений на нагретой поверхности оборудования

3.2. Критическая температура для отложений материала на стенках трубопровода

3.3. Критический размер отложений на нагретой поверхности оборудования

3.4. Критическая температура для отложений материала в технологическом оборудовании

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

1. Расчет критерия Франк-Каменецкого d0 для некоторых форм упаковок материалов

2. Пример расчета параметра d0для бесконечного квадратного стержня

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

1. Пример расчета кинетических параметров реакции окисления

2. Пример расчета критической температуры

3. Пример расчета критического размера

4. Пример расчета времени индукции

5. Пример расчета критической температуры нагретой поверхности оборудования для отложений веществ

6. Пример расчета критической температуры среды в воздуховоде для отложений материалов

7. Пример расчета критической температуры нагрева тепловой изоляции технологического трубопровода

8. Пример расчета критического размера отложений вещества на нагретой поверхности оборудования

9. Пример расчета критической температуры для отложений веществ в технологическом оборудовании

1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Аппаратура

Аппаратура для определения условий теплового самовозгорания включает в себя следующие элементы:

1.1.1. Термостат вместимостью рабочей камеры не менее 40 дм3 с терморегулятором, позволяющим поддерживать постоянную температуру от 60 до 500°С с погрешностью не более 2°С.

1.1.2. Корзиночки кубической или цилиндрической формы высотой 15, 30, 35, 50, 70, 140 и 200 мм. Диаметр цилиндрической корзиночки должен быть равен ее высоте. Материалом для корзиночек служит сетка из латуни или нержавеющей стали для сыпучих материалов (с размером ячеек не более 1 мм) или листовая нержавеющая сталь толщиной не более 1 мм - для плавящихся веществ.

1.1.3. Термоэлектрические преобразователи (термопары ТХА и ТХК) с максимальным диаметром рабочего спая не более 0,8 мм.

1.1.4. Измеритель термоэлектродвижущей силы, позволяющий осуществлять визуализацию изменения температуры образца материала во времени с записью на бумажном или электронном носителе.

1.1.5. Весы лабораторные с наибольшим пределом взвешивания 1000 г и точностью взвешивания 0,01 г.

1.2. Подготовка и проведение испытаний

1.2.1. К корзинкам крепят по три термоэлектрических преобразователя таким образом, чтобы один конец одной термопары находился внутри корзинки в ее центре, а второй - на расстоянии не более 5 мм от внешней ее стороны (на высоте центра корзинки). Эти термопары соединяют по дифференциальной схеме, с тем чтобы они измеряли разность температур между образцом материала и температурой рабочей камеры. Для фиксирования температуры в термостате рабочий конец третьей термопары располагают на расстоянии (30±1) мм от стенки корзинки на высоте ее центра.

1.2.2. Корзинки заполняют исследуемым веществом и взвешивают на весах. При испытаниях листового материала его набирают в стопку, соответствующую внутренним размерам корзинки. В образцах монолитных материалов предварительно высверливают до центра отверстие диаметром (7±5) мм для термоэлектрического преобразователя.

1.2.3. Свободные концы термопреобразователей подсоединяют к измерителю термоэлектродвижущей силы для регистрации изменения разности температур в центре образца и температуры в рабочей камере термостата. За температуру испытания принимают показания термоэлектрического преобразователя, расположенного на расстоянии 30 мм от образца.

1.2.4. Корзинку помещают в центр термостата, нагретого до заданной температуры (например, 200°С) и наблюдают за изменением температуры в центре образца.

1.2.5. Самовозгорание образца проявляется при резком увеличении разности температур, фиксируемой дифференциальной термопарой, до величины более 100°С или плавном росте температуры до величины, превышающей значение температуры самовоспламенения вещества.

1.2.6. Если при первом испытании самовозгорание не происходит в течение времени, указанного в табл. 1, то испытание с новым образцом материала того же размера проводят при температуре на 20°С больше заданной. Если самовозгорание произошло, то испытание проводят при температуре на 10°С меньше.

Таблица 1

Размер образца, мм

Продолжительность испытаний, ч

35

6

50

12

70

24

100

48

140

96

200

192

1.2.7. Испытания продолжают с образцами данного размера при различной температуре рабочего пространства термостата до достижения минимальной температуры, при которой образец самовозгорается. При уменьшении температуры ниже минимальной на 1°С самовозгорания не должно происходить. При этих температурах выполняют по два эксперимента. Минимальную температуру, при которой исследуемый материал самовозгорается, принимают за температуру самовозгорания образца данного размера.

1.2.8. Аналогичные испытания проводят с образцами исследуемого вещества в корзинках других размеров. Результаты испытаний оформляются в виде табл. 2.

Таблица 2

Размер образца, мм

Температура самовозгорания

°С

К

 

 

 

2. РАСЧЕТ УСЛОВИЙ ТЕПЛОВОГО ВЗРЫВА

2.1. Определение параметров кинетического уравнения реакции окисления


Возврат к списку
(Нет голосов)

Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться
Самые популярные документы
Новости
Все новости