Тепловое проявление механической энергии, Определение зажигательной способности искры - Анализ пожарной опасности АЗС-ООО "Нефтересурсы"

Определение зажигательной способности искры

Оценку зажигательной способности искры, образованной при работе ударным инструментом, произведем согласно ГОСТ [6]. Чтобы искра стала инициатором возникновения горения, в данном случае бензина, требуется выполнение следующих условий:

    1) Температура нагретого тела должна быть больше температуры самовоспламенения горячей среды. 2) Время воздействия нагретого тела должна быть не менее периода индукции при зажигании т. е.

Где Wmin - минимальная энергия зажигания, Дж.

Размеры искры удара представляющая собой раскаленную до свечения частичку металла, не превышают 0,5 мм, а их температура находится в пределах температуры плавления металла.

Количество тепла, отдаваемое искрой при охлаждении от начальной температуры tН до температуры самовоспламенения tСв вычисляется по формуле:

(3.16)

Где k - коэффициент, равный отношению тепла отданного горючему веществу к энергии запасенной искрой, k = 1;

И - плотность металла, кг/м3 (И = 7800 кг/м3);

СИ - 482 Дж/(кг-К) - теплоемкость расплава металла;

VU - объем искры металла, м3. Определяется как

(3.17)

Для нахождения конечной температуры капли tКон необходимо соотнести время полета искры фОст до остывания и время ее нахождения в расплавленном состоянии фР.

(3.18)

Где фКр - время кристаллизации капли металла, с. Определить время кристаллизации можно по формуле:

(3.19)

Где tO = 20 0С - температура окружающего воздуха;

TПл = tН = 1580 0С - температура плавления и температура искры соответственно;

MU - масса частицы металла, кг, из формулы

MU=И-VИ=7800-6,54-10-11 =5,1-10-7Кг; (3.20)

Б - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2-К

(3.21)

Где wU = 16 м/с - скорость полета искры при работе ударным инструментом.

SU - площадь поверхности искры, м2, определяем по формуле:

(3.22)

Подставим значения в формулу 3.19:

Время остывания определяется по формуле:

(3.23)

Где FO - критерий Фурье, определяемый по значениям критерия Био Вi и относительной избыточной температуры ? с помощью номограммы;

ЛU - коэффициент теплопроводности металла искры, лU = 86,5 Вт/м-К ;

Критерий Био можно определить по формуле:

(3.24)

Определим относительную избыточную температуру:

(3.35)

Где tСв = 350 0С - температура самовоспламенения бензина "Премиум-95".

По номограмме определим критерий Фурье: FO =180

Тогда время остывания капли найдем по формуле 3.23:

Время нахождения искры в расплавленном состоянии найдем по формуле 3.18:

Время падения искры с высоты 15 м составит: фПад=15/16=0,93 с.

Сравнивая значения времени падения и нахождения искры в расплавленном состоянии видно, что искра упадет в расплавленном состоянии.

Для определения конечной температуры воспользуемся формулой:

(3.26)

Подставим значения:

Подставим значения формулу 3.17

По справочнику [9] WMin бензина "Премиум-95" составляет 0,3 мДж.

Проверим условия воспламенения горючей среды:

    1) tКон > tСв; 2) W > WMin 1467 > 350 0,28 > 0,3-10-3

Следовательно, искра, образованная при работе ударным инструментом и упавшая на поверхность горючей паровоздушной смеси способна вызвать ее воспламенение и привести к пожару.

Этот расчет позволяет сделать заключение о необходимости проведения таких работ как минимум неискрообразующим инструментом. К работе приступать только после снижения концентрации паровоздушной среды и проведение измерения воздушной среды.

Похожие статьи




Тепловое проявление механической энергии, Определение зажигательной способности искры - Анализ пожарной опасности АЗС-ООО "Нефтересурсы"

Предыдущая | Следующая