Нкпв и нкпр в чем разница

Концентрационные пределы распространения пламени

Согласно мнению ученых о дефлаграционном горении, скорость распространения огня можно уменьшить. При испытаниях воспламеняемости различных смесей экспертам удалось выяснить, что сама величина показателя не может быть ниже критического значения. Возгорание на поверхности определенного размера зависит от материала, применяемого окислителя. Если состав превышает границы диапазона, устойчивое протекание реакции исключено.

Концентрационные пределы распространения пламени

С помощью исследовательских опытов в специальных лабораториях определяют характерные особенности риска взрыва некоторых газов, паров. Другими словами, выясняют концентрационные пределы распространения пламени. Они бывают верхние, нижние.

Если виды преодолевают предусмотренные границы, смесь можно считать взрывобезопасной. При реакции больше верхнего уровня существует вероятность, что возникнет диффузионное горение. Если смесь попадает в окружающее пространство, есть источник зажигания.

Нижний

Если концентрация в воздухе горючего вещества минимальная, но при этом возникает стойкий огонь, незатухающий самостоятельно, можно утверждать, что край не перейден. Тогда говорится про нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПРП).

Верхний

При попадании в воздух большой кумуляции горючего вещества речь идет про иной уровень. Тогда применяется термин «верхний концентрационный предел распространения пламени» (ВКПРП). Граница отмечается в период самостоятельного затухания огня.

Область воспламенения

При испытаниях показателей различных уровней документируются, на их основании составляется график. Предельные значения считаются областью воспламенения. Горючее вещество с концентрацией в диапазоне от НКПР до ВКПР может вспыхнуть от одной только искры, образованной даже статическим электричеством. Следовательно, чем больше область возгорания, тем более взрывоопасным считается вещество.

Факторы влияния

На показатели верхнего, нижнего предела влияют следующие параметры:

Значения для компонентов газовых смесей

Закономерности поведения каждой составляющей помогают определить возможную реакцию вещества. В ТС применяются не только идеальные газы, в которых молекулы равны, но и различные топливные вещества, в том числе дизельные, состоящие из нескольких компонентов. Даже воздух является смесью таких природных элементов, как кислород, водород и др.

Чтобы определить категорию взрывоопасности смеси, проводят эксперименты. Для воспламенения потребуется источник зажигания. Самостоятельное возгорание происходит только при температуре, влияющей на внешнюю среду или оказывающей действие при нагревании тары, где содержится горючая смесь.

*показатели учитываются как средний уровень для воспламенения в различной среде.

Как рассчитать КПРП

Если жар увеличивается, область возникновения огня расширяется. При сокращении давления она уменьшается. Влияние на динамику поведения огня оказывают ингибиторы, флегматизаторы либо регулировка мощности источника зажигания.

КПР является одной из главных характеристик при выявлении пожарных свойств различных материалов, веществ. Источники воздействия на пламя имеют значение лишь в области распространения.

Формулы

Чтобы вычислить пределы, используют соответствующие расчетные методы, эксперименты.

Находить КПР можно по аппроксимационной формуле.

Обычно наиболее высокая температура огня, скорость распределения по поверхности образуется у смесей стехиометрического состава. Следовательно, их справедливо считают самыми пожаровзрывоопасными. Кумуляцию вычисляют с помощью уравнения.

Стехиометрическая смесь метана с воздухом будет составлять 1 моль основного вещества, 2 моля кислорода и 2×3,76 молей азота. Кумуляция горючего определяется следующим образом:

CH4 + 2O2 + 2×3,76N2 = CO2 + 2H2O + 2×3,76N2

Следовательно, φстех = (nCH4 × 100)/(nCH4 + nO2 + nN2) = (1 × 100)/(1 + 2 + 2×3,76) = 9,5

КПР веществ, данные которых можно увидеть в различных источниках, определены через эксперименты. Для многих видов сырья, газов, смесей приблизительное значение вычисляется с помощью формулы, причем как для нижнего, так верхнего предела.

φн(в) = 100 / (an + b), где n – количество молей кислорода, которое понадобится для полного сгорания одного моля вещества, определенного с помощью уравнения; a и b – постоянные переменные, которые зависят от значения n, указанных в таблице.

Также применяют формулу Ле-Шателье.

Она выражает правило смешения. Заключается оно в том, что несколько видов смесей, показатель которых на нижнем пределе воспламенения, можно соединить и получить материал, находящийся на том же уровне пожароопасности.

Эта формула подходит для вычисления КПР многих видов смесей, не подвергающихся воздействию внешней среды.

Примеры

Задача 1: рассчитать КПР бутана в воздухе.

В данном случае расчет проводится с помощью аппроксимационной формулы. Чтобы вычислить КПР, нужно узнать число молей кислорода, при котором сгорает 1 моль бутана.

С4H10 + 6,5O2 = 4CO2 + 5H2O.

С помощью этих данных следует рассчитать НКПР.

φн(в) = 100 / (an + b) = 100 / (8,684×6,5 + 4,679) = 1,64%

Согласно экспериментальным значениям КПРП (1,86 % и 8,41 %), полученным с помощью справочных источников, по итогам расчета можно понять, что расхождения в них небольшие.

Задача 2: вычислить концентрационные пределы воспламенения смеси, если пропана 80 % об., бутана 20 % об.

Расчет производится с помощью формулы Ле-Шателье.

С помощью специальной таблицы необходимо найти НКПВ и ВКПВ пропана и бутана:

Если невозможно найти табличные сведения, вычисление происходит расчетным способом с помощью формулы, приведенной выше.

Далее подставляют найденные значения:

φсмн = 100 / [(80/2,1) + (20/1,8)] = 2%

φсмв = 100 / [(80/9,5) + (20/9,1)] = 9,4%

Получается, что НКПРП смеси пропана с бутаном составляет 2 % об., а ВКПРП – 9,4 % об.

Когда применяется расчет КПРП

Результаты вычислений необходимы при классификации производств по ПБ. Определяется допустимость концентрации смесей горючих паров, газов, в помещениях, где проходят огневые работы, с целью расчета взрывоопасности. Согласно ГОСТ, показатели необходимо применять для определения ПВБ следующих категорий:

Методы выявления в окружающей среде повышенной концентрации горючих смесей крайне важны для создания безопасных условий деятельности человека. Для этого разработаны специальные устройства, называемые газоанализаторами. Они должны быть на каждом промышленном предприятии. С их помощью можно определить НКПРП и ВКПРП, значит, вычислить вероятную площадь воспламенения и риски, связанные с ним.

Также, степень опасности зависит от группы распространения пламени.

Источник

Взрывоопасные и пожароопасные свойства нефтепродуктов

Взрывоопасные и пожароопасные свойства нефтепродуктов

Согласно ГОСТ 12.1.004-85 «Пожарная безопасность. Общие требования», жидкости, способные гореть, делят на:

ЛВЖ — жидкости, имеющие температуру вспышки не выше 61 °С в закрытом тигле или 65 °С в открытом тигле.

ГЖ — жидкости, имеющие температуру вспышки выше 61 °С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле.

В соответствии с международными рекомендациями ЛВЖ делят на три разряда:

По этой классификации автомобильные бензины относят к I разряду осо­бо опасных легко воспламеняющихся жидкостей; дизельные топлива — к го­рючим жидкостям, способным самостоятельно гореть после удаления источ­ника зажигания; смазочные масла также относят к разряду горючих жидко­стей; пластичные смазки относят к группе горючих веществ (ГВ), которые способны гореть после удаления источника зажигания.

Характеристики взрыво- и пожароопасности горючих:

Температура вспышки — самая низкая температура вещества (в стандарт­ных условиях испытания), при которой над поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхнуть в воздухе от источника зажигания, однако скорость образования паров или газов недостаточна для длительного горе­ния. В зависимости от способа определения различают температуру вспышки в закрытом тигле и температуру вспышки в открытом тигле.

Температура вспышки позволяет судить о температурных условиях, при которых вещество становится огнеопасным. Она имеет принципиальное зна­чение для классификации нефтепродуктов и других горючих веществ по по­жарной опасности. Температура воспламенения — температура, при которой жидкость (го­рючее вещество — ГВ), нагреваемая в стандартных условиях, загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 секунд. Эта температура на несколько градусов превышает температуру вспышки.

Температура самовоспламенения — самая низкая температура, при кото­рой вещество в стандартных условиях может воспламеняться без открытого пламени. Воспламенение происходит в результате увеличения скорости экзо­термических реакций окисления паров ГВ в воздухе (или другого окислите­ля), заканчивающихся возникновением пламени.

Температуру самовоспламенения учитывают при:

Жидкости с низкой температурой вспышки имеют более высокие темпе­ратуры самовоспламенения, чем жидкости с высокой температурой вспыш­ки. Это объясняется разным механизмом процесса распространения пламени.

При наличии источника зажигания (пламени) в закрытом тигле фронт пламени заранее сформирован и для его распространения требуется лишь минимальная концентрация паров горючего вещества, способная гореть в воздухе, которая более быстро образуется у легко летучих жидкостей (бензи­ны).

В случае воспламенения жидкости от горячей поверхности критические условия воспламенения и распространения пламени более быстро создаются у тяжелых углеводородов, термически менее стойких к процессам распада и автокаталитического окисления. По этой причине более тяжелые углеводо­роды дизельного топлива самовоспламеняются при более низкой температу­ре, чем легкие термически стойкие углеводороды бензина. Область воспламенения газов (паров) в воздухе характеризуется граница­ми, в пределах которых смесь газа (паров) с воздухом способна воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением пламе­ни.

Границы области воспламенения чаще всего выражаются концентрация­ми горючего вещества в смеси с воздухом в объемных процентах — концент­рационные пределы воспламенения, либо температурой — температурные пределы воспламенения (взрываемости). Концентрационные пределы взрываемости выражаются концентрацией горючего вещества в смеси с воздухом ниже и выше которых при заданных условиях пламя по смеси не распространяется.

Источник

Нкпв и нкпр в чем разница

ГОСТ Р 52136-2003
(МЭК 61779-1-98)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Газоанализаторы и сигнализаторы горючих газов и паров электрические

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Electrical apparatus for the detection and measurement of flammable gases.
Part 1. General requirements and test methods

Дата введения 2004-07-01

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-производственный центр автоматизации и техники безопасности» (ООО «НПЦ АТБ»)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 «Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 14 ноября 2003 г. N 317-ст

3 Разделы, подразделы и приложения настоящего стандарта, за исключением 1.1.6, 1.2, 2.1.6, 2.1.9, 2.1.12, 2.2.10, 2.6.1, 3.1.2, 3.1.3, 3.1.4, 3.2.2.2, 3.3, 3.4, 3.5, 4.1, 4.2.1.2, 4.2.4, 4.3.2, 4.3.3, 4.4.2, 4.4.3.2, 4.4.3.3, 4.4.6, 4.4.20.2, таблицы А.1, приложений В, С и D, представляют собой аутентичный текст МЭК 61779-1-98 «Газоанализаторы и сигнализаторы горючих газов и паров электрические. Часть 1. Общие требования и методы испытаний»

Настоящий стандарт устанавливает общие требования и методы испытаний электрических* газоанализаторов и сигнализаторов, предназначенных для обнаружения и измерения горючих газов и паров. Для конкретных видов этих приборов требования настоящего стандарта дополнены установленными в частных стандартах специальными требованиями к характеристикам. Частный стандарт следует применять совместно с настоящим стандартом.

* Под электрическими газоанализаторами и сигнализаторами в настоящем стандарте понимают приборы, использующие при работе источники электрической энергии.

Номера разделов, подразделов, пунктов, подпунктов (за исключением 1.1.6, 2.1.12, 4.2.4), обозначения приложений (за исключением приложений С и D), таблицы A.1 и рисунков в настоящем стандарте соответствуют указанным в МЭК 61779-1-98.

Дополнительные требования, а также требования, отличающиеся от требований МЭК 61779-1-98, отражающие потребности экономики страны, выделены в тексте курсивом.

1 Общие положения

1.1 Область применения

1 Настоящий стандарт в совокупности с указанными выше стандартами устанавливает уровень безопасности и характеристик приборов, соответствующий их общему применению. Для особых случаев потребитель может дополнительно потребовать проведения специальных испытаний приборов или получения специального разрешения на их применение. Например, приборы группы I (т.е. приборы, предназначенные для применения в шахтах, опасных по выделению рудничного газа) не могут быть допущены к применению без предварительного разрешения соответствующего контролирующего органа, осуществляющего технический надзор за шахтами. Такие испытания (разрешения) следует рассматривать как дополнительные и самостоятельные, не дублирующие положения настоящего стандарта и указанных выше стандартов, не отменяющие собой обязательность соответствия приборов требованиям данных стандартов и их сертификацию на соответствие этим требованиям.

2 Приборы группы I с верхним пределом измерений объемной доли метана до 100% и приборы группы II с верхним пределом измерений объемной доли газа до 100% пригодны для применения только с теми газами, для которых они отградуированы.

3 В настоящем стандарте термины «нижний предел воспламенения (НПВ)» и «нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР)» так же, как термины «верхний предел воспламенения (ВПВ)» и «верхний концентрационный предел распространения пламени (ВКПР)», считают синонимами. Сокращения «НКПР» и «ВКПР» далее в тексте используют для обозначения этих двух терминов.

1.1.2 Настоящий стандарт в совокупности с указанными в 1.1.1 стандартами устанавливает для приборов минимальные требования. Заявленные изготовителем характеристики приборов и особенности их конструкции, превосходящие уровень, установленный данными требованиями, должны быть подтверждены дополнительными испытаниями. Применяемые с этой целью процедуры испытаний, изложенные в настоящем стандарте, при необходимости, должны быть соответствующим образом расширены или дополнены. Дополнительные испытания должны быть согласованы между изготовителем и испытательной лабораторией.

1.1.3 Настоящий стандарт в совокупности с указанными в 1.1.1 стандартами распространяется на приборы, предназначенные для выдачи показания, сигнализации или другой выходной функции, состоящей в подаче предупреждения о возникновении опасности взрыва и, в некоторых случаях, в инициировании автоматического или ручного защитного действия.

1.1.4 Настоящий стандарт в совокупности с указанными в 1.1.1 стандартами распространяется на приборы (в том числе на встроенные пробоотборные устройства приборов с принудительной подачей газа), предназначенные для применения в целях обеспечения производственной безопасности.

1.1.5 Настоящий стандарт в совокупности с указанными в 1.1.1 стандартами не распространяется на внешние пробоотборные системы, лабораторные или научные приборы, а также приборы, применяемые только для управления технологическими процессами.

1.1.6 Стандарт в совокупности с указанными в 1.1.1 стандартами не распространяется на приборы, разработанные и освоенные производством до введения в действие настоящего стандарта.

1.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

Источник

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ.

ПДК (предельно допустимая концентрация) вредных веществ в воздухе рабочей зоны являются концентрации, которые при ежедневной работе в пределах 8 часов в течение всего рабочего времени не могут вызвать у работающего заболеваний или отклонений состояния здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования непосредственно в процессе работы или в более отдалённые сроки. А также ПДК вредных веществ не должна отрицательно влиять на состояние здоровья у последующих поколений. Измеряется в мг/куб.м

ПДК некоторых веществ (в мг/куб.м):

НКПР некоторых веществ (в % V):

ВКПР некоторых веществ (в % V):

Относительная плотность по воздуху некоторых веществ:

Газоопасные места – такие места, в воздухе которых есть или могут внезапно появиться токсичные и пары в концентрациях, превышающих ПДК.

Газоопасные места делятся на три основных группы.

II группа – места, где содержание кислорода менее 18-20% V, и могут быть обнаружены довзрывоопасные концентрации газов и паров. В этом случае работы проводятся по нарядам-допускам, с исключением образования искр, в соответствующих защитных средствах, под наблюдением газоспасательного и пожарного надзора. Перед проведением работ проводится анализ газовоздушной среды (ГВС).

III группа – места, где содержание кислорода от 19% V, а концентрация вредных паров и газов может превышать ПДК. В этом случае работы проводятся в противогазах, или без них, но противогазы должны находиться на рабочих местах в исправном состоянии. В местах данной группы необходимо проводить анализ ГВС согласно плана-графика и карты отбора.

Примеры газоопасных работ:

— работы связанные с осмотром, чисткой, ремонтом, разгерметизацией технологического оборудования, коммуникаций;

— у даление закупорок, установка и снятие заглушек на действующих газопроводах, а также отсоединение от газопроводов агрегатов, оборудования и отдельных узлов;

— ремонт и осмотр колодцев, откачка воды и конденсата из газопроводов и конденсатосборников;

— подготовка к техническому освидетельствованию резервуаров и баллонов СУГ и его проведение;

— вскрытие грунта в местах утечек газа до их устранения.

Примеры огневых работ:

— применение взрывных технологий;

— механическая обработка металла с выделением искр;

Источник

Что такое НКПР в газоанализаторах?

Газоанализаторы представляют собой специальные приборы, предназначенные для обнаружения в окружающей среде различных газов. В случае повышенной концентрации горючих веществ в воздухе, создаются условия, опасные для жизни. Поэтому такое оборудование, как газосигнализатор газов и паров, должно присутствовать на большинстве промышленных предприятиях. В процессе эксплуатации необходимо определить НКПР и ВКПР.

Что такое НКПР?

НКПР в газоанализаторах – это нижний концентрированный предел распространения пламени. Данная аббревиатура обозначает минимальную концентрацию горючего вещества в смеси с окислителем, при которой пламя может распространиться на любое расстояние от очага возгорания. В качестве горючего вещества может выступать газ или пары горящей жидкости, а в качестве окислительной смеси – воздух или кислород.

Также в газоанализаторах существует понятие ВКПР – верхний концентрируемый предел распространения пламени. Концентрация между НКПР и ВКПР обозначает диапазон взрываемости.

Какие факторы влияют на значение НКПР?

Нижний концентрированный предел распространения пламени зависит от следующих факторов:

При наличии в горючей смеси невоспламеняемых добавок значение верхнего концентрируемого предела становится пропорциональным его концентрации до точки флегматизации, на которой верхние показатели совпадают с нижними. НКПР повышается незначительно.

Как рассчитать значение НКПР?

Значение НКПР можно определить двумя способами:

Нижний концентрируемый предел распространения пламени определяется по предельной теплоте сгорания. На 1м 3 газовоздушных смесей данный предел составляет 1830 кДж постоянного тепла при горении. Размерность КПРП выражается в г/м 3 или процентах. Значение порогов устанавливается при выпуске из производства и может находиться в пределе 5-50% НКПР.

Допустимая концентрация для любого взрывоопасного вещества равняется 5% от НКПР. Именно при таких показателях можно проводить огневые работы.

Другие новости

Датчик газоанализатор – акусторезонансный АРП

Газоанализаторы для обследования колодцев, емкостей

Газоанализаторы, сигнализаторы для канализационных насосных станций (КНС)

Газоанализаторы, сигнализаторы для котельных

Источник