Дипломная (вкр): Исследование пожароопасных свойств растворителей лакокрасочных материалов на основе алифатических и ароматических углеводородов и разработка предложений по совершенствованию мер пожарной безопасности при работе с ними

Температура нижнего предела воспламенения

.

Для ацетона t_н. = -20 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кипi + 273) = -2918,6 + 19,6∙(56,1 + 273) = 3531,76

Для бутилацетата t_н. = 22 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(126,5 + 273) = 4911,6

Для этанола t_н. = 11 ⁰С (з.т.)

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(78,5 + 273) = 3970,8

Для изобутанола t_н. = 26 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(107,8 + 273) = 4545,08

Для толуола t_н. = 6 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(110,6 + 273) = 4599,96

.

.

.

.

.

ln.

.

.

,2 = 4280,64∙t_н.см + 15,68

t_н.см = -5,04 ⁰С

Справочные данные [43]: t_н.см. = -2 ⁰С

П = -5,04 - (-2) = 3,04 ⁰С

%_{отклон.} = |t_вс. - t_вс.спр.|∙100/t_вс.спр. = |-5,04 - (-2)|∙100/2 = 152 %

Экспериментальное определение пожарных характеристик:

Температура вспышки

В приборе открытого типа:

∆t=

Согласно показаниям прибора:

t_вс.1 = 6,3 ⁰С

t_вс.2 = 6,2 ⁰С

t_вс.3 = 6,3 ⁰С

t_вс.ср = (t_вс.1+ t_вс.2+ t_вс.3)/3 = (6,3 + 6,2 + 6,3)/3 = 6,27 ⁰С

t_вс. =t_вс.ср+ ∆t = 6,27 + 0,05 = 6,32 ⁰С

Справочные данные [43]: t_вс.спр. = 6 ⁰С

П = 6,32 - 6 = 0,32 ⁰С

%_{отклон.} = |t_вс.- t_вс.спр.|∙100/t_вс.спр. = |6,32 - 6|∙100/6 = 5,33 %

Температура воспламенения

Давление в период проведения опыта равно 101,1 кПа.

∆t=

Согласно показаниям прибора:

t_вос.1 = 6,2 ⁰С

t_вос.2 = 6,6 ⁰С

t_вос.3 = 6,3 ⁰С

t_вос.ср = (t_вос.1+ t_вос.2+ t_вос.3)/3 = (6,2 + 6,6 + 6,3)/3 = 6,37 ⁰С

t_вос. =t_вос.ср+ ∆t = 6,37 + 0,05 = 6,42 ⁰С

Справочные данные [43]: t_{вос.спр.} = 6 ⁰С

П = 6,42 - 6 = 0,42 ⁰С

%_{отклон.} = |t_вос.- t_{вос.спр.}|∙100/t_{вос.спр.} = |6,42 - 6|∙100/6 = 7 %

Температура самовоспламенения

V₁(пробы) = 0,07 млt_{1самовос.} = 430 ⁰С

V₂(пробы) = 0,75 млt_{2самовос.} = 430 ⁰С

V₃(пробы) = 1,00 млt_{3самовос.} = 430 ⁰С

V₄(пробы) = 1,25 млt_{4самовос.} = 430 ⁰С

V₅(пробы) = 1,50 млt_{5самовос.} = 428 ⁰С

V₆(пробы) = 2,00 млt_{6самовос.} = 427 ⁰С

График зависимости температуры самовоспламенения от величины пробы вещества представлен на рисунке 3.2.

Рис. 3.2. График зависимости температуры самовоспламенения от величины пробы растворителя 646

Исходя из графика, оптимальный объем пробы растворителя 646 для определения температуры самовоспламенения является 1,25 мл.

Согласно показаниям прибора:

t_{1самовос.} = 430,5 ⁰С

t_{2самовос.} = 426,1 ⁰С

t_{3самовос.} = 429,2 ⁰С

t_{4самовос.} = 429,5 ⁰С

t_{5самовос.} = 425,2 ⁰С

Два значения различающихся на 5 градусов: t_{1самовос.} = 430,5⁰С и t_{5самовос.} = 425,2 ⁰С.

t_{самовос.} = (t_{1самовос.} + t_{5самовос.})/2 = (430,5 + 425,2)/2 = 427,85 ⁰С

Справочные данные: t_{самовос.спр.} =428 ⁰С

П = 428 - 427,85 = 0,15 ⁰С

%_{отклон.} = |t_{самовос.}- t_{самовос.спр.}|∙100/t_{самовос.спр.} = |427,85 - 428|∙100/428 = 0,04 %

Температура нижнего или верхнего предела воспламенения

Так как растворитель является смесью веществ, то предварительного расчета нижнего и верхнего концентрационного предела распространения пламени по паровоздушным смесям не проводили.

Давление в период проведения опыта равно 101,1 кПа.

Парциальное давление компонента:

,

Справочные данные [43]: t_{ниж.пред.вос.спр.} =-2 ⁰С

Справочные данные [43]: t_{верх.пред.вос.спр.} =11 ⁰С

Бензин «Галоша» БР-1

Растворитель БР представляет собой фракцию деароматизованного бензина, получаемую в результате каталитического риформинга, отличающуюся низкой точкой кипения. Состоит из следующих компонентов (%, мольные доли): циклогексан (С₆Н₁₂, t_кип. = 80,74⁰С, М = 84,16 г/моль) - 9,32, гептан и изомеры (С₇Н₁₆, t_кип. = 98,42 ⁰С, М = 100,2 г/моль) - 69,55, гексан и изомеры (С₆Н₁₄, t_кип. = 68⁰С, М = 86,18 г/моль) - 2,28, метилциклогексан (С₇Н₁₄, t_кип. = 101 ⁰С, М = 98,2 г/моль) - 14, Н-гексан (С₆Н₁₄, t_кип. = 68 ⁰С, М = 86,18 г/моль) - 2,28, октан и изомеры (С₈Н₁₈, t_кип. = 125,52 ⁰С, М = 114,23 г/моль)-2,58.

Эмпирическое определение пожарных характеристик:

Температура вспышки

,

Для циклогексана t_всп. = -17 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кипi + 273) = -2918,6 + 19,6∙(80,74 + 273) = 4014,704

Для гептана t_всп. = -4 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(98,42 + 273) = 4361,232

Для гексана и н-гексана t_всп. = -23 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(68 + 273) = 3765

Для метилциклогексана t_всп. = -4 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(101 + 273) = 4411,8

Для октана t_всп. = 14 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(125,52 + 273) = 4892,392

.

.

.

.

.

ln.

.

.

,128 = 4428,06∙t_всп.см + 16,22

t_всп.см = -4,85 ⁰С

Справочные данные [44]: t_вс.спр. =-17 ⁰С

П = (-4,85) - (-17) = 12,15 ⁰С

%_{отклон.} = |t_вс.- t_вс.спр.|∙100/t_вс.спр. = |-17 - (-4,85)|∙100/17 = 71,47 %

Температура нижнего предела воспламенения

.

Для циклогексанаt_н. = -17 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кипi + 273) = -2918,6 + 19,6∙(80,74 + 273) = 4014,704

Для гептана t_н. = -7 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(98,42 + 273) = 4361,232

Для гексана и н-гексана t_н. = -26 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(68 + 273) = 3765

Для метилциклогексана t_н. = -6 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(101 + 273) = 4411,8

Для октана t_н. = 13 ⁰С

 = -2918,6 + 19,6∙(t_кип.i + 273) = -2918,6 + 19,6∙(125,52 + 273) = 4892,392

.

.

.

.

.

ln.

.

.

,128 = 4469,01∙t_н.см + 16,37

t_н.см = -4,79 ⁰С

Справочные данные [44]: t_н.см. = -17 ⁰С

П = (-4,79) - (-17) = 12,21 ⁰С

%_{отклон.} = |t_вс.- t_вс.спр.|∙100/t_вс.спр. = |-17 - (-4,79)|∙100/17 = 71,82 %

Экспериментальное определение пожарных характеристик:

Температура вспышки

В приборе открытого типа:

∆t=

Согласно показаниям прибора:

t_вс.1 = -16,8 ⁰С

t_вс.2 = -17,0 ⁰С

t_вс.3 = -17,0 ⁰С

t_вс.ср = (t_вс.1+ t_вс.2+ t_вс.3)/3 = ((-16,8) + (-17,0) + (-17,0))/3 = -16,93 ⁰С

t_вс. =t_вс.ср+ ∆t = -16,93 + 0,05 = -16,88 ⁰С

Справочные данные [44]: t_вс.спр. =-17,0 ⁰С

П = -16,88 - (-17) = 0,12 ⁰С

%_{отклон.} = |t_вс.- t_вс.спр.|∙100/t_вс.спр. = |(-16,88) - (-17)|∙100/|(-17)| = 0,71 %

Температура воспламенения

Давление в период проведения опыта равно 101,1 кПа.

∆t=

Согласно показаниям прибора:

t_вос.1 = 39,3 ⁰С

t_вос.2 = 39,2 ⁰С

t_вос.3 = 39,1 ⁰С

t_вос.ср = (t_вос.1+ t_вос.2+ t_вос.3)/3 = (39,3 + 39,2 + 39,1)/3 = 39,2 ⁰С

t_вос. =t_вос.ср+ ∆t = 39,2 + 0,05 = 39,25 ⁰С

Справочные данные [44]: t_{вос.спр.} =39 ⁰С

П = 39,25 - 39 = 0,25 ⁰С

%_{отклон.} = |t_вос.- t_{вос.спр.}|∙100/t_{вос.спр.} = |39,25 - 39|∙100/39 = 0,64 %

Температура самовоспламенения

V₁(пробы) = 0,07 млt_{1самовос.} = 355 ⁰С

V₂(пробы) = 0,75 млt_{2самовос.} = 355 ⁰С

V₃(пробы) = 1,00 млt_{3самовос.} = 354 ⁰С

V₄(пробы) = 1,25 млt_{4самовос.} = 353 ⁰С

V₅(пробы) = 1,50 млt_{5самовос.} = 352 ⁰С

V₆(пробы) = 2,00 млt_{6самовос.} = 350 ⁰С

График зависимости температуры самовоспламенения от величины пробы вещества представлен на рисунке 3.3.

Рис. 3.3.График зависимости температуры самовоспламенения от величины пробы бензина БР-1

Исходя из графика, оптимальный объем пробы бензина БР-1 для определения температуры самовоспламенения является 0,75 мл.

Согласно показаниям прибора:

t_{1самовос.} = 354,3 ⁰С

t_{2самовос.} = 354,5 ⁰С

t_{3самовос.} = 353,1 ⁰С

t_{4самовос.} = 351,5 ⁰С

t_{5самовос.} = 349,0 ⁰С

Два значения различающихся на 5 градусов: t_{2самовос.} = 354,5 ⁰С и t_{5самовос.} = 349,0 ⁰С.

t_{самовос.} = (t_{2самовос.} + t_{5самовос.})/2 = (354,5 + 349)/2 = 351,75 ⁰С

Справочные данные [44]: t_{самовос.спр.} =350 ⁰С

П = 351,75 - 350 = 1,75 ⁰С

%_{отклон.} = |t_{самовос.}- t_{самовос.спр.}|∙100/t_{самовос.спр.} = |351,75 - 350|∙100/350 = 0,5 %

Температура нижнего или верхнего предела воспламенения

Так как растворитель является смесью веществ, то предварительного расчета нижнего и верхнего концентрационного предела распространения пламени по паровоздушным смесям не проводили.

Давление в период проведения опыта равно 101,1 кПа.

Парциальное давление компонента:

.

Справочные данные [44]: t_{ниж.пред.вос.спр.} =-17 ⁰С

Справочные данные [44]: t_{верх.пред.вос.спр.} =10 ⁰С

Сольвент

Сольвент представляет собой смесь ароматических углеводородов с небольшим содержанием нафтенов, непредельных циклических углеводородов. Сольвент состоит из ароматических углеводородов приблизительно на 56%, а остальное составляют непредельные углеводороды.

Определенного состава нет, поэтому проводить эмпирический расчет пожарных характеристик не целесообразно. Для этого вещества проводили только экспериментальное определение пожарных характеристик.

Экспериментальное определение пожарных характеристик:

Температура вспышки

В приборе открытого типа:

∆t=

Согласно показаниям прибора:

t_вс.1 = 23,3 ⁰С

t_вс.2 = 23,3 ⁰С

t_вс.3 = 23,3 ⁰С

t_вс.ср = (t_вс.1+ t_вс.2+ t_вс.3)/3 = (23,3 + 23,3 + 23,3)/3 = 23,3 ⁰С

t_вс. =t_вс.ср+ ∆t = 23,3 + 0,05 = 23,35 ⁰С

Справочные данные [43]: t_вс.спр. =23 ⁰С

%_{отклон.} = |t_вс.- t_вс.спр.|∙100/t_вс.спр. = |23,35 - 23|∙100/23 = 1,52 %

Температура воспламенения

Давление в период проведения опыта равно 101,1 кПа.

∆t=

Согласно показаниям прибора:

t_вос.1 = 34,7 ⁰С

t_вос.2 = 35,1 ⁰С

t_вос.3 = 34,8 ⁰С

t_вос.ср = (t_вос.1+ t_вос.2+ t_вос.3)/3 = (34,7 + 35,1 + 34,8)/3 = 34,87 ⁰С

t_вос. =t_вос.ср+ ∆t = 34,87 + 0,05 = 34,92 ⁰С

Справочные данные [43]: t_{вос.спр.} =35 ⁰С

П = 35 - 34,92 = 0,08 ⁰С

%_{отклон.} = |t_вос.- t_{вос.спр.}|∙100/t_{вос.спр.} = |34,92 - 35|∙100/35 = 0,23 %

Температура самовоспламенения

V₁(пробы) = 0,07 млt_{1самовос.} = 488 ⁰С

V₂(пробы) = 0,75 млt_{2самовос.} = 488 ⁰С

V₃(пробы) = 1,00 млt_{3самовос.} = 488 ⁰С

V₄(пробы) = 1,25 млt_{4самовос.} = 487 ⁰С

V₅(пробы) = 1,50 млt_{5самовос.} = 486 ⁰С

V₆(пробы) = 2,00 млt_{6самовос.} = 484 ⁰С

График зависимости температуры самовоспламенения от величины пробы вещества представлен на рисунке 3.4.

Рис. 3.4.График зависимости температуры самовоспламенения от величины пробы сольвента

Исходя из графика, оптимальный объем пробы сольвента для определения температуры самовоспламенения является 1,00 мл.

Согласно показаниям прибора:

t_{1самовос.} = 488,5 ⁰С

t_{2самовос.} = 488,1 ⁰С

t_{3самовос.} = 488,4 ⁰С

t_{4самовос.} = 483,3 ⁰С

t_{5самовос.} = 485,5 ⁰С

Два значения различающихся на 5 градусов: t_{3самовос.} = 488,4 ⁰С и t_{4самовос.} = 483,3 ⁰С.