без залишку хімічну взаємодію пального і окислювача суміші.
При згорянні газоповітряної суміші стехіометричного складу утворюються тільки кінцеві продукти по реакції горіння і виділилася теплота їх згоряння не витрачається на нагрівання незгорілих окислювача або пального - останніх не утворюється. З цієї причини продукти згоряння нагріваються до максимальної температури.
У разі дефлаграціонним горіння такої суміші в замкнутому герметичному і теплоизолированном обсязі утворюються максимальні температура і тиск. Величина максимального тиску є характеристикою відповідної газоповітряної суміші.
3.1 Методи розрахунку
. 1.1 Метан
Рівняння хімічної реакції газу з повітрям:
СН4 + 2 (О2 + N2)=СО2 + 2Н2О + 2N2
Вступає з галогенами в реакції заміщення (наприклад, CH4 + 3Cl2=CHCl3 + 3HCl), які проходять по вільно радикальному механізму:
CH4 +? Cl2=CH3Cl (хлорметан)
CH3Cl +? Cl2=CH2Cl2 (дихлорметан)
CH2Cl2 +? Cl2=CHCl3 (тріхлорметан)
CHCl3 +? Cl2=CCl4 (тетрахлорметан)
Вище 1400 ° С розкладається по реакції:
CH4=C2H2 + 3H2
Окислюється до мурашиної кислоти при 150-200 ° С і тиску 30-90 атм. по ланцюговому радикальному механізму:
+ 3 [O]=HCOOH + H2O
. 1.1.а Концентраційні межі поширення полум'я
=100/(1 + 0,0246 * (- 74.8) + (9,134 + 2,612 * 4)=100/18.74192=5.335669076%
=100/1,39 * 4=100/5.56=17.9856%
. 1.1.б Флегматізірующіе концентрації інертних розріджувачів
? ф=(8,097 mC + 65,57l mH + 69,079 mO - l7,469 mN +? Ho1)/(H ф - Hoф)=(8,097 * 1 + 65,571 * 4 - 74.8)/34,9=195,581/34, 9=5, 604%
? ГФ=100/[1 + 2,42 (mC + 0,5 mH - mO) +? ф]=100/1 + 2.42 (1 + 0,5 * 4 - 0) + 5,604=100/13.864=7.2129%
? фс =? ГФ? ф=5,604% * 7.2129%=40.422123485% ~
? ф=100? фс/(100 -? ГФ)=100 * 40.42/100 - 7.21=43.56%
. 1.1.В Мінімальна вибухонебезпечне вміст кисню в пароповітряної суміші
МВСК=(100 -? фс -? ГФ) * 0,20642=(100 - 40.42 - 7.21) * 0.20642=52.37 * 0.20642=10.81 ± 10%.
. 1.1г Розрахунок температури самозаймання хімічних сполук
lе=0
j=m Cj +? lе=m Cj +? (? + bmC)/r=1 + (8 + - 0.2)/1=3.9
ny=0,5m (m - 1)=0,5 * 3 (3-1)=3
lср=(1/ny)=1/3 * 3.9 =? 5, значить знаходимо температуру самозаймання за формулою:
=300 + 116 * (5- 11) ^ 1/2=557 ± 25 ° С
3.1.2 Нафта
. 1.2а Температура самозаймання
lе=2,5
j=m Cj +? lе=10,5 (тому m Cj=8)
ny=0,5m (m - 1)=0,5 * 2 (2 - 1)=1
lср=(1/ny)=10,5 +++, значить знаходимо температуру самозаймання за формулою:
=300 - 38 * (10,5 - 5) ^ 1/2=300 - 38 * (5,5) ^ 1/2=210.882 і менш, так як в розрахунок бралася «урізана формула» нафти, на прикладі Ухтинський нафти:
МесторожденіеПлотность, г/см? СНSNOЗолаУхтінское (РФ) 0,89785,3012,460,880,14-0,01
3.1.2б Методи розрахунку температури спалаху індивідуальних рідин
У закритому тиглі
=(- 73,14) + 0,659 * (30) - 2.03 * 1 + 1,105 * 8 + 1,72 * 4=19.77 - 2.03 + 8.84 + 6.88 - 73,14=- 39.68 ° С ± 13 ° С.
У відкритому тиглі
=(- 73) + 0,409 * (30) - 14,86 * 1 + 3.63 * 4 - 4.18 * 4=- 77.79 ° С ± 10 ° С.
3.1.2.У Метод розрахунку температури займання рідин
=- 47,78 + 0,882 * 30 - 2,118 + 0.027 * 8 - 8.890 * 4=- 58.782 ± 5 ° С (тут варто додати безліч різних зв'язків С-С і О-Н які можуть виникати в різних складах нафти, а так само різні інші домішки).
3.1.2.г Методи розрахунки концентраційних меж поширення полум'я
=100/(1 + 0.0246 * 318.25 + 9.134 * 8 + 2.612 - 0.494)=100/84.018=1.19%
Верхня межа
=100/0.84 * 3 + 0,24 * 4 - 1,17=100/2.31=43.29%
3.1.2.д Методи розрахунку температурних меж поширення полум'я
Нижній межа
=- 62.46 + 0.655 * 30 - 0.009 - 0.909 * 4 - 2.66 * 3 +6.53=- 47.905 ± 9 ° С.
Верхня межа
