Меню

Температуры воспламенения газов таблица

Температуры воспламенения газов таблица

Рейтинг: / 57

Для образования высокотемпературного пламени при газовой сварке, пайке, нагреве и других операциях тепловой обработки металлов используются горючие газы. Горючий газ может быть использован, как в чистом виде, так и в смеси с кислородом. Газово-кислородная смесь имеет более высокую температуру горения. Смеси горючего газа с кислородом используют в газосварочных постах.

Горючие газы можно разделить на две группы:

  1. Сжимаемые или сжатые- это такие газы, которые в обычных условиях хранения не превращаются в жидкое состояние ( примеры сжатых газов: метан, водород, многокомпонентные газы)
  2. Сжиженные это газы, которые при обычных условиях хранения имеют жидкое состояние ( пропан, бутан и их смеси)

Сжиженный газ по сравнению со сжатым обладает следующими преимуществами:

  • в баллонах одинаковой емкости сжиженного газа помещается примерно в 2 раза больше, чем сжатого;
  • сжиженный газ при сгорании выделяет теплоты в 3 раза больше, чем такое же объемное количество сжатого газа;
  • сжиженный газ хранят в резервуарах при давлении более чем в 10 раз меньшем по сравнению со сжатым, что снижает стоимость

Источник



Физико-химические свойства природного, топливного газа

Природный газ не имеет цвета, запаха и вкуса.

Основные показатели горючих газов, которые используются в котельных: состав, теплота сгорания, удельный вес, температура горения и воспламенения, границы взрываемости и скорость распространения пламени.

Природные газы сугубо газовых месторождений состоят в основном из метана (82-98%) и других углеводородов.

В состав любого газообразного топлива входят горючие и негорючие вещества. К горючим относятся: водород (Н2), углеводороды (CnHm), сероводород (H2S), окись углерода (СО); к негорючим — углекислый газ (С02), кислород (02), азот (N2) и водяной пар (Н20). Природный и топливный газы имеют различный углеводородный состав.

Теплота сгорания — это количество тепла, которое выделяется при полном сгорании 1 м3 газа. Измеряется в ккал/м3, кДж/м3 газа. На практике используются газы с различной теплотой сгорания. У топливного газа теплота сгорания больше чем у природного.

Удельный вес газообразного вещества — это величина, которая определяется отношением массы вещества к объему, занимаемого ею. Основная единица измерения удельного веса кг/м3. Отношение удельного веса газообразного вещества к удельному весу воздуха при одинаковых условиях (давление и температура) называется относительной густотой. Природный газ легче воздуха, а топливный тяжелее. Плотность природного газа (метана) при нормальных условиях — 0,73кг/м3, а плотность воздуха — 1,293 кг/м3.

Температурой горения называется максимальная температура, которая может быть достигнута при полном сгорании газа, если количество воздуха, необходимого для горения, точно отвечает химическим формулам горения, а начальная температура газа и воздуха равна 0. Температура горения отдельных газов составляет 2000 — 2100°С. Действительная температура горения в топках котлов ниже жаропродуктивности (1100-1400°С) и зависит от условий сжигания.

Температура воспламенения — это минимальная начальная температура, при которой начинается горение. Для природного газа она составляет 645°С.

Газовоздушная смесь, в которой газа находится:

от 5 до 15% — взрывается;

больше 15% — горит при подаче воздуха.

Скорость распространения пламени для природного газа — 0,67 м/сек (метан СН4).

Горючие газы не имеют запаха. Для своевременного определения наличия их в воздухе, быстрого и точного обнаружения мест утечки газ одоризуют (дают запах). Для одоризации используют этилмеркаптан. Норма одоризации 16г на 1000 м3 газа. Одоризация проводится на газораспределительных станциях (ГРС). При наличии в воздухе 1% природного газа должен ощущаться его запах.

Использование природного газа имеет ряд преимуществ по сравнению с твердым и жидким топливом:

— отсутствие золы и выноса твердых частичек в атмосферу;

— высокая теплота сгорания;

— удобство транспортировки и сжигания;

— облегчается труд обслуживающего персонала;

— улучшаются санитарно-гигиенические условия в котельной и в прилегающих районах;

— появляются разнообразные возможности автоматизации рабочих процессов.

Однако использование природного газа требует особых мер осторожности, т.к. возможна его утечка через неплотности в местах соединения газопровода и оснащения с арматурой.
Наличие в помещении более 20% газа вызывает удушье, скопление его в закрытом объеме от 5 до 15% может привести к взрыву газовоздушной смеси, при неполном сгорании выделяется угарный газ СО, который даже при небольшой концентрации (0,15%) — отравляющий.

Горение — это реакция, при которой происходит преобразование химической энергии топлива в тепло. Горение бывает полным и неполным. Полное горение происходит при достаточном количестве кислорода. Нехватка его вызывает неполное сгорание, при котором выделяется меньшее количество тепла, чем при полном, и окись углерода (СО),

Читайте также:  Таблицы шульте тексты для скорочтения

Необходимо следить, чтобы коэффициент избытка воздуха не был меньше 1, так как это приводит к неполному сгоранию газа. Увеличение коэффициента избытка воздуха снижает КПД котлоагрегата. Полноту сгорания топлива можно определить с помощью газоанализатора и визуально — по цвету и характеру пламени.

Процесс горения газообразного топлива можно разделить на четыре основные стадии:

1) вытекание газа из сопла горелки в горелочное устройство под давлением с увеличенной скоростью (по сравнению со скоростью в газопроводе);

Источник

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов – это совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения.

Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, могут быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение предварительно перемешанной смеси горючего с окислителем).

Агрегатные состояния

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется показателями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества (материала) и условий его применения.

При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают:

  1. Газы – это вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа.
  2. Жидкости – это вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или каплепадения которых меньше 50 °С.
  3. Твердые вещества и материалы – это индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50 °С, а также вещества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани и т.п.).
  4. Пыли – это диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Показатели

Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов приведены в таблице.

Показатель Агрегатное состояние веществ и материалов
газы жидкости твердые пыли
Группа горючести + + + +
Температура вспышки +
Температура воспламенения + + +
Температура самовоспламенения + + + +
Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) + + +
Температурные пределы распространения пламени (воспламенения) +
Температура тления + +
Условия теплового самовозгорания + +
Минимальная энергия зажигания + + +
Кислородный индекс +
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами + + + +
Нормальная скорость распространения пламени + +
Скорость выгорания +
Коэффициент дымообразования +
Индекс распространения пламени +
Показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов +
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода + + +
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора + + +
Максимальное давление взрыва + + +
Скорость нарастания давления взрыва + + +
Концентрационный предел диффузионного горения газовых смесей в воздухе + +
Примечание:

1. Знак «+» обозначает применяемость, знак «-» – не применяемость показателя.

Группа горючести

Группа горючести – это классификационная характеристика способности веществ и материалов к горению.

Подробнее в отдельном материале по ссылке >>

Температура вспышки

Температура вспышки – это наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает.

Подробнее в отдельном материале по ссылке >>

Температура воспламенения

Температура воспламенения – это наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение.

Подробнее в отдельном материале по ссылке >>

Температура самовоспламенения

Температура самовоспламенения – это наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества.

Подробнее в отдельном материале по ссылке >>

Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения)

Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени – это минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Температурные пределы распространения пламени (воспламенения)

Температурные пределы распространения пламени – это такие температуры вещества, при которых его насыщенный пар образует в окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему (нижний температурный предел) и верхнему (верхний температурный предел) концентрационным пределам распространения пламени.

Температура тления

Температура тления – это температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающихся возникновением тления.

Подробнее в отдельном материале по ссылке >>

Условия теплового самовозгорания

Условия теплового самовозгорания – это экспериментально выявленная зависимость между температурой окружающей среды, количеством вещества (материала) и временем до момента его самовозгорания.

Минимальная энергия зажигания

Минимальная энергия зажигания – это наименьшая энергия электрического разряда, способная воспламенить наиболее легко воспламеняющуюся смесь горючего вещества с воздухом.

Подробнее в отдельном материале по ссылке >>

Кислородный индекс

Кислородный индекс – это минимальное содержание кислорода в кислородно-азотной смеси, при котором возможно свечеобразное горение материала в условиях специальных испытаний.

Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами (взаимный контакт веществ)

Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами – это качественный показатель, характеризующий особую пожарную опасность некоторых веществ.

Нормальная скорость распространения пламени

Нормальная скорость распространения пламени – это скорость перемещения фронта пламени относительно несгоревшего газа в направлении, перпендикулярном к его поверхности.

Подробнее в отдельном материале по ссылке >>

Скорость выгорания

Скорость выгорания – это количество жидкости, сгорающей в единицу времени с единицы площади. Скорость выгорания характеризует интенсивность горения жидкости.

Коэффициент дымообразования

Коэффициент дымообразования – это показатель, характеризующий оптическую плотность дыма, образующегося при пламенном горении или термоокислительной деструкции (тлении) определенного количества твердого вещества (материала) в условиях специальных испытаний.

Подробнее в отдельном материале по ссылке >>

Индекс распространения пламени

Индекс распространения пламени – это условный безразмерный показатель, характеризующий способность веществ воспламеняться, распространять пламя по поверхности и выделять тепло.

Показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов

Показатель токсичности продуктов горения – это отношение количества материала к единице объема замкнутого пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты вызывают гибель 50% подопытных животных.

Подробнее в отдельном материале по ссылке >>

Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора

Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора – это наименьшая концентрация флегматизатора в смеси с горючим и окислителем, при которой смесь становится неспособной к распространению пламени при любом соотношении горючего и окислителя.

Минимальное взрывоопасное содержание кислорода

Минимальное взрывоопасное содержание кислорода – это такая концентрация кислорода в горючей смеси, состоящей из горючего вещества, воздуха и флегматизатора, меньше которой распространение пламени в смеси становится невозможным при любой концентрации горючего в смеси, разбавленной данным флегматизатором.

Максимальное давление взрыва

Максимальное давление взрыва – это наибольшее избыточное давление, возникающее при дефлаграционном сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде при начальном давлении смеси 101,3 кПа.

Скорость нарастания давления взрыва

Скорость нарастания давления взрыва – это производная давления взрыва по времени на восходящем участке зависимости давления взрыва горючей смеси в замкнутом сосуде от времени.

Концентрационный предел диффузионного горения газовых смесей в воздухе

Концентрационный предел диффузионного горения газовых смесей в воздухе (ПДГ) – это предельная концентрация горючего газа в смеси с разбавителем, при которой данная газовая смесь при истечении в атмосферу не способна к диффузионному горению.

Источник: ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения; Федеральный закон РФ № 123-ФЗ от 22.07.2008 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Источник

Предел воспламенения и максимальные концентрации в воздухе

Горючие газы – газы, которые хорошо поддерживают процесс горения и распространения огня.

Для поддержания процесса горения обязательно нужен окислитель. Воздух и входящий в него кислород – самые распространенные окислители. Они же являются газами-разбавителями для ПГС.

Горючие газы способны легко воспламеняться и приводить к взрыву при достижении определенной концентрации в смеси с воздухом или кислородом. Если концентрация горючего газа в смеси больше или меньше пределов распространения пламени, взрыва не произойдет. В этом случае говорят, что смесь слишком «богатая», или слишком «бедная» на горючий газ.

НКПР — нижний концентрационный предел распространения пламени – минимальная концентрация горючего газа в однородной смеси с окислителем, при которой возможно распространение пламени по смеси. Если концентрация горючего газа в смеси меньше НКПР, смесь не способна к распространению пламени, поскольку при горении такой «бедной» смеси выделяется так мало тепла, что его не хватает для прогрева и воспламенения остальных объемов газа.

ВКПР — верхний концентрационный предел распространения пламени – максимальная концентрация горючего газа в однородной смеси с окислителем, при котором возможно распространение пламени по смеси. Если концентрация горючего вещества в смеси превышает ВКПР, то количества окислителя в смеси недостаточно для полного сгорания горючего газа.

Область воспламенения — диапазон концентраций, находящийся выше нижнего (НКПР) и ниже верхнего (ВКПР) пределов воспламенения. Горючий газ, концентрация которого находится в пределах этой ограниченной области, способен воспламеняться от искры, вызванной обыкновенным статическим электричеством или трением.

Смесь с концентрацией горючего газа, входящей в область воспламенения, является взрывоопасной. Чем шире диапазон области воспламенения и ниже НКПР, тем более взрывоопасен горючий газ.

Значения НКПР и ВКПР по горючим газам приведены в ГОСТ 51330.19-99 (МЭК 60079-20-96).

Ниже приведены значения НКПР и ВКПР для компонентов газовых смесей, выпускаемых на нашем производстве. В последнем столбце в соответствии с «Технологическим регламентом» приведены максимальные концентрации компонентов в смеси с воздухом. Разница между НКПР и максимальной концентрацией компонента – запас, позволяющий безопасно производить, хранить и эксплуатировать газовые смеси с горючими газами. Этот запас обусловлен расчётами и подтверждён многолетним опытом работы.

Источник

Показатели пожаровзрывоопасности наиболее

распространенных газов 1 :

пропан,С3Н8, горючий газ, температура вспышки -96 °С, температура самовоспламенения 470 °С, концентрационные пределы распространения пламени 2,3-9,4 % (об.);

бутан,С4Н10, горючий газ, плотность по воздуху 2,0665, температура вспышки -69 °С, температура самовоспламенения 405 °С, концентрационные пределы распространения пламени 1,8-9,1 % (об.);

метан,СН4, горючий бесцветный газ, плотность по воз­духу 0,5517, температура самовоспламенения 537 °С, концен­трационные пределы распространения пламени 5,28-14,1 % (об.) в воздухе;

ацетилен,С2Н2, горючий взрывоопасный газ, плотность по воздуху 0,9107, температура самовоспламенения 335 °С, нижний концентрационный предел распространения пламени 2,5 % (об.). Ацетилен разлагается с выделением большого ко­личества тепла и при определенных условиях со взрывом. Легко реагирует с солями серебра, меди и ртути и образует при этом не­стойкие взрывчатые ацетилениды. Ацетилен хранится в баллонах с пористой массой при давлении 1-1,5 МПа (10-15 ати);

водород,Н2, горючий газ, плотность по воздуху 0,0695, температура самовоспламенения 510 °С, концентрационные пределы распространения пламени 4,12-75,0 % (об.) в воздухе. Водород хранится и транспортируется к месту работы в сталь­ных баллонах под давлением 15 МПа (150 ати);

кислород,О2, бесцветный газ, сильный окислитель, плотность газа по воздуху 1,105. В атмосфере, обогащенной ки­слородом, горючие вещества становятся более опасными: легче загораются, имеют более низкую температуру самовоспламене­ния, большую скорость выгорания и полноту сгорания. Для туше­ния веществ в атмосфере, обогащенной кислородом, огнетушащие вещества необходимо подавать с интенсивностью 40 л/с и более;

азот,N2, негорючий газ, плотность по воздуху 0,967. Азот находится в баллонах под давлением 15 МПа (150 ати);

углекислота,СО2, негорючий газ, плотность по воздуху 1,51, температура кипения -78,5 °С. Углекислый газ находится в баллонах под давлением 6 МПа (60 ати).

Применяемые в быту сжиженные углеводородные газы имеют температуру кипения в пределах от -0,5 до -50 °С и ни­же. При испарении 1 кг жидкого газа в нормальных условиях образуется около 380-530 л газообразного продукта (пара). Для образования пожаровзрывоопасной газовоздушной смеси дос­таточно Небольшой утечки газа, а ее воспламенение может произойти практически от любого источника зажигания. Вы­сокая испаряемость и парообразующая способность сжижен­ных углеводородных газов обусловливают высокую скорость их выгорания и значительные размеры зоны горения. Температура пламени факела достигает 1500 °С.

Сжиженные газы обладают большим коэффициентом объемного расширения, в связи с этим при нагреве баллонов в них быстро растет давление и возникает угроза взрыва.

1 Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ, изд.: в 2-х книгах / Баратов А.Н., Корольченко А.Я., Кравчук Г.Н. и др. — М.: Химия, 1990.

Источник

Adblock
detector