Формула (40) применима для гомологических рядов н-спиртов и сложных эфиров нормального строения.

Среднеквадратическая погрешность расчета составляет 2 С.

3. Методы расчета температуры вспышки индивидуальных жидкостей в открытом тигле

3.1. Температуру вспышки в открытом тигле вычисляют по формуле (33), используя величины эмпирических коэффициентов из табл. 19.


Таблица 19


Вид связи

aj, С

Вид связи

aj, С

С—С

3,63

Si—H

—4,58

С С

6,48

—SiCl3

50,49

С=С

—4,18

О—Н

44,29

С—Н

0,35

S—H

10,75

С—О

4,62

Р—О

22,23

С=О

25,36

Р=О

—9,86

C—N

7,03

N—H

18,15

C—S

14,86




Коэффициенты а0 и a1 при расчете температуры вспышки в открытом тигле равны соответственно минус 73 С и 0,409.

Среднеквадратическая погрешность расчета составляет 10 С.

3.2. Если для исследуемой жидкости известна зависимость давления насыщенного пара от температуры, то температуру вспышки в открытом тигле вычисляют по формуле (35), где АБ = 427 кПа·см2·с-1·К.

Среднеквадратическая погрешность расчета составляет 13 °С.



ПРИЛОЖЕНИЕ 3

(рекомендуемое)


МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕМПЕРАТУРЫ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ


1. Температуру воспламенения (tвосп) индивидуальных жидкостей в °С вычисляют по формуле (33), где a0 — размерный коэффициент, равный минус 47,78 °С; a1 безразмерный коэффициент, равный 0,882; aj— эмпирические коэффициенты, приведенные в табл. 20.


Таблица 20


Вид связи

aj, С

Вид связи

aj, С

С—С

0,027

С=О

—0,826

С С

—2,069

C—N

—5,876

С=С

—8,980

O—Н

8,216

С—Н

—2,118

N—Н

—0,261

С—О

—0,111




Среднеквадратическая погрешность расчета составляет 5 °С.

2. Если известна зависимость давления насыщенных паров от температуры, то температуру воспламенения индивидуальных жидкостей, состоящих из атомов С, Н, О, N, вычисляют по формуле


, (41)


где АБ— константа, равная 453 кПа·см2·см-1·К (для фосфорорганических веществ AБ = 1333 кПа·см2·см-1·К);

рвосп — парциальное давление пара исследуемой жидкости при температуре воспламенения, кПа;

 — стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения, вычисляемый по формуле (36).

Среднеквадратическая погрешность расчета составляет 6 С.

3. Температуру воспламенения алифатических спиртов и сложных эфиров вычисляют по формуле


, (42)


где К эмпирический коэффициент, равный 6·10-4 для спиртов и 7·10-4 для сложных эфиров.

Среднеквадратическая погрешность расчета составляет 2 С для спиртов и 4 °С — для сложных эфиров.



ПРИЛОЖЕНИЕ 4

(обязательное)


МЕТОДЫ РАСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ ПРЕДЕЛОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ ПО ГАЗО- И ПАРОВОЗДУШНЫМ СМЕСЯМ


Методы расчета применимы для индивидуальных органических веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl (не более одного атома хлора в молекуле) и их смесей. В случаях, оговоренных в пп. 2 и 3, в состав смесей могут входить водород, диоксид углерода, азот, водяной пар. Относительная среднеквадратическая погрешность расчетных значений концентрационных пределов распространения пламени не превышает 20 %.

1. Методы расчета концентрационных пределов распространения пламени индивидуальных веществ для начальной температуры 25 С

1.1. Нижний предел (н) в % об. вычисляют по формулам


(43)


или


(44)


где hf

— эмпирический параметр теплоты образования вещества, моль·кДж-1;

— стандартная теплота образования вещества в газообразном состоянии при 25 С, кДж·моль-1;

hj, hr, hs

— коэффициенты, характеризующие вклад j-х атомов (С, Н, О, N, Cl), r и s-x структурных групп, влияющих на нижний предел;

mj, mr, ms

— число атомов j-го элемента, r и s-x структурных групп в молекуле вещества;

l, р, q

— число химических элементов и типов структурных групп в молекуле вещества.

Значения коэффициентов hf , hj, hr приведены в табл. 21.


Таблица 21


hj

hr

hf,

hC

hH

hO

hN

hCl

hCC

h O

/

C—C

моль·кДж-1

9,134

2,612

-0,522

-0,494

-3,57

7,88

6,50

0,0246


Значения коэффициентов hs приведены в табл. 22.



Таблица 22


Вид структурной группы

hs

Вид структурной группы

hs

С—С

3,75

C—Cl

0,71

С=С

11,10

О—Н

0,52

С—Н

4,47

N—H

1,90

С—О

0,90

N—N

13,84

С=О

3,12

CC

31,05

С—N (трехвалентный)

2,27

44,13


1.2. Верхний предел распространения пламени (в) в % об. вычисляют в зависимости от величины стехиометрического коэффициента кислорода () по формулам:


при   8 (45)


при  > 8 (46)


где hj, qs

— коэффициенты, учитывающие химическое строение вещества;

т j

— число связей j-го элемента;

mC, mH, mCl, mO

— число атомов соответственно углерода, водорода, хлора и кислорода в молекуле вещества.

Значения коэффициентов hj и qs приведены в табл. 23 и 24.


Таблица 23


Вид структурной группы

hj

Вид структурной группы

hj

С—С

—0,84

С=О

1,31

С С

0,89

C—N

—1,17

С=С

0,24

CN

2,07

СС

1,93

C—Cl

0,71

С—Н

1,39

N—H

0,69

С—О

—1,40

O—H

1,25


Таблица 24


Вид структурной группы

qs


—1,47

цикл неароматический

9/mc


1,11


2. Метод расчета концентрационных пределов распространения пламени для смесей горючих веществ при начальной температуре 25 С

Метод предназначен для веществ, не вступающих между собой в химическую реакцию при начальной температуре. В число компонентов смеси может входить молекулярный водород, объемная концентрация которого не должна превышать 75 % от суммы горючих компонентов смеси. Негорючими компонентами смеси являются диоксид углерода, азот и водяной пар. В число компонентов смеси не входит кислород.

Нижний н (верхний в) предел распространения пламени для смеси горючих веществ в % об. вычисляют по формуле


, (47)


где k — концентрация k-го горючего компонента смеси, % об.;

— нижний или верхний предел для бинарной смеси k-го горючего компонента с воздухом, % об.;

п число горючих компонентов смеси.

Если предел ( ) какого-либо компонента смеси неизвестен, его вычисляют, как указано в п. 1.

3. Методы расчета пределов распространения пламени для смесей горючих веществ с негорючими при выпуске их в воздух для начальной температуры 25 С

Данные методы расчета применяются в том случае, если компоненты смеси не вступают между собой в химическую реакцию при начальной температуре, негорючими компонентами смеси являются диоксид углерода, азот и водяной пар. В число горючих компонентов смеси может входить молекулярный водород, объемная концентрация которого не должна превышать 75 %. В число компонентов смеси не входит кислород.

3.1. Нижний концентрационный предел распространения пламени для смеси (н) в % об. вычисляют по формуле


н = 100/(1 + в), (48)


где в — число молей воздуха, приходящееся на 1 моль исходной смеси, определяют по формуле


, (49)


где

— нижний предел распространения пламени k-го горючего компонента, % об.;

j

— концентрация j-го негорючего компонента, % об.;

Сj

— коэффициент j-го негорючего компонента;

т

— число негорючих компонентов смеси.

Значения коэффициента Сj приведены в табл. 25.


Таблица 25


Негорючий компонент смеси

Сj

Азот

0,988

Водяной пар

1,247

Диоксид углерода

1,590


3.2. Верхний предел распространения пламени для смеси (в) в % об. вычисляют по формуле


(50)


где — верхний предел распространения пламени для бинарной смеси k-го горючего компонента с воздухом, % об.;

— верхний условный предел распространения пламени j-го негорючего компонента, вычисляемый для каждого негорючего компонента по формуле


, (51)


где ф — минимальная флегматизирующая концентрация негорючего компонента, % об.;

Кф коэффициент флегматизации.

Минимальную флегматизирующую концентрацию (ф) каждого негорючего компонента в % об. вычисляют по формуле


, (52)


где — коэффициент теплоты образования смеси горючих компонентов в газообразном состоянии, моль·кДж-1;

— свободные члены;

— коэффициенты атомов и структурных групп горючих компонентов (их значения приведены в табл. 26);

mj число атомов j-го вида в смеси горючих компонентов.


Таблица 26


Коэффициенты

Значение коэффициента при разбавлении смеси

hj, hj

азотом

водяным паром

диоксидом водорода

hf

0,865·10-2

0,802·10-2

0,736·10-2

hф

1,256

0,780

0,584

hС

2,528

1,651

1,292

hH

0,759

0,527

0,427

hO

0,197

0,446

0,570

hN

—0,151

—0,147

—0,133

hCC

1,500

1,500

1,500

hф

2,800

2,236

2,020

h''С

5,946

5,000

4,642

h''H

1,486

1,250

1,160

h''О

—2,973

—2,500

—2,321

h''N

0

0

0

h''CC

0

0

0


Для смеси горючих компонентов величины Hf в кДж·моль-1 и тj вычисляют по формулам