Приложение N 2. Пожаровзрывоопасные характеристики веществ и смесей, используемых в технологических процессах радиохимических производств

Приложение N 2

к Положению

об оценке пожаровзрывобезопасности

технологических процессов радиохимических

производств, утвержденному приказом

Федеральной службы по экологическому,

технологическому и атомному надзору

ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВЕЩЕСТВ И СМЕСЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССАХ РАДИОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

1. Нижний концентрационный предел распространения пламени - минимальное содержание горючего газа (газов) в смеси с воздухом, при котором происходит воспламенение смеси. Величины для водорода, аммиака, оксида углерода и метана составляют соответственно 4,0; 13,0; 12,0 и 4,0 объемных процента.

Влияние температуры на величину оценивается по зависимости:

где

- нижний концентрационный предел распространения пламени горючего газа при температуре T₂, % об.;

- нижний концентрационный предел распространения пламени горючего газа при температуре T₁ % об.;

T₁, T₂ - температуры в K.

При наличии в газовой смеси нескольких горючих газов величина может быть рассчитана по формуле Ле-Шателье:

где

- содержание i-го горючего в смеси горючих газов, % об.;

- нижний концентрационный предел распространения пламени i-го горючего газа, % об.

Минимальная флегматизирующая концентрация - наименьшая концентрация флегматизатора в смеси с горючим и окислителем, при которой смесь становится неспособной к распространению пламени при любом соотношении компонентов. Для H₂, NH₃, CO и CH₄ имеются справочные данные по величинам при разбавлении азотом и диоксидом углерода. Влияние температуры оценивается по формуле:

где

- минимальная флегматизирующая концентрация инертного компонента в смеси горючих газов при температуре T₂, % об.;

- минимальная флегматизирующая концентрация инертного компонента в смеси горючих газов при температуре T₁, % об.

В совокупности эти показатели позволяют решать практические задачи по оценке воспламеняемости газовых смесей и обеспечению безопасных условий работы с ними.

2. Объем воздуха (инертного газа) - V_разб, необходимый для разбавления одного объема газовой смеси до ПБЭ, можно оценить по зависимости:

где

- концентрация горючего газа (или смеси горючих газов) в данной смеси, % об.

3. Температурой вспышки (T_всп) называется самая низкая температура вещества (горючей жидкости), при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от постоянного источника зажигания.

Нижним температурным пределом распространения пламени (T_н) называется температура вещества, при которой его насыщенные пары образуют в воздухе концентрации, равные

Величину T_всп смеси горючих жидкостей рассчитывают по формуле:

где

x_i - мольная доля i-го компонента в смеси (в жидкой фазе);

- мольная теплота испарения i-го компонента, кДж·моль^-1;

T_вспi - температура вспышки i-го компонента, °C;

- температура вспышки смеси, °C;

R - универсальная газовая постоянная.

Значение может быть рассчитано по интерполяционной формуле:

где

T_кипi - температура кипения i-го компонента, °C.

По этой же формуле рассчитывается величина T_н смеси, если вместо T_всп подставить величины T_н компонентов смеси.

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (6) составляет 9 °C.

4. В открытом сосуде температура начала газовыделения (T_нг) для смесей трибутилфосфата (далее - ТБФ) и его растворов в углеводородных разбавителях с азотной кислотой концентрации 12 моль/л составляет 80 - 90 °C, максимальная скорость газовыделения (W_max) для необлученных смесей - 1,5 л/мин.·л экстрагента, для облученных - 4 л/мин.·л экстрагента.

5. В открытых сосудах T_нг для смесей сорбентов с азотной кислотой концентрации 7 и 12 моль/л при наличии раствора между гранулами сорбента составляет, соответственно, 70 и 60 °C, W_max для необлученных смесей при температуре 100 °C - 0,8 - 1,2 л/мин.·л сорбента, для облученных - 2,3 - 2,5 л/мин.·л сорбента.

6. Для смесей ТБФ и его растворов в углеводородных разбавителях с азотной кислотой концентрации 3 - 12 моль/л величины T_взр составляют 125 - 140 °C для необлученных смесей и 110 - 120 °C для облученных смесей, V_уд парогазообразных продуктов после завершения теплового взрыва - 1,5 - 2,0 м³/л экстрагента.

7. Величины T_взр смесей экстрагента (ТБФ) с уранилнитратом составляют 170 - 180 °C.

8. Аниониты в нитратной форме или с нитратным комплексом металлов в сухом состоянии воспламеняются при температуре 200 - 210 °C вне зависимости от герметичности сосуда.

9. Смеси анионитов с азотной кислотой после удаления водной фазы между гранулами сорбента способны к воспламенению при нагревании до температуры 130 - 150 °C (необлученные смеси) и 115 - 120 °C (облученные смеси), при этом герметичность сосуда не имеет значения. V_уд парогазообразных продуктов теплового взрыва анионита в нитратной форме составляет 0,15 м³ на литр воздушно-сухого сорбента, для смесей его с 6 - 12 моль/л азотной кислотой - от 1,2 до 1,7 м³ на литр воздушно-сухого сорбента.