CC BY
10
должна быть выполнены в конструкции, исключающих искрообразования в процессе их эксплуатации.
При использовании непредусмотренных проектом материала в технологическом процессе, то следует выполнять проверочные расчеты по определению концентраций паров, как в пределах ограждающих конструкций оборудования, так и в воздуховодах местных отсосов с тем, чтобы концентрация горючих веществ не превышала предельно допустимых значений.
При замене одного отдельного материала другим, следует производить полную очистку технологического оборудования, вентиляторов, воздуховодов от применявшихся ранее материалов и отходов.
Для предотвращения накопления электростатических зарядов на технологическом оборудовании следует, обрабатывать их антистатической смазкой, а для предотвращения электростатических зарядов на теле человека необходимо устраивать в зоне обслуживания данного оборудования электропроводящие полы, и рабочим применять антистатическую обувь, подошва которой изготовлена из специальной электропроводящей резины с приформованными контактами.
Для предотвращения накопления зарядов на металлических частях оборудования можно предусмотреть специальное заземление сопротивлением заземляющего устройства не более 100 Ом.
Таким образом, для предотвращения распространения пожара и взрыва в производственном процессе необходимо разработать ряд технических решений, внедрение которых позволит обеспечить требуемую степень огнестойкости помещений и зданий, не допустить распространения по зданию пожара, снизить вероятность задымления помещений, недопустить разлива пожароопасных веществ наружу, обеспечить безопасность эвакуации людей при пожаре и мер эффективного пожаротушения объекта.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алексеев Н.В., Волков О.М., Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств, М., ВИПТШ МВД СССР, 1986.
2. Горшков А.Г., Бочаров А.И. Меры по обеспечению пожаровзрывобезопасности технологического процесса при нанесении лакокрасочных материалов на поверхность детали / Сборник материалов конференции «Комплексные проблемы техносферной безопасности», Воронеж, ВГТУ, Ч. II, 2016. - С. 75-79.
3. Горшков А.Г., Карпенко A.A. Методика оценки пожаровзрывоопасности объектов деревообрабатывающей промышленности. Сборник материалов 12 международной научно-практической конференции "Обеспечение безопасности жизнедеятельности: проблемы и перспективы". Минск: УГЗ, 2018. - С.46.
УДК 614.84
В.А. Горюнов, Ю.К. Сунцов*, А.Б. Плаксицкий, A.B. Мещеряков
Воронежский институт - филиал ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России
*Воронежский государственный педагогический университет
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТГА-АНАЛИЗА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
В работе представлены аспекты возможного применения ТГА-анализа для определения давления насыщенного пара органических веществ.
Ключевые слова: пожарная безопасность, ТГА-анализ, давление насыщенных паров.
V.A. Goryunov, Yu.K. Suntsov, A.B. Plaksitsky, A. V.Meshcheryakov
POSSIBILITY OF APPLICATION OF TGA-ANALYSIS FOR DETERMINING PRESSURE OF SATURATED VAPOR OF ORGANIC SUBSTANCES
The paper presents aspects of the possible application of TGA analysis to determine the saturated vapor pressure of organic substances.
Keywords: fire safety, TGA analysis, saturated vapor pressure.
В целях обеспечения пожарной безопасности процессов производства, хранения и транспортирования веществ необходимы данные о показателях пожаровзрывоопасности веществ. Ряд важнейших показателей пожаровзрывоопасности, к которым относятся температуры вспышки, воспламенения, температурные пределы распространения пламени огнеопасных жидкостей можно рассчитывать на основании зависимости давления насыщенного пара (Р) от температуры (Т) кипения растворов [ 1 ].
Существует ряд методик экспериментального определения давления насыщенного пара (Р), но применительно к высококипящим соединениям и системам их содержащим, возникает ряд ограничений, связанных с необходимость в высоком вакууме, конденсации паров и длительном нагреве при высоких температурах, что может привести к разложению анализируемого вещества.
Одним из новых методов, позволяющих исследовать высококипящие соединения, является метод термогравиметрического анализа (ТГА), в рамках которого возможно определение давления насыщенного пара (Р) индивидуальных веществ и систем, а также энтальпий испарения с использованием небольших навесок вещества, без необходимости применения глубокого вакуума, существенно сокращая длительность эксперимента.
Для индивидуального вещества скорость испарения с единицы поверхности можно описать формулой Лэнгмюра, при условии химической устойчивости вещества при переходе его из конденсированной фазы в парообразное состояние :
где Р - давление насыщенного пара при температуре Т, а - коэффициент испарения, М - молекулярная масса испаряющегося вещества, Я - универсальная газовая постоянная.
Таким образом, при известной величине коэффициента испарения давление насыщенного пара (Р) можно определить через скорость испарения.
При испарении в глубокий вакуум, когда отсутствует конденсация вещества, коэффициент испарения равен единице. В условиях ТГА эксперимента, в присутствии продувочного газа, коэффициент испарения принимает значения, меньше единицы, и зависит от скорости потока.
Основная трудность реализации данной методики заключается в необходимости точного определения коэффициент испарения, который зависит не только от условия эксперимента, но и от свойств изучаемого вещества, что приводит к отклонениям по сравнению со стандартными веществами.
Авторами [2] была предложена методика, учитывающая молекулярно-кинетические и диффузионные процессы. В условиях ТГА эксперимента рассматривается молярный поток вещества, испаряющегося с плоской поверхности конденсированной фазы:
(1)
2тгМ
D
а =
RT ^(DS^V + Xo^DKt
(2)
где V - скорость потока (расхода) продувочного газа, К - отношение плотности пара к плотности конденсированной фазы исследуемого вещества, D - коэффициент диффузии испаряемого вещества в продувочном газе; хО - расстояние, на которое диффундируют испаряющиеся молекулы.
Поскольку коэффициент диффузии в паровой фазе незначительно изменяется с ростом температуры, то при испарении низколетучих соединений при высоком расходе продувочного газа коэффициент испарения принимался константой для данного вещества. [2]
Предложенная методика позволяет не только определить давление насыщенного пара исследуемого вещества, но и другие физико-химические параметры исследуемого соединения: коэффициент диффузии D его паров в продувочном газе, а также плотность его конденсированной фазы (на основе значения К - отношения плотностей паровой и конденсированной фаз).
Однако, при исследовании растворов веществ данных лишь ТГА-анализа оказывается недостаточно. Сопряжение прибора синхронного термического анализа с ИК-Фурье-спектрометром или хроматографом позволяет опередить не только изменение массы конденсированного вещества, но и концентрацию паров веществ в паровой фазе.
В этом случае, процесс испарение n-компонентного раствора можно описать системой дифференциальных уравнений:
dx,
(JInm - x. ;i = i,2, .n-i. (3)
где xi - мол. доля i-компонента в расворе, yi - мол. доля i-компонента в паровой фазе, m - масса расвора.
Экспериментально определяя изменение состава паровой фазы в изотермических условиях можно рассчитать давления насыщенного пара (Р) исследуемых веществ. [3]
И на основе известных соотношений рассчитать термодинамические функции (химические потенциалы, избыточная энергия Гиббса и избыточная энергия Гельмгольца) веществ, а так же значения температуры вспышки, воспламенения, температурные пределы распространения пламени.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сунцов Ю.К., Сорокина Ю.Н., Чуйков A.M., Горюнов В.А. Взаимосвязь энергии Гельмгольца с температурой вспышки веществ в гомологических рядах н-алкилэтаноатов, н-спиртов и кетонов. Пожаровзрывобезопасность. М.: 2016. Т.З, С. 27-33
2. Ралис Р.В., Яблонский Г. С., Слободов A.A. Определение давления насыщенного пара низколетучих веществ на основе изучения скорости испарения методом термогравиметрического анализа // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Том 15. № 6. С. 1072-1080.
3. Жаров В.Т., Серафимов JJ.A. Физикохимические основы дифциляции и ректификации. Л.: Химия, 1975. -240 с.
УДК 159.9.075
E.H. Горячева
ФГБУ «ВНИИ ГО ЧС МЧС России» (федеральный центр науки и высоких технологий)
ИНДИВИДУАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОТРУДНИКОВ МЧС РОССИИ С РАЗЛИЧНЫМ СТАЖЕМ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И РЕГИОНОМ ПРОЖИВАНИЯ
