Нкпр что это за единица измерения

НИЖНИЙ (ВЕРХНИЙ) КОНЦЕНТРАЦИОННЫЙ ПРЕДЕЛ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ

НИЖНИЙ (ВЕРХНИЙ) КОНЦЕНТРАЦИОННЫЙ ПРЕДЕЛ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ

НИЖНИЙ (ВЕРХНИЙ) КОНЦЕНТРАЦИОННЫЙ ПРЕДЕЛ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ (НКПР, ВКПР) — минимальное (максимальное) содержание горючего вещества (см. ГОРЮЧИЕ ВЕЩЕСТВА И МАТЕРИАЛЫ) в смеси с воздухом, при котором возможно распространение пламени по газо-, паро- или пылевоздушной смеси на любое расстояние от источника зажигания (см. ИСТОЧНИК ЗАЖИГАНИЯ ) [1].

Концентрационные пределы распространения пламени (КПРП) являются едва ли не основной характеристикой пожароопасных свойств веществ и материалов. Мощность зажигающей искры, температура самовоспламенения, температура горения имеют смысл только внутри концентрационной области распространения пламени.

Область концентрации горючего вещества, которая лежит между нижним и верхним КПРП, характеризуется возможностью загорания и устойчивого горения смеси и называется областью взрывоопасных концентраций.

Если концентрация горючего вещества выходит за концентрационные пределы, горючая смесь становится взрывобезопасной. Если концентрация горючего вещества меньше нижнего КПРП, то горение невозможно. Если концентрация горючего вещества больше ВКПРП, то возможно диффузионное горение такой газовой смеси при выходе ее в окружающее пространство и наличии источника зажигания.

Пределы распространения пламени веществ и материалов определяют расчетными и экспериментальными методами.

Наряду с принятой системой определения пределов по концентрации горючего в смеси, в последние годы для твердых горючих материалов стал довольно широко применяться предел распространения пламени по кислороду, который находится экспериментально и носит название кислородного индекса (КИ).

Этот параметр также зависит от давления, температуры. Кислородный индекс характеризует то минимальное содержание кислорода в смеси с азотом, при котором возможно воспламенение горючего материала с его последующим горением.

Пределы распространения пламени применяются в практике для классификации производств по степени их пожарной опасности, при расчете предельно допустимых концентраций горючих паров и газов в помещениях при производстве огневых работ, для расчета взрывоопасных режимов работ в среде, содержащей горючие газы и пары.

Максимальная скорость реакции и распространения фронта пламени наблюдается при стехиометрическом соотношении компонентов (концентрации горючего, равной стехиометрической φ_гв = φ_смк).

При отклонении от стехиометрического соотношения скорость горения, а следовательно, и скорость тепловыделения будут снижаться.

При φ_гв φ_смк снижение тепловыделения происходит в результате нехватки окислителя и затратам на нагревание избытка топлива, не принимающего участия в химической реакции.

Таким образом, для парогазовых смесей можно выделить как минимальную (нижнюю) φ_н, так и максимальную (верхнюю) φн концентрацию горючего, при которой наступают критические условия распространения фронта пламени.

Рис. 1 Расположение областей возможных концентраций горючего

Концентрационные пределы распространения пламени могут сильно изменяться при изменении внешних условий. Изменения КПРП объясняются с точки зрения баланса тепловыделения и теплоотдачи в системе.

Все факторы, изменение которых приведет к увеличению тепловыделения, будут расширять КПРП (снижать нижний КПРП и повышать верхний КПРП). Факторы, увеличивающие теплоотдачу, будут суживать КПРП (увеличивать нижний КПРП и уменьшать верхний КПРП).

Наибольшее влияние на КПРП оказывают:

— концентрация окислителя в окислительной среде (содержание кислорода в воздухе);

— концентрация инертных газов (флегматизаторов);

Источник

Что такое НКПР в газоанализаторах?

Газоанализаторы представляют собой специальные приборы, предназначенные для обнаружения в окружающей среде различных газов. В случае повышенной концентрации горючих веществ в воздухе, создаются условия, опасные для жизни. Поэтому такое оборудование, как газосигнализатор газов и паров, должно присутствовать на большинстве промышленных предприятиях. В процессе эксплуатации необходимо определить НКПР и ВКПР.

Что такое НКПР?

НКПР в газоанализаторах – это нижний концентрированный предел распространения пламени. Данная аббревиатура обозначает минимальную концентрацию горючего вещества в смеси с окислителем, при которой пламя может распространиться на любое расстояние от очага возгорания. В качестве горючего вещества может выступать газ или пары горящей жидкости, а в качестве окислительной смеси – воздух или кислород.

Также в газоанализаторах существует понятие ВКПР – верхний концентрируемый предел распространения пламени. Концентрация между НКПР и ВКПР обозначает диапазон взрываемости.

Какие факторы влияют на значение НКПР?

Нижний концентрированный предел распространения пламени зависит от следующих факторов:

При наличии в горючей смеси невоспламеняемых добавок значение верхнего концентрируемого предела становится пропорциональным его концентрации до точки флегматизации, на которой верхние показатели совпадают с нижними. НКПР повышается незначительно.

Как рассчитать значение НКПР?

Значение НКПР можно определить двумя способами:

Нижний концентрируемый предел распространения пламени определяется по предельной теплоте сгорания. На 1м 3 газовоздушных смесей данный предел составляет 1830 кДж постоянного тепла при горении. Размерность КПРП выражается в г/м 3 или процентах. Значение порогов устанавливается при выпуске из производства и может находиться в пределе 5-50% НКПР.

Допустимая концентрация для любого взрывоопасного вещества равняется 5% от НКПР. Именно при таких показателях можно проводить огневые работы.

Другие новости

Датчик газоанализатор – акусторезонансный АРП

Газоанализаторы для обследования колодцев, емкостей

Газоанализаторы, сигнализаторы для канализационных насосных станций (КНС)

Газоанализаторы, сигнализаторы для котельных

Источник

Нижний концентрационный предел распространения пламени

На значения НКПРП и ВКПРП оказывают влияние следующие факторы:

Размерность КПРП может выражаться в объемных процентах или в г/м³.

КПРП определяют расчетным путем или находят экспериментально.

Применяется при категорировании помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, для анализа риска аварии и оценки возможного ущерба, при разработке мер по предотвращению пожаров и взрывов в технологическом оборудовании.

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Нижний концентрационный предел распространения пламени» в других словарях:

нижний концентрационный предел распространения пламени — НКПР Концентрация горючего газа или пара в воздухе, ниже которой взрывоопасная газовая среда не образуется. [ГОСТ Р МЭК 60050 426 2006] Тематики взрывозащита Синонимы НКПР EN LELlower explosive limit … Справочник технического переводчика

нижний концентрационный предел распространения пламени — 3.1.6 нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (lower explosive limit, LEL); НКПР, %: Объемная доля горючего газа или пара в воздухе, ниже которой не образуется взрывоопасная газовая среда. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (НКПР) — 2.10.1 нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (НКПР): Минимальное содержание горючего газа или пара в воздухе, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника. Источник: ГОСТ… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) — 2.1.6 нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): По ГОСТ 12.1.044. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

нижний концентрационный предел распространения пламени, НКПР — 3.12 нижний концентрационный предел распространения пламени, НКПР (lower explosive limit, LEL): Концентрация горючего газа или пара в воздухе, ниже которой взрывоопасная газовая среда не образуется, выражается в процентах (см. МЭК 60079 20 1 [2]) … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

нижний концентрационный предел распространения пламени НКПР — lower explosive limit, LEL Концентрация горючего газа или пара в воздухе, ниже которой взрывоопасная газовая среда не образуется … Электротехнический словарь

НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени) — 3.37 НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени) : По ГОСТ 12.1.044. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

НКПР нижний концентрационный предел распространения пламени — lower explosive limit, LEL Концентрация горючего газа или пара в воздухе, ниже которой взрывоопасная газовая среда не образуется … Электротехнический словарь

нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени — Минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. [ГОСТ 12.1.044 89] Тематики пожарная безопасность … Справочник технического переводчика

нижний концентрационный предел распространения (НКПР) пламени (воспламенения) — 3.5 нижний концентрационный предел распространения (НКПР) пламени (воспламенения): Минимальное содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой (НКПР, % об.), при котором возможно распространение пламени по смеси на любое… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Концентрационные пределы распространения пламени

Согласно мнению ученых о дефлаграционном горении, скорость распространения огня можно уменьшить. При испытаниях воспламеняемости различных смесей экспертам удалось выяснить, что сама величина показателя не может быть ниже критического значения. Возгорание на поверхности определенного размера зависит от материала, применяемого окислителя. Если состав превышает границы диапазона, устойчивое протекание реакции исключено.

Концентрационные пределы распространения пламени

С помощью исследовательских опытов в специальных лабораториях определяют характерные особенности риска взрыва некоторых газов, паров. Другими словами, выясняют концентрационные пределы распространения пламени. Они бывают верхние, нижние.

Если виды преодолевают предусмотренные границы, смесь можно считать взрывобезопасной. При реакции больше верхнего уровня существует вероятность, что возникнет диффузионное горение. Если смесь попадает в окружающее пространство, есть источник зажигания.

Нижний

Если концентрация в воздухе горючего вещества минимальная, но при этом возникает стойкий огонь, незатухающий самостоятельно, можно утверждать, что край не перейден. Тогда говорится про нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПРП).

Верхний

При попадании в воздух большой кумуляции горючего вещества речь идет про иной уровень. Тогда применяется термин «верхний концентрационный предел распространения пламени» (ВКПРП). Граница отмечается в период самостоятельного затухания огня.

Область воспламенения

При испытаниях показателей различных уровней документируются, на их основании составляется график. Предельные значения считаются областью воспламенения. Горючее вещество с концентрацией в диапазоне от НКПР до ВКПР может вспыхнуть от одной только искры, образованной даже статическим электричеством. Следовательно, чем больше область возгорания, тем более взрывоопасным считается вещество.

Факторы влияния

На показатели верхнего, нижнего предела влияют следующие параметры:

Значения для компонентов газовых смесей

Закономерности поведения каждой составляющей помогают определить возможную реакцию вещества. В ТС применяются не только идеальные газы, в которых молекулы равны, но и различные топливные вещества, в том числе дизельные, состоящие из нескольких компонентов. Даже воздух является смесью таких природных элементов, как кислород, водород и др.

Чтобы определить категорию взрывоопасности смеси, проводят эксперименты. Для воспламенения потребуется источник зажигания. Самостоятельное возгорание происходит только при температуре, влияющей на внешнюю среду или оказывающей действие при нагревании тары, где содержится горючая смесь.

*показатели учитываются как средний уровень для воспламенения в различной среде.

Как рассчитать КПРП

Если жар увеличивается, область возникновения огня расширяется. При сокращении давления она уменьшается. Влияние на динамику поведения огня оказывают ингибиторы, флегматизаторы либо регулировка мощности источника зажигания.

КПР является одной из главных характеристик при выявлении пожарных свойств различных материалов, веществ. Источники воздействия на пламя имеют значение лишь в области распространения.

Формулы

Чтобы вычислить пределы, используют соответствующие расчетные методы, эксперименты.

Находить КПР можно по аппроксимационной формуле.

Обычно наиболее высокая температура огня, скорость распределения по поверхности образуется у смесей стехиометрического состава. Следовательно, их справедливо считают самыми пожаровзрывоопасными. Кумуляцию вычисляют с помощью уравнения.

Стехиометрическая смесь метана с воздухом будет составлять 1 моль основного вещества, 2 моля кислорода и 2×3,76 молей азота. Кумуляция горючего определяется следующим образом:

CH4 + 2O2 + 2×3,76N2 = CO2 + 2H2O + 2×3,76N2

Следовательно, φстех = (nCH4 × 100)/(nCH4 + nO2 + nN2) = (1 × 100)/(1 + 2 + 2×3,76) = 9,5

КПР веществ, данные которых можно увидеть в различных источниках, определены через эксперименты. Для многих видов сырья, газов, смесей приблизительное значение вычисляется с помощью формулы, причем как для нижнего, так верхнего предела.

φн(в) = 100 / (an + b), где n – количество молей кислорода, которое понадобится для полного сгорания одного моля вещества, определенного с помощью уравнения; a и b – постоянные переменные, которые зависят от значения n, указанных в таблице.

Также применяют формулу Ле-Шателье.

Она выражает правило смешения. Заключается оно в том, что несколько видов смесей, показатель которых на нижнем пределе воспламенения, можно соединить и получить материал, находящийся на том же уровне пожароопасности.

Эта формула подходит для вычисления КПР многих видов смесей, не подвергающихся воздействию внешней среды.

Примеры

Задача 1: рассчитать КПР бутана в воздухе.

В данном случае расчет проводится с помощью аппроксимационной формулы. Чтобы вычислить КПР, нужно узнать число молей кислорода, при котором сгорает 1 моль бутана.

С4H10 + 6,5O2 = 4CO2 + 5H2O.

С помощью этих данных следует рассчитать НКПР.

φн(в) = 100 / (an + b) = 100 / (8,684×6,5 + 4,679) = 1,64%

Согласно экспериментальным значениям КПРП (1,86 % и 8,41 %), полученным с помощью справочных источников, по итогам расчета можно понять, что расхождения в них небольшие.

Задача 2: вычислить концентрационные пределы воспламенения смеси, если пропана 80 % об., бутана 20 % об.

Расчет производится с помощью формулы Ле-Шателье.

С помощью специальной таблицы необходимо найти НКПВ и ВКПВ пропана и бутана:

Если невозможно найти табличные сведения, вычисление происходит расчетным способом с помощью формулы, приведенной выше.

Далее подставляют найденные значения:

φсмн = 100 / [(80/2,1) + (20/1,8)] = 2%

φсмв = 100 / [(80/9,5) + (20/9,1)] = 9,4%

Получается, что НКПРП смеси пропана с бутаном составляет 2 % об., а ВКПРП – 9,4 % об.

Когда применяется расчет КПРП

Результаты вычислений необходимы при классификации производств по ПБ. Определяется допустимость концентрации смесей горючих паров, газов, в помещениях, где проходят огневые работы, с целью расчета взрывоопасности. Согласно ГОСТ, показатели необходимо применять для определения ПВБ следующих категорий:

Методы выявления в окружающей среде повышенной концентрации горючих смесей крайне важны для создания безопасных условий деятельности человека. Для этого разработаны специальные устройства, называемые газоанализаторами. Они должны быть на каждом промышленном предприятии. С их помощью можно определить НКПРП и ВКПРП, значит, вычислить вероятную площадь воспламенения и риски, связанные с ним.

Также, степень опасности зависит от группы распространения пламени.

Источник

Нкпр что это за единица измерения

С_ст – стехиометрическая концентрация горючего (ГГ, паров ЛВЖ, ГЖ) – это такая концентрация горючего в смеси при которой окислителя (кислорода, воздуха) ровно столько, сколько необходимо для полного окисления (сгорания) горючего.

ГГ – горючий газ – газ который при смешивании с воздухом способен образовать взрывоопасную смесь.

ЛВЖ – легковоспламеняющаяся жидкость – это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61 o С.

ГЖ – горючая жидкость – это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источников зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61 o С.

Если концентрация горючего вещества в смеси меньше нижнего предела распространения пламени, такая смесь гореть и взрываться не может, поскольку выделяющейся вблизи источника зажигания теплоты для подогрева смеси до температуры воспламенения недостаточно. Если концентрация горючего вещества в смеси находится между нижним и верхним пределами распространения пламени, подожженная смесь воспламеняется и горит как вблизи источника зажигания, так и при удалении его. Такая смесь является взрывоопасной. Чем шире будет диапазон пределов распространения пламени (называемых также пределами воспламеняемости и пределами взрываемости) и ниже нижний предел, тем более взрывоопасен газ. Если концентрация горючего вещества в смеси превышает верхний предел распространения пламени, то количества окислителя в смеси недостаточно для полного сгорания горючего вещества.

Концентрационные пределы определяются расчетным путем, либо экспериментально, при этом расчетные и экспериментальные значения НКПР и ВКПР могут различаться.

Источник