Окись этилена - Зимаков П.В.
Скачать (прямая ссылка):
3,1 am (инициатор воспламенения — нагретая платиновая проволока), равны (объемн. %):
С водородом......75
С азотом........75
С двуокисью углерода . . 82
Взрываемость системы окись этилена — двуокись углерода — воздух изучали49 при разных давлениях. Пределы взрываемости такой системы61 графически даны на рис. 19. Пунктирная линия
о го 40 50 80 too
Окись Воздих
этил є на
Рис. 19. Пределы взрываемости смеси окиси этилена, двуокиси углерода и воздуха в объемн. %.
соответствует смесям (окись этилена : двуокись углерода = = 10 : 90), которые находятся вне взрывоопасной области. Пределы взрываемости окиси этилена в смеси с азотом, двуокисью углерода и водяным паром были определены61 и при более высоких температурах и давлениях (до 6 am). При 50 0C и общем давлении 6 am для достижения взрывобезопасной концентрации окиси этилена в смеси должно быть не менее 45% азота.
В качестве газов-разбавителей очень эффективны углеводороды. Это видно из данных о нижнем пределе взрываемости смеси окиси этилена с такими разбавителями; пределы взрываемости определялись при начальном давлении 3,1 am (инициатор вос-
пламенения — нагретая платиновая проволока) и были равны46 (в объемн. %):
С метаном .... 85 С пропаном .... 95 С этаном.....93 С бутаном .... 97
Эффективность газообразных углеводородов в качестве разбавителей объясняется, вероятно, тем, что при распространении пламени углеводороды также подвергаются тепловому разложению и поглощают большое количество тепла, в результате чего уменьшается скорость распространения пламени. Этилен, который при разложении выделяет тепло, обладает примерно такой же эффективностью в качестве газа-разбавителя, как и азот.
При транспортировании и разливе жидкой окиси этилена в стальные баллоны или цистерны также используют различные газы-разбавители. Сведения о растворимости газов в жидкой окиси этилена были приведены ранее (см. табл. 19, стр. 54).
7,0
4,г
!,4
D
~77
I /
///fs
Ы °"
НеВзрыВч смесь
ттая ///'
L#
J
ЗзрыВ чатая смесь
20 40 60
Темтрс-тура жидкости, 0C
Рис. 20. Безопасные давления паров невзрываемых смесей окиси этилена и разбавителя над жидкой фазой при разных температурах:
/-35% N2: 2-28% СО»; J-25% CH1; 4-17% C2H6; 5-15% C3H8; S-13% C4Hi0.
ZO 40 SO 30 WO Содержание окиси зтил.'.іа. ібгс^ч/. %
Рис. 21. Концентрация паров окиси этилена в смеси с инертными газами при разных температурах и давлениях.
На рис. 20 и 21 приведены данные46 о безопасных рабочих давлениях паров смесей окиси этилена и разбавителя над жидкой фазой, а также концентрации паров окиси этилена в смеси с инертными газами при разных температурах. Предполагается, что окись этилена и газы-разбавители подчиняются законам идеаль-
ных газов и что в системе существует равновесие между газом и жидкостью. Например (рис. 20), при использовании метана в качестве разбавителя и температуре внутри емкости 30 0C для достижения взрывобезопасной концентрации окиси этилена избыточное давление смеси должно составлять 1,71 am.
Кривые, приведенные на рис. 20, включают так называемый фактор безопасности, равный 10% и гарантирующий полную взры-вобезопасность смеси. Это значит, что концентрация окиси этилена в указанных смесях на 10% меньше ее нижнего предела взрываемости. Например, из данных46 о величине нижнего предела взрываемости окиси этилена с различными разбавителями, следует, что газовая смесь окись этилена — метан, которая содержит менее 85% окиси этилена, невзрывоопасна. Однако, как видно из рис. 20, максимально допустимое содержание окиси этилена в смеси с метаном составляет лишь 75%, т. е. на 10% ниже нижнего предела взрываемости для данной смеси.
По данным рис. 21 можно определить условия безопасной работы при использовании различных разбавителей. Например, приведенная на рис. 21 кривая, соответствующая избыточному давлению 2,45 am, показывает, что в интервале 30—34 0C концентрация окиси этилена в паровой фазе может изменяться от 59 до 68%, и поэтому если в качестве газа-разбавителя взять метан (предельная безопасная концентрация окиси этилена в такой смеси с учетом фактора безопасности равна 75%), то эти условия будут взрывобезопасными. Однако если разбавителем является азот, то для безопасной работы при том же избыточном давлении 2,45 am температура смеси не должна превышать 32 0C (предельная безопасная концентрация окиси этилена в такой смеси с учетом фактора безопасности равна 65%). Минимальные концентрации окиси этилена и воздуха во взрывоопасных смесях с метаном и азотом приведены в табл. 23 и изображены графически на рис. 22.
ТАБЛИЦА 23
Минимальные концентрации окиси этилена и аоздуха во взрывоопасных смесях с азотом и метаном
(Начальное давление 3,1 am, инициатор воспламенения — нагретая платиновая проволока)
Содержание окиси
этилена объемн. %
Содержание других компонентов смеси, объемн. %
Содержание окнеи этилена объемн. %
