Сравнительный анализ методов определения температуры вспышки на примере диалкиламинов

В.В. Смирнов, С.Г. Алексеев, А.Ю. Кошелев

ФГБОУ В ПО Уральский институт ГПС МЧС России

Производные алифатических аминов имеют широкое применение в химической промышленности и быту.Температура вспышки веществ и материалов играет большую роль в обеспечении пожаровзрывобезопасности технологических процессов при хранении, транспортировке и использовании горючих жидкостей [1]. Ранее отмечалось, что температура вспышки является критерием пожаровзрывоо- пасности горючих жидкостей [1]. Данный показатель применяется в строительстве при категорировании помещений, зданий и сооружений промышленного назначения, определении классов зон электроустановок.

На основании экспериментальных данных [2-4] нами определены коэффициенты а (0,64) и b (38,87) для уравнения Орманди-Крэвена (1) для вторичных алкиламинов (табл. 1), кроме того, предложены уравнения (2)-(4) для расчета температуры вспышки от количества атомов углерода в молекуле (Nc), коэффициента в реакции горения перед кислородом ((3) и стехиометрической концентрации (Сстх).

Табл. 1.Уравнения для прогнозирования температуры вспышки вторичных аминов.

Установлено, что правило «углеродной цепи» [5], действует и в ряду вторичных аминов. С помощью формул 1-4 и правила «углеродной цепи» [5] определены значения температуры вспышки для набора из 25 соединений. Точность уравнений оценивалась с помощью среднего абсолютного отклонения D полученных величин от экспериментальных значений (5):

где Рвсп - расчетное значение температуры вспышки, К; Vecn - экспериментальное значение температуры вспышки, К; п - количество измерений.

Результаты оценки D по правилу углеродной цепи,уравнениям (1)-(4) в сравнении с методами ACDLabs 2014,T.E.S.T. (Toxicity Estimation Software Tool) version 4.1

(Consensus method, Hierarchical method), Rowley (формула (6) [6]) и ГОСТ 12.1.044- 89 (формула (7) [7]) приведены в таблице 2.

где пд. - количество /-группы;//?. - эмпирический коэффициент /'-группы; /3 - коэффициент в реакции горения перед кислородом; 8, 8, X - эмпирические постоянные.

где а. - эмпирический коэффициент /'-группы; Г - количество /'-группы.

Таб. 2. Сравнение методов прогнозирования температуры вспышки вторичных аминов.

Метод

D

%

К

Уравнение (1)

2,07

6,08

Уравнение(2)

1,40

4,10

Уравнение(3)

1,47

4,27

Уравнение (4)

1,44

4,15

Уравнение (6)

3,77

10,28

Уравнение (7)

11,12

32,03

АСDLabs 2014

1,48

4,44

T.E.S.T. (Consensus method)

5,36

13,99

T.E.S.T. (Hierarchical method).

4,67

12,31

Правило «углеродной цепи»

2,23

6,34

Литература

  • 1. Алексеев С.Г., Смирнов В.В., Барбин Н.М.Температура вспышки. Часть I. История вопроса, дефиниции, методы экспериментального определения // Пожаров- зрывобезопасность. - 2012. - Т. 21, № 5. - С. 35-41.
  • 2. База данных DIPPR 801 [Электронный ресурс]. URL: http://dippr.byu.edu/public/ chemsearch.asp (дата обращения 07.04.2014).
  • 3. База данных университета Akron. URL: http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/ (дата обращения 07.04.2014).
  • 4. Сайт компании Sigma-Aldrich. URL: http://www.sigmaaldrich.com/catalog (дата обращения 15.05.2014).
  • 5. Алексеев С.Г., Барбин Н.М., Смирнов В.В. Связь показателей пожарной опасности с химическим строением. VII. Нитроалканы // Пожаровзрывобезопасность. - 2012.-Т. 21, № 12.-С. 22-24.
  • 6. RowleyJ. Flammability limits,flash points, and their consanguinity: critical analysis, experimental exploration, and prediction: dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of doctor of philosophy. - Brigham Young University, 2010. - 261 P.
  • 7. ГОСТ 12.1.044-89*. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения, - Введ. 01.01.91 г. Доступ из сборника НСИС ПБ. - 2012. - № 1 (47).
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >