Характеристики нефтепродуктов

Недавно одним из читателей был задан вопрос о том, где найти данные для расчета по ЛВЖ, а именно параметры растворителя нефрас с-50/170. Нефтепродукты при расчете категорийности встречаются очень часто, вместе с этим, в справочных данных некоторые нужные показатели могут отсутствовать.

Предлагаю восполнить этот пробел и рассмотреть характеристики нефтепродуктов, которые могут понадобиться при расчете категории взрывопожарной и пожарной опасности. Для расчета категории А или Б необходимо знать, с какой скоростью будет испаряться тот или иной нефтепродукт из пролива.

Скорость испарения ЛВЖ из пролива зависит от табличного коэффициента, учитывающего скорость воздуха в помещении и температуру (см. СП 12.13130), молекулярной массы и давления насыщенных паров.
Для большинства нефтепродуктов указанные характеристики можно найти в справочной литературе. Однако, как и в данном случае, для нефраса с-50/170, да и для остальных нефтепродуктов с другими пределами кипения (нефрас с-80/120, нефрас с-155/200), требуемые для расчета пожарной категории характеристики в справочной литературе не обнаружены.

Характеристики нефтепродуктов для определения категории пожароопасности можно определить при помощи расчета по эмпирическим формулам. Давайте рассмотрим по порядку.

Молекулярная масса нефтепродуктов на практике может быть рассчитана с помощью формулы Б.П. Воинова:

где a, b, c – коэффициенты, t – средняя молекулярная температура кипения нефтепродукта.

Для парафиновых углеводородов молекулярная масса по формуле Воинова:

Для нефтяных фракций молекулярная масса по формуле:

К – характеризующий фактор.

Формула дает результаты с 3-5% погрешностью, по сравнению с экспериментальными данными. Для узких нефтяных фракций более точной формулой, по сравнению с формулой Воинова является формула БашНИИНП:

Давление насыщенных паров ЛВЖ или ГЖ при расчете категорий обычно определяют по уравнению Антуана:

Коэффициенты уравнения Антуана для большинства жидкостей можно найти в справочной литературе.

Давление насыщенных паров нефтепродуктов на практике определяется с помощью формулы Ашворта:

P – давление насыщенных паров, МПа, T – температура кипения при давлении P, К, T0 – температура кипения при давлении 105 кПа (для нефтяной фракции – средняя температура кипения), К.
Уточненная В.П. Антонченковым формула Ашворта имеет вид:

Итак, определим характеристики нефтепродукта: молекулярную массу и давление насыщенных паров нефраса с-50/170. Открываем ГОСТ 8505-80 «Нефрас-С 50/170» и находим, что пределы кипения, это в принципе понятно уже из названия, составляют 50 и 170 градусов Цельсия. Средняя температура кипения T0 составляет 105°С. Характеризующий фактор принимается равным 10,5. Определим давление насыщенных паров нефраса при температуре T, например, 30°С.

Молекулярная масса нефраса по формуле для нефтяных фракций составит:

Далее определяем давление насыщенных паров нефтяного растворителя по формуле Ашворта.

Давление насыщенных паров нефраса с-50/170 составит 59,51 кПа.

Данный пример не претендует на всю полноту, т.к. существует еще много различных формул, по которым можно определить характеристики нефтепродуктов для определения категории пожарной опасности. О них, по возможности, в следующих публикациях на блоге о пожарной безопасности.