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有趣的临界温度!-气体灭火漫谈

更多精彩→消防资源网 20-07-16 公众号阅读

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石峥嵘,消防资源网创始人,消防大讲堂主讲人,从业消防 25年,参与近千项目设计施工验收,主导专利数十项,答疑解惑数万条,资深实践经验,深厚理论基础,汇集金典,奉献大家!
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石峥嵘:临界温度是能够使物质由气相变为液相的最高温度,通过对临界温度了解,我可以更好的理解气体灭火中的特殊现象,比如:

1、二氧化碳贮存压力仅5.7MPa,为什么要用15MPa的钢瓶?

2、二氧化碳为什么只能采用称重法检测气体泄漏?

3、IG541、1G100、IG55、IG01和内贮压的七氟丙烷系统为什么可以采用测量压力的方法检测气体泄漏?

本文引读:神秘的饱和蒸汽压-气体灭火漫谈!

有趣的临界温度!

临界温度是能够使物质由气相变为液相的最高温度,我们可以通过加压的方式使气态物质液化,但每种物质都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论多大的压力,气态物质都不可能被液化,这个温度就是临界温度。比如:

一、水的临界温度为374.15℃,在这个温度以上,就只存在气态的水,再大的压强也不可能使水液化,你不可能看见液态的水。

二、氮气、氩气的临界温度都很低(氮气-146.9℃,氩气-122.3℃),在这个温度以上根本不可能液化。IG541灭火剂包括52%的氮气和40%的氩气,只可能是高压气态贮存(20℃贮存压力为15MPa或20MPa),当出现泄露时,贮存压力降低,因此可以通过观察储瓶压力的方式判断灭火剂是否泄露。

注:IG541灭火剂为52%的氮气、40%的氩气、8%的CO2;IG55灭火剂为50%的氮气、50%的氩气;IG100灭火剂为100%的氮气;IG01灭火剂为100%的氩气。

(IG541、IG55、IG100、IG01均为气态贮存)

三、七氟丙烷灭火剂的临界温度高(101.7℃),常温下容易液化,在其工作温度范围内均以液态贮存,当内贮压系统出现泄露时,会导致增压氮气的压力降低,可以通过观察储瓶压力的方式判断灭火剂是否泄露。但是,当外贮压系统的灭火剂泄露时,灭火剂瓶组内的压力始终保持在灭火剂饱和蒸汽压,只能采用液位计或称重的方式来判断是否泄漏。

注1:外贮压系统的灭火剂瓶组无氮气增压,不管怎样泄漏,只要有液态七氟丙烷存在,压力始终会保持在饱和蒸气压,常温下约0.39MPa,因此不能通过观测压力的方式判断外贮压系统的灭火剂瓶组是否泄露。详见:神秘的饱和蒸汽压-气体灭火漫谈!

注2:内贮压系统的启动瓶组和外贮压系统的驱动瓶组(动力瓶组)均采用氮气,依前述可知,可采用压力表检测泄漏。

四、二氧化碳临界温度为31.26℃,这是一个很尴尬的温度值,在这个临界温度以下,二氧化碳以液态存贮,钢瓶内压力为饱和蒸气压,20℃时的贮存压力为5.7 MPa;超过31.26℃以后,贮瓶内的二氧化碳全部变为气态,压力聚然升高,到50℃时,贮瓶内的二氧化碳压力达到了12.4MPa。考虑安全系数以后,就需要15MPa的钢瓶了。

由于二氧化碳在临界温度下的气液转换,导致其无法通过压力表或液位计的方式检测泄露,只能通过称重的方式进行检测。

小贴士:

1、临界温度和临界压力下的状态称为临界状态!

2、临界温度是能够使物质由气相变为液相的最高温度。

3、临界压力是物质处于临界状态时的压力(压强),就是在临界温度时使气体液化所需要的最小压力,液体在临界温度时的饱和蒸压就是临界压力。

 

参考专题:气体灭火系统!(点击进入)

 




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