Приложение N 11

к Федеральным нормам и правилам

в области промышленной безопасности

"Правила безопасности при переработке,

обогащении и брикетировании углей",

утвержденным приказом Федеральной

службы по экологическому,

технологическому и атомному надзору

от 28 октября 2020 г. N 428

(рекомендуемый порядок расчета)

РАСЧЕТ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНКУБАЦИОННОГО ПЕРИОДА САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ

1. Определение инкубационного периода самовозгорания угля, , сут., производится по следующей формуле:

где:

C - удельная теплоемкость скопления угля, кал/(г·К);

T₀ - начальная температура угольного скопления, °C;

T_к - критическая температура самовозгорания угля, °C;

W₀ - начальная влажность угольного скопления, доли ед.;

j - теплота испарения воды, кал/г;

g - удельная теплота плавления льда, кал/г (учитывается только для угля, находящегося при отрицательных температурах);

q_d - удельная теплота десорбции метана, кал/мл;

X - природная газоносность угля, мл/г;

K_T - константа скорости сорбции кислорода углем, мл/(г·ч) (определяется при температуре от 0 до 10 °C - для угля, находящегося при отрицательных температурах, или при температуре от 15 до 25 °C - для угля, находящегося при положительных температурах);

- коэффициент усвоения кислорода воздуха;

C_O - концентрация кислорода на входе в угольное скопление, доли ед.;

q_O - удельная теплота сорбции кислорода воздуха углем, кал/мл.

Начальная влажность угля (W₀), %, определяется:

где:

m₁ - масса навески пробы с бюксой после выдерживания в эксикаторе, г;

m₂ - масса навески с бюксой после сушки, г;

m₀ - масса навески угля, доведенного до равновесного состояния в эксикаторе, г.

2. Для определения начальной влажности угля используются две пробы угля фракцией 0,2 мм, которые помещаются в эксикаторы. В первом эксикаторе поддерживается 98% относительной влажности воздуха над углем, во втором - 100%.

3. Константа скорости сорбции кислорода углем (К_T), мл/(г·ч), определяется в следующем порядке:

в сорбционные сосуды при температуре 15 - 25 °C загружается исследуемый уголь фракции 1 - 3 мм, массой от 50 до 120 г;

в сорбционных сосудах замеряется начальная концентрация кислорода в воздухе над углем;

сорбционные сосуды герметично закрываются и помещаются в термостат при температуре:

от 0 до 10 °C - для угля, находящегося при отрицательных температурах;

от 15 до 25 °C - для угля, находящегося при положительных температурах;

через сутки, три и пять суток со дня загрузки исследуемого угля в сорбционных сосудах замеряется конечная концентрация кислорода в воздухе над углем. По результатам замеров определяется константа скорости сорбции кислорода углем по формуле:

где:

M - масса пробы угля в сосуде, г;

V - объем воздуха в сорбционном сосуде, контактирующий с углем, мл;

- длительность контакта воздуха с углем, ч;

C₁ - начальная концентрация кислорода в воздухе сорбционного сосуда, %;

C_A - концентрация кислорода в сосуде через время , %.