загрузка...
загрузка...
На головну

Показники вибухо-і пожежної небезпеки речовин

  1. Абсолютні і відносні показники зміни структур
  2. Абсолютні і відносні показники зміни структури
  3. Аварії з викидом аварійно хімічно небезпечних речовин і їх наслідки
  4. Аварії з викидом радіоактивних речовин в навколишнє середовище
  5. Аварії з викидом радіоактивних речовин та їх наслідки
  6. Аварії з витоком сильнодіючих отруйних речовин
  7. Аварійно хімічно небезпечних речовин

Пожежо- та вибухонебезпечність речовин і матеріалів визначаються показниками, що характеризують граничні умови виникнення горіння і максимальну небезпеку, створювану при яка виникла горінні. При цьому необхідно пам'ятати, що власне згоряння речовин і матеріалів, як правило, відбувається в газовій фазі. Тому характер показників і їх кількість залежать від агрегатного стану горючих матеріалів. У найпростішому випадку, коли горюча речовина - газ, основними показниками є концентраційні межі поширення полум'я (КПР), звані також межами займання або вибуховості, нормальна швидкість поширення полум'я (Uн, М / с), температура самозаймання (Тс, оС), мінімальна енергія запалювання (МЕЗ, Дж), максимальний тиск вибуху (Рmах, КПа). Пожежонебезпека речовин характеризується також граничним вмістом кисню, при якому ще можливе горіння. Для звичайних горючих речовин (вуглеводнів і їх похідних) це граничний вміст кисню становить 12-14%, для речовин з високим значенням верхньої межі запалення (водень, сірковуглець, окис етилену та ін.) Граничний вміст кисню становить 5% і нижче.

температура самозаймання характеризує мінімальну температуру речовини або матеріалу, при якій відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних реакцій, який закінчується виникненням полум'яного горіння.

мінімальна концентрація горючих газів і парів у повітрі, при якій вони здатні загорятися і поширювати полум'я, називається нижнім межею займання.

максимальна концентрація горючих газів і парів, при якій ще можливе поширення полум'я, називається верхнім межею займання.

Область потягів і сумішей горючих газів і парів з повітрям, що лежать між нижньою і верхньою межами займання, називається областю займання.

На рис. 3 схематично показані верхній і нижній концентраційні межі поширення полум'я (ВКПР і НКПР). Горіння можливо в області складів між НКПР і ВКПР, званої областю займання. Поза цією областю горіння в режимі поширення полум'я неможливо.

Мал. 3. Схема концентраційних меж поширення полум'я

Концентраційні межі запалення непостійні і залежать від ряду факторів. Найбільший вплив на межі займання надають потужність джерела запалення, домішка інертних газів і парів, температура і тиск горючої суміші.

Зміна меж займання з підвищенням температури може бути оцінений за таким правилом: при підвищенні температури на кожні 100 ° величини нижніх меж займання зменшуються на 8-10%, а верхніх меж займання збільшуються на 12-15%.

Значення нижніх меж займання багатьох горючих речовин (вуглеводнів і їх похідних) з достатньою для практики точністю можна розрахувати за рівнянням Сн = 0,5 ·Сз тих, де Сз тих - Концентрація пального, відповідна стехиометрическому співвідношенню пального і повітря (об.%).

Для багатокомпонентних горючих сумішей розрахунок меж (у відсотках) проводиться за правилом Ле-Шательє

,

де с - Межа займання (верхній і нижній); j1, j2...jп - зміст горючих компонентів,% від сумарного вмісту горючих компонентів, тобто j1+j2+ ... +jп = 100%; С1, ..., Сп - відповідні (верхні або нижні) межі займання горючих компонентів,%.

енергія запалювання визначається мінімальною енергією іскри електричного розряду, запалює дану газоповітряну суміш. Величина енергії запалювання залежить від природи газу і концентрації. Найменше значення енергії запалювання має місце при стехиометрической концентрації (тобто відповідної рівняння хімічної реакції) і для газоповітряних сумішей становить десяті частки мілліджоулей. значення енергії запалювання деяких речовин наведено в табл. 5 частини 3 даного конспекту. Енергія запалювання є однією з основних характеристик вибухонебезпечних середовищ при вирішенні питань забезпечення вибухобезпеки електрообладнання, розробці заходів щодо попередження утворення статичної електрики і т. Д.

температура горіння. При адіабатичному згорянні газоповітряних сумішей, тобто що не супроводжується тепловими втратами, весь запас виділилася теплової енергії витрачається на нагрів продуктів хімічної реакції. Температура продуктів хімічної реакції при адіабатичному згорянні суміші називається температурою горіння. Вона залежить від природи горючого газу і концентрації його в суміші. Найбільше значення температура горіння має при стехиометрической концентрації і для більшості горючих газів становить 1600 ... 2000 ° С. Температура горіння визначає ступінь розширення продуктів горіння і відповідно надлишковий тиск на стінки при згорянні (вибуху) в замкнутому посудині.

Нормальна швидкість поширення полум'я.Нормальною швидкістю поширення полум'я називається швидкість, з якою рухається гранична поверхню між згорілої і несгоревшей частинами суміші щодо несгоревшей. Чисельно нормальна швидкість полум'я дорівнює кількості (об'єму) горючої суміші, вигоряючої на одиниці площі полум'я в одиницю часу (в 1 с). Нормальна швидкість полум'я залежить від природи газу і концентрації його в суміші. Для більшості горючих газів при стехиометрической концентрації їх в повітрі нормальна швидкість горіння знаходиться в межах 0,3 ... 0,8 м / с. Виняток становлять водень і ацетилен, для яких нормальна швидкість горіння полум'я в суміші з повітрям становить 2,76 і 1,56 м / с.

Нормальна швидкість поширення полум'я є однією з основних фізико-хімічних констант, що характеризують властивості горючої суміші і визначають швидкість згоряння і відповідно час вибуху. Чим більше нормальна швидкість полум'я, тим менше час вибуху і більш жорсткі параметри вибуху.

Легкозаймисті та горючі рідини. Горіння рідин відбувається тільки в паровій фазі. Швидкість випаровування і кількість парів над рідиною залежать від природи рідини і її температури. При даній температурі і тиску над рідиною може утворитися певна кількість пара. Ця пара називається насиченим. У стані насичення число випаровуються молекул дорівнює числу конденсуються і концентрація пари залишається постійною. Концентрація насиченої пари в повітрі визначається по його парціальному тиску. парціальним тиском називається та частина загального тиску, виробленого сумішшю, яка припадає на частку даного газу або пари. Так, якщо концентрація насиченої пари в повітрі становить 15%, то парціальний тиск насиченої пари дорівнюватиме 0,15 Р0, де Р0 - загальне, т. е. атмосферний тиск.

Якщо відомо парціальний тиск насиченої пари при даній температурі, то концентрація його в повітрі

Сн.п = (рн.п/ р0) 100%,

де рн.п - Давленіенасищенного пара; р0 - атмосферний тиск.

Тиск насиченої пари при заданій температурі для рідин наводиться в довідниках.

Горіння парів в повітрі, так само як і газів, можливо тільки в певному діапазоні концентрацій. Оскільки максимально можливе зміст пара в повітрі не може бути більше, ніж в стані насичення, то концентраційні межі запалення можуть бути однозначно виражені через температуру рідини (при р0). Значення температури рідини, при яких концентрація насичених парів в повітрі над рідиною дорівнює концентраційниммеж займання, називаються температурними межами займання (Нижнім і верхнім відповідно).

Процес займання і горіння рідин можна представити в такий спосіб. Для займання необхідно, щоб рідина була нагріта до певної температури (не меншою, ніж нижній температурний межа запалення). Після запалення швидкість випаровування повинна бути достатньою для підтримки постійного горіння. Ці особливості горіння рідин характеризуються температурами спалаху і займання.

температурою спалаху називається найменше значення температури рідини, при якій над її поверхнею утворюється паровоздушная суміш, здатна спалахувати від стороннього джерела запалювання. Стійкого горіння рідини при цьому не виникає. Температура спалаху і нижній температурний межа займання подібні. Відмінність полягає лише в методиці їх визначення. За температурі спалаху рідини діляться на легкозаймисті (ЛЗР) з tв <61 ° С (спирти, ацетон, бензин та ін.) І горючі (ГР) - З tв > 61 ° С (масла, мазути, гліцерин і ін.).

температурою займання називається найменше значення температури рідини, при якій інтенсивність випаровування її така, що після запалювання зовнішнім джерелом виникає самостійне полум'яне горіння. Для легкозаймистих рідин температура займання зазвичай на 1 ... 5 ° С вище температури спалаху, а для горючих рідин ця різниця може досягати 30 ... 35 ° С.

Пароповітряні суміші, так само як і газовоздушні, є вибухонебезпечними. Наприклад, при розливі ЛЗР на підлогу в приміщенні при температурі, яка дорівнює або перевищує температуру спалаху, може утворитися паровоздушная суміш, вибухонебезпечність якої характеризується параметрами, визначальними вибухонебезпечність газоповітряних сумішей: енергією запалювання, нормальною швидкістю поширення полум'я, температурою горіння і т. Д.

Горіння та вибухонебезпечні властивості пилу. Здатністю утворювати з повітрям займисті з великою швидкістю (вибухонебезпечні) суміші мають також зважені в повітрі пилу багатьох твердих горючих речовин.

Для займання пилоповітряної суміші необхідно, щоб концентрація пилу в повітрі була не менше нижньої концентраційної межі займання. Концентрація пилу в повітрі вимірюється в [г / м3] Або [мг / л]. Верхній концентраційний межа запалення пилоповітряних сумішей в більшості випадків є дуже високим і важко досяжним (для торф'яної пилу - 2200 г / м3, Цукрової пудри - 13500 г / м3). Для займання пилоповітряної суміші необхідне джерело запалювання з достатньою тепловою енергією - порядку декількох мегаджоулей і більш. Від джерела займання по пилу поширюється полум'я, в якому спочатку відбувається згорання летючих в газовій фазі і найбільш дрібних частинок. Після проходження фронту полум'я триває горіння більших частинок. Таким чином, зона горіння значно розширюється, і горіння приймає об'ємний характер.

Залежно від значення нижньої концентраційної межі займання пилу поділяють на вибухо- і пожежонебезпечні. До вибухонебезпечним відносять пилу з нижньою межею займання до 65 г / м3 (Пилу сірки, цукру, борошна), до пожежонебезпечних - вище 65 г / м3 (Тютюнова і деревний пил).

Концентраційні межі запалення пилу не є постійними і залежать від дисперсності, вмісту летких, зольності і температури джерела займання.

 



Попередня   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   Наступна

Вимоги до розміщення хімічно небезпечних об'єктів | Вимоги норм ІТМ до проектування та будівництва будівель і споруд | Вимоги щодо обмеження опромінення населення в умовах радіаційної аварії | Рівні втручання на різних стадіях радіаційної аварії | Організація досліджень стійкості промислового об'єкта, заходи щодо підвищення стійкості | Методика оцінки захищеності виробничого персоналу | Вибухонебезпечність як травмує фактор виробничого середовища | Характеристика зон під час вибуху | Дія ударної хвилі на людину, будівлі та споруди | Основні причини вибухів на виробництві |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати