Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Условия возникновения процесса горения пожароопасных и взрывоопасных смесей
|
|
БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА
КАФЕДРА ЗАЩИТЫ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
| ТЕМА № 1 | Физико-химические основы горения |
| ЛЕКЦИЯ №4: | Условия возникновения и развития процесса горения |
| Содержание: | 1. Условия возникновения процесса горения пожароопасных и взрывоопасных смесей; 2. Расход воздуха при горении. |
| Учебные и воспитательные цели: | 1. Дать понятие о расчете условий возникновения процесса горения пожароопасных и взрывоопасных смесей; 2. Дать понятие о расчете расхода воздуха при горении. |
| Литература: | 1. Г.Н. ХрамовФизика горения при пожаре. Учебное пособие, Издательство СПбГТУ, 2002г. 2. Хитрин А.Н. Физика горения и взрыва. Издательство Московского университета, 1957г. 3. Демидов П.Г. Шандыба В.А., Щеглов П.П. Горение и свойства горючих веществ. М: Химия, 1981г. |
Разработал д.т.н., профессор
А.В. Кипер.
Калининград
Условия возникновения процесса горения пожароопасных и взрывоопасных смесей
Известно, что горючие газы и пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в смеси с воздухом могут образовывать пожароопасные и взрывоопасные смеси. Концентрация горючего в таких смесях может изменяться в широких пределах. При действиях спасателей в чрезвычайных ситуациях важно уметь определять условия, то есть концентрации, при которых смесь становится чрезвычайно опасной.
Под концентрацией здесь и в дальнейшем будет подразумеваться масса горючей примеси, содержащаяся в единице объема ГВС (кг/м3).
Зависимость способности воспламенения газовоздушной смеси и давления взрыва от концентрации горючего представлены на рисунке 1.
Рис.1. Зависимость способности воспламенения газовоздушной смеси и давления взрыва от концентрации горючего
На рисунке 1 обозначено: 
- давление взрыва; 
- концентрация горючей примеси; 
– стехиометрическая концентрация горючей примеси; I - область безопасных концентраций ГВС; II - область взрывоопасных концентраций ГВС; III – область пожароопасных концентраций ГВС; НКП – нижний концентрационный предел горючей примеси; ВКП - верхний концентрационный предел горючей примеси.
Область безопасных концентраций - расположена в диапазоне концентрации горючей примеси от нуля до НКП, в котором смесь горючих газов с воздухом не способная воспламеняться.
Нижний концентрационный предел воспламенения - наименьшая концентрация горючих газов в воздухе, при которой смесь может воспламениться от источника зажигания и пламя распространится на весь объём горючей смеси.
При увеличении концентрации горючей примеси от НКП до давление взрыва увеличивается до максимального значения, соответствующего стехиометрической концентрации вещества. Фактически, наибольшее давление наблюдается при взрыве смесей с концентрацией горючего несколько выше стехиометрической.
При < < ВКП давление взрыва снижается, что определяется избытком горючего и недостатком кислорода в смеси.
Верхний концентрационный предел воспламенения - наибольшая концентрация горючих газов в воздухе, при которой смесь ещё способна воспламениться от источника зажигания с последующим распространением пламени на весь объём. Для пыли определяют только НКП.
Область воспламенения располагается в интервале НКП-ВКП.
В замкнутом объёме воспламенение смеси, как правило, носит взрывной характер, поэтому в данном случае, указанные пределы называют также пределами взрываемости.
При значениях > ВКП газовоздушные и паровоздушные смеси остаются пожароопасными.
Пылевоздушные смеси остаются пожароопасными при > 0, 065 кг/м3.
Индивидуальные концентрационные пределы НКП, ВКП воспламенения горючих газов и паров при нормальных условиях (температуре ТО=0оС и давлении РО=101, 3 кПа) определяются по формуле
, (1)
где: КП - концентрационные пределы, верхний или нижний, в % от объема;
- число молекул кислорода, необходимое для полного сгорания одной молекулы горючего вещества;
– const, определяемые из справочной таблицы № 1.
Таблица 1