Põlemine kui keemiline reaktsioon. Põlemise teooria

Palun külastage saiti http: \\ www.duodimension.com

komponendi Databeam Word .Net allalaadimiseks

VENE FÖDERATSIOONI MINISTEERIUM

SAINT PETERSBURG

TEHNIKA- JA MAJANDUSAKADEEMIA

ÜLDJUHTIMISASUTUS

ESSAY

Distsipliiniga

"ELAMISE OHUTUS"

TULEKUSTUTUSMEETODID JA -VAHENDID

teostatud:

II kursuse üliõpilane, gr. 1082

V. V. Zatolokin

kontrollitud:

Peterburi

1999

Sissejuhatus

Põlemine on keemiline oksüdatsioonireaktsioon, mis tekitab soojust ja valgust. Põlemise tekkimiseks on vaja kolme tegurit: põlev aine, oksüdeerija (tavaliselt õhus olev hapnik) ja süttimisallikas (impulss). Oksüdeeriv aine võib olla mitte ainult hapnik, vaid ka kloor, fluor, broom, jood, lämmastikoksiidid jne.

Põlemine on olenevalt põleva segu omadustest homogeenne või heterogeenne. Homogeense põlemise korral on lähteainetel sama agregaatolek (näiteks gaaside põlemine). Tahkete ja vedelate kütuste põletamine on heterogeenne.

Põlemist eristab ka leegi levimise kiirus ja sõltuvalt sellest parameetrist võib see olla põlemine (umbes kümme meetrit sekundis), plahvatusohtlik (umbes sadu meetreid sekundis) ja plahvatus (umbes tuhat meetrit sekundis). Tulekahjule on iseloomulik põlemine.

Põlemisprotsess on jagatud mitut tüüpi.

Välklamp - põleva segu kiire põlemine, millega ei kaasne kokkusurutud gaaside moodustumist.

Põlemine - põlemise tekkimine süüteallika mõjul.

Süütamine - põlemine, millega kaasneb leegi ilmumine.

Spontaanne põlemine on eksotermilise kiiruse järsu tõusu nähtus

reaktsioonid, mis põhjustavad aine (materjali, segu) põlemist süüteallika puudumisel.

Isesüttimine - isesüttimine, millega kaasneb leegi ilmumine.

Plahvatus - äärmiselt kiire keemiline (plahvatusohtlik) muundumine, millega kaasneb energia vabanemine ja mehaanilist tööd sooritavate surugaaside moodustumine.

Ainete ja materjalide põlemist, kui need puutuvad kokku kuumuseimpulssidega, mille temperatuur on kõrgem kui süütamistemperatuur, iseloomustatakse süttimisena ja põlemist kui isesüttimistemperatuurist madalamat temperatuuri, viidatakse isesüttimise protsessile.

Hinnates tuleohutus ainete ja materjalide puhul on vaja arvesse võtta nende agregeerumise olekut. Kuna põlemine toimub reeglina gaasilises keskkonnas, tuleb tuleohu indikaatoritena arvesse võtta tingimusi, mille korral moodustub põlemiseks piisav kogus gaasilisi põlevaid tooteid.

Peamised näitajad tuleoht mis määravad põlemisprotsessi alguse ja arengu kriitilised tingimused, on isesüttimistemperatuur ja süüte kontsentratsioonipiirid.

Isesüttimistemperatuur viitab aine või materjali minimaalsele temperatuurile. mille korral suureneb järsult eksotermiliste reaktsioonide kiirus, mille tulemuseks on leegi põlemine. Tuleohtlike gaaside ja aurude minimaalset kontsentratsiooni õhus, mille juures nad suudavad leeki süüdata ja levitada, nimetatakse madalamaks kontsentratsiooni piir süüde; süttivate gaaside ja aurude maksimaalset kontsentratsiooni, mille juures leegi levik on endiselt võimalik, nimetatakse süttimise ülemiseks piiriks. Põlevate gaaside ja aurude segude ning õhu segude piirkonda, mis asub alumise ja ülemise süütepiiri vahel, nimetatakse süttimispiirkonnaks.

Tuleohtliku kontsentratsiooni piirväärtused ei ole konstantsed ja sõltuvad paljudest teguritest. Suurim mõju süttimispiire mõjutavad süüteallika võimsus, inertgaaside ja aurude segunemine, põleva segu temperatuur ja rõhk.

Ainete tuleohtu iseloomustavad lineaarsed (väljendatuna cm / s) ja massi (g / s) põlemiskiirused (leegi levik) ja läbipõlemine (g / m 2 * s), samuti piirav hapnikusisaldus põlemine on endiselt võimalik. Tavapäraste põlevate ainete (süsivesinikud ja nende derivaadid) puhul on see piirav hapnikusisaldus 12–14%, ainete puhul, mille ülemine tuleohtlikkus on kõrge (vesinik, süsinikdisulfiid, etüleenoksiid jne), on hapnikusisaldust piirav 5% ja alla selle.

Lisaks ülaltoodud parameetritele on tuleohu hindamiseks oluline teada ainete süttivusastet (põlemist). Sõltuvalt sellest omadusest jagunevad ained ja materjalid tuleohtlikeks (tuleohtlikeks), raskesti süttivateks (vaevalt süttivateks) ja mittesüttivateks (mittesüttivateks).

Kütuste hulka kuuluvad ained ja materjalid, mis kõrvalise allika süttimisel jätkavad põlemist ka pärast eemaldamist. Raskesti süttivate ainete hulka kuuluvad need, mis ei suuda leeki levitada ja põlevad ainult impulsi kohas; mittesüttivad on ained ja materjalid, mis ei ole tuleohtlikud isegi piisavalt tugevate impulsside korral.

Tulekahjud inimeste asustatud piirkondades ja ettevõtetes tekivad enamikul juhtudel seoses tehnoloogilise režiimi rikkumisega. Kahjuks on see sagedane nähtus ja riik näeb ette spetsiaalsed dokumendid, mis kirjeldavad tulekaitse põhitõdesid. Need on standardid: GOST 12.1.004-76 "Tuleohutus" ja GOST 12.1.010-76 "Plahvatusohutus".

Tuleohutusmeetmed jagunevad organisatsioonilisteks, tehnilisteks, rutiinseteks ja operatiivseteks.

Korralduslikud meetmed näevad ette masinate ja siseseadmete korrektse töö, hoonete, territooriumi, tuletõrje briifing töötajad ja töötajad, organiseerides vabatahtlikke tuletõrjebrigaate, tuletööstustehnilisi komisjone, andes korraldusi tuleohutuse tugevdamiseks jne.

TO tehniline tegevus sisaldama vastavust tuleohutuseeskirjad, hoonete projekteerimise normid, elektrijuhtmete ja -seadmete paigaldamine, küte, ventilatsioon, valgustus, seadmete õige paigutus.

Režiimi meetmed on keelatud suitsetamine tundmatutes kohtades, keevitamine ja muud kuumtööd tuleohtlikes ruumides jne.

Operatiivmeetmed on tehnoloogiliste seadmete õigeaegne ennetav kontroll, remont ja katsetamine.

Tulekustutusained ja tulekustutusvahendid

Tulekahjude kustutamise praktikas on kõige levinumad põlemise peatamise põhimõtted:

1) põlemiskoha isoleerimine õhust või hapniku kontsentratsiooni vähendamine, lahjendades õhku mittesüttivate zagidega väärtuseni, mille juures põlemine ei toimu;

2) põlemiskeskuse jahutamine alla teatud temperatuuride;

3) leegi keemilise reaktsiooni kiiruse intensiivne pärssimine (pärssimine);

4) leegi mehaaniline lagunemine tugeva gaasi- ja veejoa tõttu;

5) tingimuste loomine tuletõketele, s.t. sellised tingimused, kus leek levib kitsaste kanalite kaudu.

Vesi

Vee tulekustutusvõime määravad jahutusmõju, põleva keskkonna lahjendamine aurustumisel tekkivate aurudega ja mehaaniline mõju põlevale ainele, s.t. leegi kustutamine. Vee jahutusmõju määravad selle soojusmahtuvuse ja aurustumissoojuse olulised väärtused. Lahjendav toime, mis viib hapnikusisalduse vähenemiseni välisõhus, on tingitud asjaolust, et auru maht on 1700 korda suurem kui aurustunud vee maht.

Koos sellega on veel omadusi, mis piiravad selle ulatust. Niisiis, vee kustutamisel ujuvad õlitooted ja paljud muud tuleohtlikud vedelikud üles ja jätkavad pinnale põlemist, mistõttu võib vesi nende kustutamisel ebaefektiivne olla. Sellistel juhtudel veega kustutamisel tekkivat tulekustutusefekti saab suurendada, andes seda pihustatud olekus.

Vett sisaldav mitmesugused soolad ja varustatud kompaktse joaga, omab märkimisväärset elektrijuhtivust ja seetõttu ei saa seda kasutada tulekahju kustutamiseks objektidel, mille seadmed on pingestatud.

Tulekahju kustutamine veega toimub vee kustutuspaigaldiste, tuletõrjeautode ja veetünnidega (käsitsi ja tuletõrje monitorid). Nende rajatiste veega varustamiseks kasutatakse neid tööstusettevõtetes ja siseruumides asulad veetorud.

Tulekahju korral kasutatakse välise ja sisemise tulekustutamiseks vett. Veekulu välistingimustes kustutamiseks võetakse vastavalt ehituskoodidele ja eeskirjadele. Veekulu tulekustutamisel sõltub ettevõtte tuleohu kategooriast, ehituskonstruktsioonide tulepüsivuse astmest, tootmisruumi mahust.

Üks peamisi tingimusi, millele välised veevarustussüsteemid peavad vastama, on pideva rõhu tagamine veevarustusvõrk mida toetavad püsipumbad, veetorn või pneumaatiline seade. See rõhk määratakse sageli sisemiste tuletõrjehüdrantide töötingimuste põhjal.

Tulekahju kustutamiseks selle tekkimise algfaasis on enamikus tööstus- ja ühiskondlikes hoonetes sisemised tuletõrjehüdrandid paigutatud siseveevärgile.

Vastavalt veesurve loomise meetodile jagatakse tuletõrjeveetorustikud kõrgeteks ja madal rõhk... Kõrgsurve tuletõrjeveetorustikud on paigutatud nii, et rõhk veevarustussüsteemis on alati piisav, et hüdrantidest või statsionaarsetest tuletõrjeseadmetest vett otse tulekahju kohale varustada. Madala rõhuga veetorustikest, mobiilsed tuletõrje mootoripumbad või mootoripumbad võtavad vett tuletõrjehüdrantide kaudu ja varustavad selle all vajalikku survet tulekahju kohale.

Tuletõrjeveevarustussüsteemi kasutatakse erinevates kombinatsioonides: selle või selle süsteemi valik sõltub toodangu iseloomust, territooriumist, mida see hõivab jne.

Vee tulekustutusseadmete hulka kuuluvad sprinkler- ja veeuputusseadmed. Need on hargnenud, veega täidetud torusüsteem, mis on varustatud spetsiaalsete peadega. Tulekahju korral reageerib süsteem (olenevalt tüübist erinevalt) ja niisutab ruumi struktuuri ja seadmeid vastuseks peade tegevusele.

Vaht

Vahusid kasutatakse tahkete ja vedelate ainete kustutamiseks, mis veega ei suhtle. Tulekustutusomadused vahu määrab selle paljusus - vahu mahu ja selle vedela faasi mahu suhe, stabiilsus, dispersioon ja viskoossus. Neid vahu omadusi mõjutavad lisaks füüsikalistele ja keemilistele omadustele ka põleva aine olemus, tulekahju tingimused ja vahuga varustamine.

Sõltuvalt tootmismeetodist ja -tingimustest jagatakse tulekustutusvahud keemilisteks ja õhumehaanilisteks. Keemiline vaht tekib hapete ja leeliste lahuste vastasmõjul vahutava aine juuresolekul ning see on süsinikdioksiidi kontsentreeritud emulsioon vahustusainet sisaldavas mineraalsoola vesilahuses.

Tulekahju kustutamise kõrge hinna ja keerukuse tõttu väheneb keemilise vahu kasutamine.

Vahtu tekitavad seadmed hõlmavad õhuvahutünne väikese paisumisega vahu saamiseks, vahtgeneraatoreid ja vahtpritsmeid keskmise paisumisega vahu saamiseks.

Gaasid

Tulekahju kustutamisel inertsete gaasiliste lahjenditega kasutatakse süsinikdioksiidi, lämmastikku, suitsu- või heitgaase, auru, samuti argooni ja muid gaase.Nende ühendite tulekustutusmõju on õhu lahjendamine ja hapnikusisalduse vähendamine kontsentratsioonini, mille juures põlemine peatub.Nende gaasidega lahjendatud tulekustutusmõju on tingitud soojuskadudest lahjendite kuumutamise tõttu ja reaktsiooni soojusmõju vähenemisest.Tulekustutuskompositsioonide hulgas on eriline koht süsinikdioksiid (süsinikdioksiid), mida kasutatakse tuleohtlike vedelike ladude, akujaamade,

kuivatusahjud, elektrimootori testialused jne.

Tuleb aga meeles pidada, et süsinikdioksiidi ei tohi kasutada hapnikku, leeliselisi ja leelismuldmetalle sisaldavate ainete või hõõguvate materjalide kustutamiseks.Nende ainete kustutamiseks kasutatakse lämmastikku või argooni ning viimast kasutatakse juhtudel, kui on oht metallinitriidide tekkeks.plahvatusohtlikkus ja löögitundlikkus.

Hiljuti töötati välja uus meetod veeldatud olekus gaaside varustamiseks kaitstud mahuga, millel on märkimisväärsed eelised surugaaside tarnimisel põhineva meetodi ees.

Uue viilimisviisiga ei ole praktiliselt vaja kaitsmiseks lubatud suurusi piirataesemeid, kuna vedeliku maht on umbes 500 korda väiksem kui gaasi võrdne mass,ja ei nõua selle esitamiseks palju pingutusi. Lisaks saavutatakse veeldatud gaasi aurustuminemärkimisväärne jahutav toime ja nõrgenenud avade võimaliku hävitamisega seotud piirang kaob,kuna vedelgaaside tarnimisel luuakse pehme täitmisrežiim ilma ohtliku rõhutõusuta.

Inhibiitorid

Kõik ülaltoodud tulekustutusained mõjuvad leegile passiivselt. Paljutõotavamtulekustutusained, mis tõhusalt pärsivad keemilisi reaktsioone leegis, s.t. neil on pärssiv toime. Enim kasutatud aastaltulekustutamisel leiti tulekustutuskompositsioone - küllastunud süsivesinikel põhinevaid inhibiitoreid, milles üksvõi mitu vesinikuaatomit asendatakse halogeeniaatomitega (fluor, kloor, broom).

Halosüsivesinikud lahustuvad vees halvasti, kuid segunevad hästi paljude orgaaniliste ainetegaaineid. Halogeenitud süsivesinike tulekustutusomadused suurenevad mere suurenedesneis sisalduva halogeeni mass.

Halosüsinikuühenditel on tulekustutamiseks mugavad füüsikalised omadusedomadused. Niisiis määravad võimaluse vedeliku ja aurude tiheduse kõrged väärtusedtulekustutusjuga tekitamine ja tilkade tungimine leeki, samuti tulekustutuse kinnipidamineaurud põlemisallika lähedal. Madalad külmumistemperatuurid võimaldavad neid ühendeid kasutada nullist madalamatel temperatuuridel.

V viimased aastad tulekahjude kustutamise vahendina anorgaanilistel ainetel põhinevad pulbrikompositsioonidleelismetallide soolad. Neid eristab kõrge kustutamisefektiivsus ja mitmekülgsus,neid. võime kustutada mis tahes materjale, sealhulgas neid, mida ei kustutata muul viisil.

Pulberpreparaadid on eelkõige ainsad leeliseliste tulekahjude kustutamise vahendid.metallid, organoalumiinium ja muud metallorgaanilised ühendid (neid toodab tööstus naatrium- ja kaaliumkarbonaatide ja -vesinikkarbonaatide, fosfor-ammooniumsoolade, metallide kustutamiseks kasutatava griffi baasil valmistatud pulbri jms alusel).

Pulbritel on halosüsinike ees mitmeid eeliseid: need ja nende lagunemissaadused ei ole ohtlikud.inimeste tervise jaoks; reeglina ei avalda metallidele söövitavat mõju; inimesi kaitstatulekahju kustutamine termilise kiirguse eest.

Tulekustutusvahendid

Tulekustutusvahendid on jagatud liikuvateks (tuletõrjeautod), statsionaarseteks paigaldisteksja tulekustutid (käsitsi kuni 10 liitrit ja mobiilsed ja statsionaarsed mahuga üle 25 liitri).

Tuletõrjeautod on jagatud tsisternveokiteks, mis toimetavad tulele vett ja vahutava aine lahustning varustatud erinevate otsikutega vee või õhkmehaanilise vahu tarnimiseks mõeldud düüsidega,mõeldud muude tulekustutusvahendite või konkreetsete esemete jaoks.

Statsionaarsed seadmed on mõeldud tulekahjude kustutamiseks nende tekkimise algfaasisilma inimeste osaluseta. Need on paigaldatud hoonetesse ja rajatistesse, samuti välistingimustes kasutatava tehnoloogia kaitsmiseksinstallatsioonid. Kasutatavate tulekustutusainete järgi jagunevad need vee, vahu, gaasi,pulber ja aur. Statsionaarsed paigaldused võivad olla automaatsed ja käsitsi kaugjuhtimispuldigakäivitamine. Reeglina on automaatseadmed varustatud ka käsitsi seadeldistegakäivitamine. Käitised on vee-, vaht- ja gaaskustutusseadmed. Viimased on tõhusamad ja vähem keerulised.

ja tülikas kui paljud teised.

Tulekustutite tüübi järgi on tulekustutid jagatud vedelikuks, süsinikdioksiidiks, keemiliseks vahuks, õhuvahuks, freooniks, pulbriksja kombineeritud. Lisanditega vett kasutatakse vedelates tulekustutites (iseimamise parandamiseks,külmumistemperatuuri alandamine jne), süsinikdioksiidis - veeldatud süsinikdioksiid, keemilises vahus - hapete ja leeliste vesilahused,freoonis - freoonid 114B2, 13B1, pulbris - pulbrid PS, PSB -3, PF jne. Tulekustutid on märgistatudtulekustuti tüüpi iseloomustavad tähed kategooriate kaupa ja number, mis näitab selle mahutavust (mahtu).

Tulekustutite kasutamine:

1. Süsinikdioksiid - esemete kustutamine pinge all kuni 1000 V.

2. Khimpenny - tahkete materjalide ja tuleohtlike vedelike kustutamine kuni 1 ruutmeetri suurusel alal.

3. Õhuvaht - tuleohtlike vedelike, põlevvedelike, tahkete (ja hõõguvate) materjalide süttimise kustutamine (välja arvatud metall- ja pingestatud seadmed).

4. Freoon - tuleohtlike vedelike, põlevvedelike, põlevgaaside süttimise kustutamine.

5. Pulberkustutusmaterjalid, pingestatud seadmed; laetud MGS, PX - metallide karastamine; PSB-3, P-1P- tuleohtlike vedelike kustutamine, GZh, põlevad gaasid.

Tulekahjuhäire

Tulekahju automaatse avastamise vahendite kasutamine on üks peamisi tingimusi selle tagamisekstuleohutus masinaehituses, kuna see võimaldab teil teavitada tulekahjust ja selle tekkimise kohast valveametnikke.

Tulekahjuandurid muudavad mitteelektrilised füüsikalised kogused (soojus- ja valgusenergia kiirgus, suitsuosakeste liikumine) elektrilisteks,mis teatud kujuga signaali kujul saadetakse juhtmete kaudu vastuvõtvasse jaama. Konversiooni meetodiltulekahjuandurid on jagatud parameetrilisteks, mis muudavad mitteelektrilised kogused abiseadme abil elektrilisteksvooluallikas ja generaator, kus mitteelektrilise koguse muutus põhjustab oma EMF-i.

Tulekahjuandurid jagunevad käsitsi seadmeteks, mis on ette nähtud vajutamisel diskreetse signaali väljastamiseksvastav käivitusnupp ja automaatne toiming diskreetse signaali väljastamiseks, kui füüsilise parameetri (temperatuur, valguskiirguse spekter, suits jne) väärtus on saavutatud.

Sõltuvalt sellest, millised gaasi-õhu keskkonna parameetrid käivitavad tulekahjuanduri, on need järgmised:termiline, kerge, suits, koobineeritud, ultraheli. Disaini järgi tulekahjuanduridjagatud tavapäraseks täitmiseks, plahvatuskindel, sisemiselt ohutu ja suletud. Vastavalt tegevuspõhimõttele - maksimaalne (need reageerivad kontrollitava parameetri absoluutväärtustele ja käivituvad teatud väärtuse korral) ja diferentsiaal (registreeritakse ainult kontrollitava parameetri muutumiskiiruse jaoks ja käivitatakse ainult selle teatud väärtus).

Soojusandurid põhinevad kehade elektrijuhtivuse muutmise põhimõttel, kontaktpotentsiaali erinevusel, metallide ferromagnetilistel omadustel, lineaarsete mõõtmete muutmisel. tahked ained jne. Maksimaalse jõudlusega soojusandurid käivituvad teatud temperatuuril. Puuduseks on tundlikkuse sõltuvus keskkonnast. Diferentsiaalsoojusandurid on piisava tundlikkusega, kuid neist on vähe kasu ruumides, kus võib esineda temperatuurikõikumisi.

Suitsuandurid - on fotoelektrilised (need töötavad suitsuosakeste poolt soojuskiirguse hajutamise põhimõttel) ja ionisatsioon (kasutades õhuvahelise elektroodivahe ionisatsiooni nõrgenemise efekti suitsuga.

Ultrahelidetektorid - mõeldud süüteallika ruumiliseks tuvastamiseks ja häire andmiseks. Ultraheli laineid eraldatakse kontrollitavasse piirkonda. Vastuvõtvad andurid asuvad samas ruumis, mis tavapärase mikrofonina toimides muudavad õhu ultraheli vibratsiooni elektriliseks signaaliks. Kui kontrollitavas ruumis ei ole võnkuvat leeki, vastab vastuvõtjaandurilt tuleva signaali sagedus kiirgussagedusele. Kui ruumis on liikuvaid esemeid, on nendelt peegelduvate ultraheli vibratsioonide sagedus erinev nende kiirgusest (Doppleri efekt). Eeliseks on inertsus, suur kontrollitav ala. Puuduseks on valepositiivsed tulemused.

Tuleohutus

Tuli katkeb

Tule leviku vältimiseks ühest hoonest teise korraldatakse nende vahele tulekahjud. Kelltulekahjude katkestuste määramine põhineb asjaolul, et suurim oht ​​naabrite võimaliku süttimise suhteshooned ja rajatised kujutavad endast tuleallika soojuskiirgust. Summapõleva objektiga külgneva hoone soojus sõltub põlevmaterjalide omadustest ja leegi temperatuurist,kiirgava pinna suurus, valgusavade pindala,suletavate konstruktsioonide süttivusrühmad, olemasolutuletõkked, hoonete suhteline asukoht, ilmastikutingimused jne.

Tulekaitse tõkked

Nende hulka kuuluvad seinad, vaheseinad, laed, uksed, väravad, luugid, esikud ja aknad. Tuleseinad peaksid olemavalmistatud mittesüttivatest materjalidest, nende tulepüsivuse piir on vähemalt 2,5 tundi ja need toetuvad vundamentidele. Tulekindelseinad on kavandatud stabiilsuse tagamiseks, võttes arvesse lagede ja muude konstruktsioonide ühepoolse kokkuvarisemise võimalust tulekahju korral.

Tulekindlate seinte tulekindlate uste, akende ja väravate tulepüsivuspiir peab olema vähemalt 1,2 tundi ja tulekindlad laedvähemalt 1 tund. Sellistel lagedel ei tohiks olla avasid ja avasid, mille kaudu põlemisproduktid võivad tulekahju ajal tungida.

Põgenemisteed

Hoonete projekteerimisel on vaja ette näha inimeste ohutu evakueerimine tulekahju korral. Kui tulekahju puhkebinimesed peavad hoonest lahkuma minimaalse aja jooksul, mille määrab lühim vahemaa nende asukohast õue minemiseni.

Number avariiväljapääsud hoonetest, ruumidest ja hoonete igalt korruselt määratakse arvutusega, kuid peab olema vähemalt kaks. Evakueerimineväljapääsud tuleks laiali ajada. Sellisel juhul ei võeta arvutustes arvesse lifte ja muid mehaanilisi transpordivahendeid.Evakuatsiooniteede lõikude laius peab olema vähemalt 1 m ja uksed evakuatsiooniteedel vähemalt 0,8 m. Välisukse laiustrepid peavad olema vähemalt trepi laiused, läbipääsu kõrgus evakuatsiooniteedel peab olema vähemalt 2 m.inimeste evakueerimiseks mõeldud hooned ja rajatised peaksid ette nägema järgmist tüüpitrepid ja trepid: suitsuvabad trepid (ühenduses välisõhugatsooni või varustatud tehniliste seadmetega õhu survestamiseks); suletud rakud looduslikegavalgustus läbi välisseinte akende; suletud trepikojad ilma loomuliku valguseta; sisemine avatudtrepid (ilma piirdeta siseseinad); väljas avatud trepid. Kõrguserinevusega hoonete puhul peaksiteette näha põgenemised.

Kasutatud kirjanduse loend:

1. "Töökaitse", G.F. Denisenko, Moskva, 1985

2. "Töökaitse masinaehituses", all. toim. E. Jah. Yudina, Moskva, 1983

3. "Eluohutuse alused", Lužkin I. P., Peterburi, 1995

1. Füüsikalis -keemilised põhitõed põletamine

2. Plahvatuste liigid

Bibliograafia

1. Põlemise füüsikalis -keemilised põhitõed

Põlemine on keemiline oksüdatsioonireaktsioon, millega kaasneb eraldumine suur hulk kuumust ja sära.

Sõltuvalt protsessi kiirusest võib põlemine toimuda tegeliku põlemise ja plahvatuse kujul.

Põlemisprotsessi jaoks on vaja:

1) põlevast ainest ja oksüdeerijast koosneva põleva keskkonna olemasolu; 2) süttimisallikas.

Põlemisprotsessi toimumiseks tuleb põlev keskkond kuumutada teatud temperatuurini, kasutades süüteallikat (leek, elektrilise või mehaanilise päritoluga säde, hõõguvad kehad, keemilise, elektrilise või mehaanilise energia termiline avaldumine).

Kui põlemine toimub, on põlemistsoon püsiv süüteallikas. Põlemise tekkimine ja jätkumine on võimalik põleva aine ja hapniku teatud kvantitatiivse suhte korral, samuti teatud temperatuuridel ja süüteallika soojusenergia pakkumisel. Suurimat statsionaarse põlemise kiirust täheldatakse puhtas hapnikus, madalaim - kui õhk sisaldab 14-15% hapnikku. Madalama hapnikusisaldusega õhus peatub enamiku ainete põlemine.

Põlemistüüpe on järgmisi:

Täielik - põlemine piisava koguse või liigse hapnikuga;

Mittetäielik - põlemine koos hapnikuvaegusega.

Täieliku põlemise korral on põlemisproduktideks süsinikdioksiid (CO 2), vesi (H 2 O), lämmastik (N), vääveldioksiid (SO 2), fosforhappeanhüdriid. Mittetäieliku põlemise korral moodustuvad tavaliselt söövitavad, mürgised tuleohtlikud ja plahvatusohtlikud tooted: vingugaas, alkoholid, happed, aldehüüdid.

Ainete põletamine võib toimuda mitte ainult hapnikukeskkonnas,
aga ka teatud ainete keskkonnas, mis ei sisalda hapnikku, kloori,
broomi, väävli jne aurud.

Põlevatel ainetel võib olla kolm agregaatolekut:
vedel, tahke, gaasiline. Üksikud tahked ained sulavad ja aurustuvad kuumutamisel, teised lagunevad ja eraldavad gaasilisi tooteid ning tahkeid jääke kivisöe ja räbu kujul ning kolmandad ei lagune ega sula. Enamik põlevaid aineid, olenemata nende agregatsiooni olekust, moodustavad kuumutamisel gaasilisi saadusi, mis atmosfääri hapnikuga segades moodustavad põleva keskkonna.

Kütuse ja oksüdeerija üldise oleku järgi eristatakse neid:

Homogeenne põlemine - gaaside ja põlevate auru moodustavate ainete põlemine gaasilises oksüdeerijas;

Lõhkeainete ja raketikütuste põletamine;

Heterogeenne põlemine - vedelate ja tahkete põlevate ainete põlemine gaasilises oksüdeerijas;

Põlemine süsteemis "vedel põlev segu - vedel oksüdeerija".

Põlemisteooria kõige olulisem küsimus on leegi levik (järsu temperatuuri tõusu ja intensiivse reaktsiooni tsoonid). Eristatakse järgmisi leegi levimise (põletamise) viise:

Normaalne põlemine;

Väljavoolu põlemine;

Detonatsioon.

a) Normaalset põlemist täheldatakse vaikse heterogeense kahefaasilise difusioonipõlemise korral. Põlemiskiirus määratakse hapniku hajumise kiirusega põlevale ainele põlemistsooni. Leek levib leegi rinde igast punktist piki normaalset kuni selle pinnani. Sellist põlemist ja leegi levimise kiirust mööda statsionaarset segu piki normaali kuni selle pinda nimetatakse normaalseks (laminaarseks).

Tavalised põlemiskiirused on madalad. Sellisel juhul ei teki rõhu tõusu ja lööklaine teket.

b) Reaalsetes tingimustes voolu tõttu sisemised protsessid ja väliste keeruliste teguritega on leegi esiosa kõver, mis viib põlemiskiiruse suurenemiseni. Kui leegi levimise kiirus ulatub kümnetesse ja sadadesse meetritesse sekundis, kuid ei ületa helikiirust antud keskkonnas (300 - 320 m / s), toimub plahvatuslik (deflatsioon) põlemine.

Plahvatusohtliku põlemise ajal kuumutatakse põlemisproduktid temperatuurini 1,5-3,0 tuhat ° C ja rõhk sisse suletud süsteemid suureneb 0.b-0.9MPa.

Põlemisreaktsiooni kestus enne plahvatusrežiimi on gaaside puhul ~ 0,1 sekundit, aurude puhul ~ 0,2 - 0,3 sekundit ja tolmu korral ~ 0,5 sekundit.

Juhuslike tööstuslike plahvatuste puhul mõistetakse deflebratsiooni all tavaliselt pilve põletamist näivkiirusega suurusjärgus 100–300 m / s, mille korral tekivad lööklained maksimaalse rõhuga 20–100 kPa.

c) Teatud tingimustel võib plahvatusohtlik põlemine muutuda plahvatusprotsessiks, mille käigus leegi levimiskiirus ületab heli levimise kiirust ja ulatub 1–5 km / sek. See juhtub materjali voogude tugeva turbuliseerimisega, põhjustades leegi esiosa olulise kõveruse, selle pinna suure suurenemise.

Sellisel juhul tekib lööklaine, mille ees suureneb järsult segu tihedus, rõhk ja temperatuur. Segu nende parameetrite suurenemisega kuni kuumade ainete isesüttimiseni tekib detonatsioonilaine, mis tuleneb lööklaine lisamisest ja kokkusurutud, kiiresti reageeriva (isesüttiva) segu tsoonist.

Detonatsioonisegu pilves võib ülerõhk ulatuda 2 MPa -ni.

Põlevate ainete keemilise muundamise protsessi, mille viib sisse lööklaine ja millega kaasneb kiire energia vabanemine, nimetatakse detonatsiooniks.

GW pilve põlemisrežiimis muundatakse suurem osa plahvatusenergiast õhu lööklaineks; tagasijooksul põlemise ajal leegi levimiskiirusega ~ 200 m / s on energia ülekanne lainele 30–40 %.

2. Plahvatuste liigid

Plahvatus on suure hulga energia eraldamine piiratud koguses lühikese aja jooksul.

Plahvatus viib väga kuumutatud gaasi (plasma) moodustumiseni väga kõrgsurve, millel on koheselt laienedes ümbritsevatele kehadele löögimehaaniline mõju (rõhk, hävitamine).

Plahvatusega tahkes keskkonnas kaasneb selle hävitamine ja muljumine, õhus või vees - see põhjustab õhu või hüdrauliliste lööklainete teket, millel on hävitav mõju nendesse paigutatud esemetele.

Tegevustes, mis ei ole seotud tahtlike plahvatustega tingimustes tööstuslik tootmine, plahvatust tuleks mõista kui kiiret, kontrollimatut energia vabanemist, mis põhjustab lööklaine, mis liigub allikast teatud kaugusel.

Plahvatuse tagajärjel muutub aine, mis täidab energia vabanemise mahu, väga kuumutatud gaasiks (plasmaks), millel on väga kõrge rõhk (kuni mitusada tuhat atmosfääri). Sellel koheselt paisuval gaasil on löögimehaaniline mõju keskkonda pannes ta liikuma. Plahvatus tahkes keskkonnas põhjustab selle purunemise ja hävitamise hüdraulilises ja õhukeskkonnas - see põhjustab hüdraulilise ja õhu lööklaine (lööklaine) laine.

Lõhkelaine on plahvatuse tekitatud keskkonna liikumine, mille korral suureneb järsult keskkonna rõhk, tihedus ja temperatuur.

Plahvatuslaine esiosa (esipiir) levib läbi keskmise suure kiirusega, mille tagajärjel liigutusega kaetud ala kiiresti laieneb.

Plahvatus tekitab lõhkelaine (või plahvatusproduktide hajutamise - vaakumis) abil mehaanilise efekti objektidele, mis asuvad plahvatuskohast erineval kaugusel. Kui kaugus plahvatuskohast suureneb, nõrgeneb lööklaine mehaaniline mõju. Seega on plahvatusel potentsiaalne vigastusoht inimestele ja see on hävitav.

Plahvatuse võivad põhjustada:

Kondenseerunud lõhkeainete plahvatus (HE);

Tuleohtliku gaasi- või tolmupilve kiire põlemine;

Laeva äkiline hävitamine koos surugaas või ülekuumenenud vedelikuga;

Segades ülekuumenenud tahked ained(sulatada) külmade vedelikega jne.

Sõltuvalt energiakandjate tüübist ja energia vabanemise tingimustest võivad plahvatuse ajal energiaallikateks olla nii keemilised kui ka füüsikalised protsessid.

Energiaallikas keemilised plahvatused on kiiresti iseenesest kiirenevad eksotermilised reaktsioonid põlevate ainete ja oksüdeerijate interaktsioonist või ebastabiilsete ühendite termilise lagunemise reaktsioonid.

Kokkusurutud gaaside (aurude) energiaallikad suletud seadmete (seadmete) kogustes võivad olla nii välised (energia, mida kasutatakse purkide kokkusurumiseks, vedelike pumpamiseks; soojuskandjad, mis soojendavad vedelikku ja gaase suletud ruumis) kui ka sisemised (eksotermilised) füüsikalised ja keemilised protsessid ning soojus- ja massiülekandeprotsessid suletud mahus), mis põhjustab vedelike intensiivset aurustumist või gaaside moodustumist, temperatuuri ja rõhu tõusu ilma sisemiste plahvatusohtlike nähtusteta.

Energiaallikas tuumaplahvatused on kiire ahelaga tuumareaktsioonid vesiniku isotoopide (deuteerium ja triitium) kergete tuumade liitmisel või uraani ja plutooniumi isotoopide raskete tuumade lõhustumisel. Kuumade ja külmade vedelike väljatõrjumisel tekivad füüsilised plahvatused, kui ühe temperatuur on teise keemistemperatuurist oluliselt kõrgem. Aurustamine toimub sel juhul plahvatusohtlikult. Sellest tuleneva füüsilise detonatsiooniga kaasneb lööklaine välimus ülerõhk ulatudes mõnel juhul sadadesse MPa.

Keemiliste plahvatuste energiakandjad võivad olla tahked, vedelad, gaasilised põlevad ained, samuti põlevate ainete (vedel ja tahke) õhkvedrustus oksüdeerivas keskkonnas, sh. ja õhus.

Seega eristatakse kahte tüüpi plahvatusi. Esimene tüüp hõlmab plahvatusi, mis on põhjustatud aine keemilise või tuumaenergia vabanemisest, näiteks keemiliste lõhkeainete, gaaside, tolmu ja / või aurude segude plahvatused, samuti tuuma- ja termotuumaplahvatused. Teist tüüpi plahvatuste korral vabaneb aine välisallikast saadud energia. Selliste plahvatuste näideteks on võimas elektrilahendus keskkonnas (looduses - äike äikese ajal); metallijuhi aurustumine suure voolu mõjul; plahvatus, kui aine puutub kokku näiteks suure energiatihedusega kiirgusega. fokuseeritud laserkiirgus; kesta äkiline kokkuvarisemine surugaasiga.

Esimest tüüpi plahvatusi saab läbi viia ahelas või termiliselt. Ahelplahvatus toimub tingimustes, kui süsteemis ilmuvad aktiivsed osakesed (aatomid ja radikaalid keemilistes süsteemides, neutronid tuumasüsteemides) suurtes kontsentratsioonides, mis võivad põhjustada mitteaktiivsete molekulide või tuumade hargnenud ahela. Tegelikult ei põhjusta kõik aktiivsed osakesed reaktsiooni, mõned neist ületavad aine mahtu. Kuna ruumalast väljuvate aktiivsete osakeste arv on pinnaga võrdeline, on ahelplahvatuse puhul tegemist nn kriitilise massiga, mille juures äsja moodustunud aktiivsete osakeste arv ületab ikkagi põgenevate osakeste arvu. Ahelplahvatuse tekkimist soodustab aine kokkusurumine, kuna see vähendab pinda. Tavaliselt ketiplahvatus gaasisegud Neid rakendatakse kriitilise massi kiire suurenemisega koos anuma mahu suurenemise või segu rõhu suurenemisega ning tuumamaterjalide plahvatus saavutatakse mitme massi kiire kombineerimisega, millest igaüks on vähem kui kriitiline, üheks massiks, mis on suurem kui kriitiline.

Termiline plahvatus tekib siis, kui soojuse eraldumine keemilise reaktsiooni tagajärjel aine teatud mahus ületab välispinna kaudu eemaldatava soojushulga, mis piirab seda mahtu keskkonnaga soojusjuhtivuse abil. See viib aine isekuumenemiseni kuni selle isesüttimise ja plahvatuseni.

Mis tahes tüüpi plahvatuste korral suureneb aine rõhk järsult, plahvatuskeskust ümbritsev keskkond tunneb tugevat kokkusurumist ja hakkab liikuma, mis edastatakse kihist kihti - tekib lööklaine. Aine oleku (rõhk, tihedus, liikumiskiirus) järsk muutus plahvatuslaine esiosas, mis levib kiirusel, mis ületab meediumi kiirust, on lööklaine. Massi ja impulsi säilimise seadused on seotud lainefrondi kiirusega, aine liikumiskiirusega rinde taga, aine kokkusurutavuse ja rõhuga.

Bibliograafia

1. Zel'dovich Ya.B., Põlemise ja plahvatuse matemaatiline teooria. - M.: Nauka, 2000–478 lk.

2. Williams FA, Põlemisteooria. - M.: Nauka, 2001.- 615 lk.

3. Khitrin LN, Põlemise ja plahvatuse füüsika. - M .: INFRA-M, 2007 .-- 428 lk.

Põlemine. Valguse ja soojuse eraldumine on paljude keemiliste nähtuste sümptom. Selliste märkidega reaktsioone nimetatakse ühiselt põlemiseks. Põlemine on laialt levinud keemiline nähtus, inimesed on seda juba ammu oma huvides kasutanud (joonis 40).

Põlemine Kas keemiline nähtus, mida iseloomustab valguse ja soojuse eraldumine.

Põlemistingimused. Aine põletamine hapnikus, mis on osa õhust, on laialt levinud. Iga ainet iseloomustab konkreetne süttimistemperatuur. See on selle temperatuuri nimi, mille juures põlemine algab. Metaani süütamiseks gaasipliit, piisab isegi sädemest või süüdatud tikust. Ja söe süttimistemperatuuri saavutamiseks tuleb seda palju kauem kuumutada.

Põlemisprotsessi jaoks on vaja kahte tingimust: aine süttimistemperatuurist kõrgema temperatuuri loomine ja õhu vaba juurdepääs.

Viime katse läbi. Süütame kaks identset steariiniküünalt (steariin on orgaaniline aine). Katke üks klaaskatte või suure keeduklaasiga. Jätame teise lahtiseks. Klaasi all olev küünal põleb mõnda aega ja kustub, teine ​​aga jätkab põlemist.

Selle katsega testisime mõlemat põlemistingimust. Hapniku juurdepääs ei piirdunud teise küünlaga, samal ajal kui õhu ja seega ka hapniku juurdepääs esimese klaasi jaoks oli blokeeritud.

Sel ajal, kui küünal põles klaasi all, levis sealt valgus igas suunas. Käega klaasi puudutades tunneme soojust.

Nüüd, kui oleme põlemistingimused välja mõelnud, on lihtne otsustada teise küsimuse üle - kuidas lõpetada põletamine. Muidugi tuleks neid tingimusi meeles pidada, tegutseda ainult vastupidi. On vaja peatada õhu juurdepääs ja luua temperatuur, mis on madalam kui süütamistemperatuur.

Põlemine inimese teenistuses. Esmakordselt tutvus inimene põlemisega aastal looduslikud tingimused... Neil kaugetel aegadel kartis ja ootas inimene teda. Ma kartsin, sest välk tekitas kuumuse, aga ma ootasin, et kuna tuli andis soojust ja valgust, oli võimalik süüa teha, tuli peletas kiskjad eemale. Materjal saidilt

Läks kaua aega, enne kui inimene õppis mitte ainult tuld hoidma, vaid ka seda ise tootma. See tähendab, et ta õppis mitte sõltuma loodusest, vaid iseseisvalt läbi viima põlemise keemilise nähtuse.

Nüüd on see nähtus inimesele suureks kasuks. Tänu põletamisele tekib elekter, valmistatakse toitu, valgustatakse ja soojendatakse eluruume, pannakse liikuma autod, kaevandatakse metalle ja valmistatakse klaasi.

Kas te ei leidnud seda, mida otsisite? Kasutage otsingut