Согорување како хемиска реакција. Теорија на согорување

Посетете ја страницата http: \\ www.duodimension.com

да ја преземете компонентата Databeam Word .Net

МИНИСТЕРСТВО ЗА ОБРАЗОВАНИЕ НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЈА

СВЕТ ПЕТЕРСБУРГ

ИНGЕНЕРСКА И ЕКОНОМСКА АКАДЕМИЈА

ИНСТИТУТ ЗА ОПШТО УПРАВУВАЕ

ЕСЕЈ

ПО ДИСЦИПЛИНА

"БЕЗБЕДНОСТ НА ИВОТОТ"

МЕТОДИ И СРЕДСТВА ЗА ПОГРАВАЕ НА ПОREАР

изведена:

Студент 2 година, гр. 1082

В.В. Затолокин

проверено:

Санкт Петербург

1999

Вовед

Согорувањето е реакција на хемиска оксидација која произведува топлина и светлина. За да се случи согорување, потребни се три фактори: запалива супстанција, оксидатор (обично кислород во воздухот) и извор на палење (импулс). Оксидирачкиот агенс може да биде не само кислород, туку и хлор, флуор, бром, јод, азотни оксиди, итн.

Согорувањето е хомогено или хетерогено во зависност од својствата на запалива смеса. При хомогено согорување, почетните материјали имаат иста состојба на агрегација (на пример, согорување на гасови). Согорувањето на цврсти и течни горива е хетерогено.

Исто така, согорувањето се разликува по брзината на ширење на пламенот и, во зависност од овој параметар, може да биде дефлагација (околу десет метри во секунда), експлозивна (околу стотици метри во секунда) и детонација (околу илјада метри во секунда). Согорувањето на дефлагација е карактеристично за пожарите.

Процесот на согорување е поделен на неколку видови.

Блесок - брзо согорување на запалива смеса, не придружено со формирање на компримирани гасови.

Согорувањето е појава на согорување под влијание на извор на палење.

Палење - Согорување придружено со појава на пламен.

Спонтаното согорување е феномен на нагло зголемување на стапката на егзотермија

реакции што доведуваат до согорување на супстанција (материјал, мешавина) во отсуство на извор на палење.

Спонтано палење - спонтано согорување, придружено со појава на пламен.

Експлозијата е исклучително брза хемиска (експлозивна) трансформација, придружена со ослободување на енергија и формирање на компримирани гасови способни за вршење механичка работа.

Појавата на согорување на супстанции и материјали кога се изложени на топлински импулси со температура над температурата на палење се карактеризира како палење, а појавата на согорување на температури под температурата на автозапалување се однесува на процесот на спонтано согорување.

При оценување безбедност од огансупстанции и материјали, неопходно е да се земе предвид нивната состојба на агрегација. Бидејќи согорувањето, по правило, се случува во гасна средина, неопходно е да се земат предвид условите под кои се формира доволна количина гасовити запаливи производи за согорување како показатели за опасност од пожар.

Главните показатели опасност од пожаркои ги одредуваат критичните услови за почеток и развој на процесот на согорување се температурата на автозапалување и границите на концентрација на палење.

Температурата на автозапалување се однесува на минималната температура на супстанција или материјал. при што има нагло зголемување на стапката на егзотермички реакции, што резултира со појава на согорување на пламен. Минималната концентрација на запаливи гасови и пареи во воздухот при кои тие можат да се запалат и да го рашират пламенот се нарекува помала граница на концентрацијапалење; максималната концентрација на запаливи гасови и пареи, при што сеуште е можно ширење на пламенот, се нарекува горна граница на концентрација на палење. Областа на состави и мешавини на запаливи гасови и пареи со воздух што лежи помеѓу долните и горните граници на палење се нарекува област на палење.

Ограничувањата на запалива концентрација не се константни и зависат од голем број фактори. Најголемо влијаниеграниците на палење се под влијание на моќта на изворот на палење, примесата на инертни гасови и пареи, температурата и притисокот на запалива смеса.

Опасноста од пожар на супстанции се карактеризира со линеарни (изразени во cm / s) и маса (g / s) стапки на согорување (размножување на пламен) и согорување (g / m 2 * s), како и ограничување на содржината на кислород при која с comb уште е можно согорување. За конвенционалните запаливи супстанции (јаглеводороди и нивни деривати), оваа ограничувачка содржина на кислород е 12-14%, за супстанции со висока вредност на горната граница за запаливост (водород, јаглерод дисулфид, етилен оксид, итн.), Ограничувачката содржина на кислород е 5% и пониско.

Покрај горенаведените параметри, за да се процени опасноста од пожар, важно е да се знае степенот на запаливост (запаливост) на супстанциите. Во зависност од оваа карактеристика, супстанциите и материјалите се поделени на запаливи (запаливи), тешко запаливи (тешко запаливи) и не-запаливи (не-запаливи).

Горивата вклучуваат супстанции и материјали кои, кога ќе се запалат од надворешен извор, продолжуваат да горат дури и по отстранувањето. Тешко-запаливи супстанции вклучуваат оние што не се способни да го рашират пламенот и да изгорат само на местото на импулсот; не-запаливи се супстанции и материјали кои не се запаливи дури и кога се изложени на доволно моќни импулси.

Пожарите во областите населени со луѓе, во претпријатијата се јавуваат во повеќето случаи во врска со кршење на технолошкиот режим. За жал, ова е честа појава и државата обезбедува специјални документи што ги опишуваат основите на заштита од пожари. Ова се стандарди: ГОСТ 12.1.004-76 "Безбедност од пожар" и ГОСТ 12.1.010-76 "Безбедност при експлозија".

Мерките за превенција од пожар се поделени на организациски, технички, рутински и оперативни.

Организациските мерки обезбедуваат правилна работа на машини и внатрешен транспорт на постројки, правилно одржување на згради, територија, брифинг за гаснење пожарработници и вработени, организирање доброволни противпожарни бригади, противпожарно-технички комисии, издавање наредби за зајакнување на заштитата од пожари итн.

ДО технички активностивклучуваат усогласеност прописи за пожар, норми за дизајн на згради, за поставување електрични жици и опрема, греење, вентилација, осветлување, правилно поставување на опрема.

Мерките на режимот се забрана за пушење на неидентификувани места, производство на заварување и други топли работи во простории што се опасни од пожар, итн.

Оперативните мерки се навремени превентивни инспекции, поправки и тестирање на технолошка опрема.

Средства за гаснење пожар и уреди за гаснење пожар

Во практиката за гаснење пожари, најчести се следниве принципи за запирање на согорувањето:

1) изолација на седиштето на согорување од воздух или намалување на концентрацијата на кислород со разредување на воздухот со незапаливи парчиња во вредност во која не може да настане согорување;

2) ладење на центарот за согорување под одредени температури;

3) интензивна инхибиција (инхибиција) на брзината на хемиска реакција во пламен;

4) механички дефект на пламенот како резултат на изложеност на силен млаз гас и вода;

5) создавање услови за пожарни бариери, т.е. такви услови во кои пламенот се шири низ тесни канали.

Вода

Способноста за гаснење на вода на вода се определува со ефект на ладење, разредување на запалив медиум со испарувањата настанати при испарување и механичкиот ефект врз горивата супстанција, т.е. дување на пламенот. Ефектот на ладење на водата се одредува со значајните вредности на неговиот топлински капацитет и топлината на испарување. Ефектот на разредување, што доведува до намалување на содржината на кислород во амбиенталниот воздух, се должи на фактот дека волуменот на пареа е 1.700 пати поголем од волуменот на испарената вода.

Заедно со ова, водата има својства што го ограничуваат нејзиниот опсег. Значи, при гаснење на вода, нафтените производи и многу други запаливи течности пливаат и продолжуваат да горат на површината, така што водата може да биде неефикасна во нивното гаснење. Ефектот за гаснење пожар при гаснење со вода во такви случаи може да се зголеми со негово снабдување во испрскана состојба.

Вода која содржи разни солии испорачан со компактен млаз, има значителна електрична спроводливост, и затоа не може да се користи за гаснење пожари на објекти чија опрема е под напон.

Гаснењето на пожарот со вода се врши со инсталации за гаснење пожар со вода, противпожарни возила и буриња за вода (рачни и противпожарни монитори). За снабдување со вода на овие инсталации, тие се користат наредени во индустриски претпријатија и во населбиводоводни цевки.

Во случај на пожар, водата се користи за надворешно и внатрешно гаснење пожар. Потрошувачката на вода за гаснење пожар на отворено се зема во согласност со градежните кодови и прописи. Потрошувачката на вода за гаснење пожар зависи од категоријата опасност од пожар на претпријатието, степенот на отпорност на пожар на градежните конструкции, обемот на просторијата за производство.

Еден од главните услови што мора да ги задоволат надворешните системи за водоснабдување е да се обезбеди постојан притисок водоводна мрежаподдржан од постојани пумпи, кула за вода или пневматска единица. Овој притисок често се одредува од условите за работа на внатрешните хидранти за пожар.

Со цел да се изгасне пожарот во почетната фаза на неговото појавување, во повеќето индустриски и јавни згради, внатрешни хидранти за пожар се наредени на внатрешната водоводна мрежа.

Според методот за создавање притисок на вода, гасоводите за оган се поделени на високи и низок притисок... Пожарни цевководи за висок притисок се наредени на таков начин што притисокот во системот за водоснабдување е секогаш доволен за директно снабдување со вода од хидранти или стационарни противпожарни монитори до местото на пожарот. Од водоводни цевки со низок притисок, мобилни противпожарни пумпи или моторни пумпи земаат вода преку хидранти за пожар и ја снабдуваат под неопходен притисокдо местото на пожарот.

Системот за водоснабдување со оган се користи во различни комбинации: изборот на овој или оној систем зависи од природата на производството, територијата што ја зазема, итн.

Инсталациите за гаснење пожар од вода вклучуваат инсталации за прскалки и поплави. Тие се разгранет систем, цевки исполнети со вода опремени со специјални глави. Во случај на пожар, системот реагира (различно, во зависност од видот) и ги наводнува структурите на просторијата и опремата како одговор на дејството на главите.

Пена

Пените се користат за гаснење на цврсти и течни супстанции кои не комуницираат со вода. Карактеристики за гаснење пожарпена се определува со неговата разновидност - односот на волуменот на пената со волуменот на неговата течна фаза, стабилност, дисперзија и вискозитет. Овие својства на пената, покрај физичките и хемиските својства, се под влијание на природата на запалива супстанција, условите на огнот и снабдувањето со пена.

Во зависност од методот и условите на производство, пените за гаснење пожар се поделени на хемиски и воздушно-механички. Хемиската пена се формира со интеракција на раствори на киселини и алкалии во присуство на средство за пенење и е концентрирана емулзија на јаглерод диоксид во воден раствор на минерални соли што содржи средство за пенење.

Употребата на хемиска пена е намалена поради високата цена и комплексноста на организирање на гаснење пожар.

Опремата за генерирање пена вклучува буриња со воздушна пена за добивање пена со мала експанзија, генератори на пена и прскалки за пена за добивање пена со средна експанзија.

Гасови

При гаснење пожари со инертни гасовити растворувачи, се користат јаглерод диоксид, азот, димни или издувни гасови, пареа, како и аргон и други гасови.Ефектот на гасење на огнот на овие соединенија е разредување на воздухот и намалување на содржината на кислород во него до концентрација на согорување.Ефектот за гаснење пожар кога се разредува со овие гасови се должи на загуба на топлина поради загревање на разредувачите и намалување на топлинскиот ефект на реакцијата.Посебно место меѓу композициите за гаснење пожар зазема јаглерод диоксид (јаглерод диоксид), кој се користи за гаснење складишта на запаливи течности, батерии,

печки за сушење, држачи за тестирање на електричен мотор, итн.

Меѓутоа, треба да се запомни дека јаглерод диоксидот не може да се користи за гаснење на супстанции што содржат кислород, алкални и алкални земјени метали или материјали што тлеат.За гаснење на овие супстанции, се користи азот или аргон, а вториот се користи во случаи кога постои ризик од формирање на метални нитриди кои поседуваатексплозивни својства и чувствителност на удар.

Неодамна, развиен е нов метод за снабдување гасови во течна состојба до заштитениот волумен, што има значителни предности во однос на методот базиран на снабдување со компримирани гасови.

Со новиот метод на поднесување документи, практично нема потреба да се ограничуваат големини дозволени за заштитаобјекти, бидејќи течноста зафаќа околу 500 пати помал волумен од еднаква маса на гас,и не бара многу напор за да се достави. Покрај тоа, испарувањето на течниот гас постигнувазначителен ефект на ладење и ограничување поврзано со можно уништување на ослабените отвори исчезнува,бидејќи кога се испорачуваат течни гасови, се создава режим на меко полнење без опасно зголемување на притисокот.

Инхибитори

Сите горенаведени средства за гаснење пожаримаат пасивен ефект врз пламенот. Повеќе ветувачкисредства за гаснење пожар кои ефикасно ги инхибираат хемиските реакции во пламен, т.е. имаат инхибиторен ефект врз нив. Најмногу се користи воза гаснење пожар се пронајдени композиции за гаснење пожар - инхибитори базирани на заситени јаглеводороди, во кои еденили неколку атоми на водород се заменуваат со атоми на халоген (флуор, хлор, бром).

Халокарбоните се слабо растворливи во вода, но добро се мешаат со многу органскисупстанции. Карактеристиките за гаснење на пожар на халогени јаглеводороди се зголемуваат со зголемувањето на моретомасата на халогенот содржана во нив.

Соединенијата на халокарбонот имаат физички својства кои се погодни за гаснење пожарсвојства. Значи, високите вредности на густината на течноста и пареата ја одредуваат можностасоздавање млаз за гаснење пожар и пенетрација на капки во пламенот, како и задржување на гаснењето на пожаротиспарувања во близина на изворот на согорување. Ниските температури на замрзнување овозможуваат овие соединенија да се користат на температури под нулата.

В последните годиникомпозиции во прав базирани на неорганскисоли на алкален метал. Тие се одликуваат со нивната висока ефикасност за гаснење и разновидност,оние способноста да се изгаснат сите материјали, вклучително и оние што не се изгаснати со сите други средства.

Формулациите во прав се, особено, единственото средство за гаснење на алкалните пожари.метали, органоалуминиум и други органометални соединенија (тие се произведени од индустријата врз основа на натриум и калиум карбонати и бикарбонати, фосфор-амониум соли, прашок базиран на грифин за гаснење метали, итн.).

Прашоците имаат голем број предности во однос на халокарбоните: тие и нивните производи за распаѓање не се опасни.за здравјето на луѓето; по правило, немаат корозивен ефект врз металите; заштити луѓегаснење пожар, од термичко зрачење.

Уреди за гаснење пожар

Уредите за гаснење пожар се поделени на мобилни (противпожарни возила), стационарни инсталациии противпожарни апарати (рачно до 10 литри и мобилни и стационарни со волумен од повеќе од 25 литри).

Противпожарните возила се поделени на камиони -резервоари кои доставуваат вода и раствор од средство за пенење до пожари опремени со млазници за снабдување со вода или воздушно-механичка пена со различна разновидност, и специјални,наменети за други средства за гаснење пожар или за одредени предмети.

Стационарните инсталации се дизајнирани да ги гаснат пожарите во почетната фаза на нивното настанувањебез учество на луѓе. Тие се инсталирани во згради и конструкции, како и за заштита на надворешни технолошкиинсталации. Според користените средства за гаснење пожар, тие се поделени на вода, пена, гас,прав и пареа. Стационарните инсталации можат да бидат автоматски и рачни со далечински управувачПочни. Како по правило, автоматските инсталации се исто така опремени со уреди за рачноПочни. Инсталациите се инсталации за гаснење вода, пена и гас. Вторите се поефикасни и помалку комплицирани.

и тежок од многу други.

Апаратите за гаснење пожар според видот на средства за гаснење пожар се поделени на течност, јаглерод диоксид, хемиска пена, воздушна пена, фреон, прави комбинирано. Вода со адитиви се користи во течни апарати за гаснење пожар (за подобрување на само-апсорпција,намалување на точката на замрзнување, итн.), во јаглерод диоксид - течен јаглерод диоксид, во хемиска пена - водни раствори на киселини и алкалии,во фреон - фреони 114B2, 13B1, во прав - прашоци PS, PSB -3, PF, итн. Означени се апарати за гаснење пожарбукви што го карактеризираат типот на апарат за гаснење пожар по категории, и број што го означува неговиот капацитет (волумен).

Примена на противпожарни апарати:

1. Јаглерод диоксид - гаснење предмети под напон до 1000V.

2. Кимпени - гаснење цврсти материјали и запаливи течности на површина до 1 кв.м.

3. Воздушна пена - гаснење на запалување на запаливи течности, запаливи течности, цврсти (и тлее) материјали (освен за метални инсталации и напојување).

4. Фреон - гаснење на палење запаливи течности, запаливи течности, запаливи гасови.

5. Прашок - материјали за гаснење, инсталации под напон; наполнет MGS, PX - гаснење на метали; PSB-3, P-1P- гаснење запаливи течности, GZh, запаливи гасови.

Аларм за пожар

Употребата на автоматски средства за откривање пожар е еден од главните услови за обезбедувањебезбедност од пожари во машинското инженерство, бидејќи ви овозможува да го известите дежурниот персонал за пожарот и местото на неговото настанување.

Детекторите за пожар ги претвораат неелектричните физички количини (зрачење на топлинска и светлосна енергија, движење на честички од чад) во електрични,кои во форма на сигнал со одредена форма се испраќаат преку жици до станицата за примање. Со метод на конверзијадетекторите за пожар се поделени на параметарски што ги претвораат неелектричните количини во електрични со помош на помошнитековен извор и генератор во кои промената на неелектричната количина предизвикува појава на сопствен ЕМП.

Детекторите за пожар се поделени на рачни уреди дизајнирани да издаваат дискретен сигнал кога ќе се притиснатсоодветното копче за стартување и автоматско дејство за издавање дискретен сигнал кога е постигната дадена вредност на физички параметар (температура, спектар на светлосно зрачење, чад, итн.).

Во зависност од тоа кои параметри на гасно-воздушната средина го активираат детекторот за пожар, тие се:термички, лесни, чад, кобнирани, ултразвучни. Со дизајн детектори за пожарподелено на нормално извршување, отпорно на експлозија, суштински безбедно и запечатено. Според принципот на дејствување - максимум (тие реагираат на апсолутните вредности на контролираниот параметар и се активираат по одредена вредност) и диференцијални (тие се регистрираат само за стапката на промена на контролираниот параметар и се активираат само на неговиот одредена вредност).

Детекторите за топлина се засноваат на принципот на промена на електричната спроводливост на телата, разликата во контактниот потенцијал, феромагнетните својства на металите, промената на линеарните димензии цврсти материиитн Детектори за топлина со максимални перформанси се активираат на одредена температура. Недостаток е зависноста на чувствителноста од околината. Диференцијалните детектори на топлина имаат доволна чувствителност, но се од мала употреба во простории каде што може да настанат флуктуации на температурата.

Детектори за чад - постојат фотоелектрични (тие работат на принципот на расејување на топлинско зрачење со честички од чад) и јонизација (со употреба на ефект на слабеење на јонизацијата на воздушниот интерлектроден јаз со чад.

Ултразвучни детектори - дизајнирани за просторно откривање на изворот на палење и сигнализација на аларм. Ултразвучни бранови се емитуваат во контролираната област. Трансдуцерите што примаат се наоѓаат во иста просторија, кои, дејствувајќи како конвенционален микрофон, ги претвораат ултразвучните вибрации на воздухот во електричен сигнал. Ако во контролираната просторија нема осцилирачки пламен, тогаш фреквенцијата на сигналот што доаѓа од примачот на трансдуцерот ќе одговара на зрачената фреквенција. Ако има објекти што се движат во просторијата, ултразвучните вибрации што се рефлектираат од нив ќе имаат фреквенција различна од емитираната (Доплер ефект). Предноста е инерција, голема контролирана област. Недостаток се лажно позитивните.

Превенција од пожар

Се крши оган

За да се спречи ширењето на огнот од една зграда во друга, меѓу нив се организираат прекини на пожар. Кајопределување на паузи од пожар произлегува од фактот дека најголемата опасност во однос на можното палење на соседнитезградите и градбите претставуваат топлинско зрачење од изворот на пожар. На износот натоплината на зградата во непосредна близина на запален објект зависи од својствата на запаливи материјали и температурата на пламенот,големината на површината што емитува, површината на светлосните отвори,групи за запаливост на затворачки структури, присуствобариери за пожар, релативна положба на згради, метеоролошки услови, итн.

Бариери за заштита од пожар

Тие вклучуваат wallsидови, прегради, тавани, врати, порти, отвори, тремови и прозорци. Огнените wallsидови треба да бидатизработени од незапаливи материјали, имаат ограничување на отпорност на пожар од најмалку 2,5 часа и се потпираат на темели. Огноотпорниwallsидовите се дизајнирани за стабилност, земајќи ја предвид можноста за еднострано уривање на тавани и други структури во случај на пожар.

Огноотпорни врати, прозорци и порти во огноотпорни wallsидови мора да имаат ограничување на отпорност на пожар од најмалку 1,2 часа, и огноотпорни таванинајмалку 1 час. Таквите тавани не треба да имаат отвори и отвори преку кои производите за согорување можат да навлезат за време на пожар.

Патеки за бегство

При дизајнирање згради, неопходно е да се обезбеди безбедна евакуација на луѓето во случај на пожар. Кога ќе избие пожарлуѓето мора да ја напуштат зградата во минимално време, што се одредува според најкраткото растојание од нивната локација до излегување надвор.

Број излези за итни случаиод згради, простории и од секој кат на згради се одредува со пресметка, но мора да биде најмалку два. Евакуацијаизлезите треба да се распрснат. Во овој случај, лифтовите и другите механички средства за превоз на луѓе не се земени предвид во пресметките.Ширината на деловите на патеките за бегство мора да биде најмалку 1 m, а вратите на патеките за бегство мора да бидат најмалку 0,8 m. Ширина на надворешната вратаскалите треба да бидат најмалку ширината на скалите, висината на преминот на патеките за бегство - најмалку 2 m.зградите и структурите за евакуација на луѓето треба да ги обезбедат следниве типовискали и скали: скали без чад (комуникација со надворешниот воздухзона или опремени со технички уреди за притисок на воздухот); затворени клеткисо природноосветлување преку прозорци во надворешните wallsидови; затворени скали без природна светлина; внатрешно отвореноскали (без огради внатрешни wallsидови); отворени отворени скали. За згради со висински разлики, требаобезбедуваат бегство од пожар.

Список на користена литература:

1. „Заштита на трудот“, Г.Ф. Денисенко, Москва, 1985 година

2. "Заштита на трудот во машинското инженерство", под. ед. Е. Ја. Јудина, Москва, 1983 година

3. "Основи на безбедноста на животот", Лушкин И.П., Санкт Петербург, 1995 година

1. Физикохемиски основигорење

2. Видови експлозии

Библиографија

1. Физикохемиски основи на согорување

Согорувањето е реакција на хемиска оксидација придружена со ослободување на голем бројтоплина и сјај.

Во зависност од брзината на процесот, согорувањето може да се случи во форма на вистинско согорување и експлозија.

За процесот на согорување потребно е:

1) присуство на запалив медиум кој се состои од запалива супстанција и оксидатор; 2) извор на палење.

За да се случи процесот на согорување, запаливиот медиум мора да се загрее до одредена температура со помош на извор на палење (пламен, искра од електрично или механичко потекло, блескави тела, термичка манифестација на хемиска, електрична или механичка енергија).

Откако ќе се случи согорување, зоната на согорување е постојан извор на палење. Појавата и продолжувањето на согорувањето е можно при одреден квантитативен сооднос на запалива супстанција и кислород, како и при одредени температури и снабдување со топлинска енергија на изворот на палење. Највисоката стапка на стационарно согорување е забележана во чист кислород, најниска - кога воздухот содржи 14-15% кислород. Со помала содржина на кислород во воздухот, согорувањето на повеќето супстанции престанува.

Постојат следниве видови на согорување:

Целосно - согорување со доволна количина или вишок на кислород;

Нецелосно - согорување со недостаток на кислород.

Со целосно согорување, производите на согорување се јаглерод диоксид (CO 2), вода (H 2 O), азот (N), сулфур диоксид (SO 2), фосфорен анхидрид. Со нецелосно согорување, обично се формираат каустични, отровни запаливи и експлозивни производи: јаглерод моноксид, алкохоли, киселини, алдехиди.

Согорување на супстанции може да се случи не само во средина со кислород,
но и во околината на одредени супстанции кои не содржат кислород, хлор,
испарувања на бром, сулфур, итн.

Согорливи супстанции можат да бидат во три состојби на агрегација:
течна, цврста, гасовита. Одделни цврсти материи се топат и испаруваат кога се загреваат, други се распаѓаат и ослободуваат гасовити производи и цврст остаток во форма на јаглен и згура, а трети не се распаѓаат и не се топат. Повеќето запаливи супстанции, без оглед на нивната состојба на агрегација, кога се загреваат, формираат гасовити производи, кои, кога се мешаат со атмосферски кислород, формираат запалив медиум.

Според агрегатната состојба на горивото и оксидаторот, тие се разликуваат:

Хомогено согорување - согорување на гасови и запаливи супстанции кои создаваат пареа во гасен оксидатор;

Согорување на експлозиви и горива;

Хетерогено согорување - согорување на течни и цврсти запаливи материи во гасен оксидатор;

Согорување во системот "течна запалива смеса - течен оксидатор".

Најважното прашање во теоријата на согорување е ширењето на пламенот (зони на нагло зголемување на температурата и интензивна реакција). Се разликуваат следниве начини на ширење на пламен (согорување):

Нормално согорување;

Согорување на дефлукс;

Детонација

а) Нормално согорување се забележува со тивко хетерогено двофазно дифузно согорување. Стапката на согорување ќе се определи со брзината на дифузија на кислород во запалива супстанција во зоната на согорување. Распространетоста на пламенот се случува од секоја точка на предниот дел на пламенот по должината на нормалата до неговата површина. Ваквото согорување и брзината на ширење на пламенот по стационарна смеса долж нормалата до неговата површина се нарекува нормална (ламинарна).

Нормалните стапки на горење се ниски. Во овој случај, зголемувањето на притисокот и формирањето на ударниот бран не се јавуваат.

б) Во реални услови поради протокот внатрешни процесии со надворешни компликациони фактори, предниот дел на пламенот е закривен, што доведува до зголемување на стапката на согорување. Кога брзината на ширење на пламенот достигнува десетици и стотици метри во секунда, но не ја надминува брзината на звукот во дадена средина (300 - 320 m / s), се случува експлозивно (дефлација) согорување.

За време на експлозивно согорување, производите за согорување се загреваат до 1,5-3,0 илјади ° C, а притисокот е внатре затворени системисе зголемува на 0.b-0.9MPa.

Времетраењето на реакцијата на согорување пред експлозивниот режим е ~ 0.1 сек за гасови, ~ 0.2 - 0.3 сек за пареи и ~ 0.5 сек за прашина.

Како што се применува на случајни индустриски експлозии, дефлебрацијата обично се подразбира како горење облак со привидна брзина од редот на 100 - 300 m / s, при што се генерираат ударни бранови со максимален притисок од 20 - 100 kPa.

в) Под одредени услови, експлозивно согорување може да се претвори во процес на детонација, при што брзината на ширење на пламенот ја надминува брзината на ширење на звукот и достигнува 1 - 5 км / сек. Ова се случува со силна турбулизација на материјалните текови, предизвикувајќи значајна искривување на предниот дел на пламенот, големо зголемување на неговата површина.

Во овој случај, се појавува ударниот бран, пред кој густината, притисокот и температурата на смесата нагло се зголемуваат. Со зголемување на овие параметри на смесата до спонтано палење на топли супстанции, се појавува бран на детонација, што е резултат на додавање на ударниот бран и добиената зона на компресирана, брзо реагирачка (самозапалувачка) мешавина.

Вишокот притисок во облакот на детонирачката мешавина може да достигне 2 MPa.

Процесот на хемиска трансформација на запаливи материи, кој се воведува со удар на бран и е придружен со брзо ослободување на енергија, се нарекува детонација.

Во режимот на детонација на согорување на облакот GW, поголемиот дел од енергијата на експлозија се претвора во воздушен шок бран; за време на согорување на рефлукс со брзина на ширење на пламен ~ 200 m / s, преносот на енергија до бранот е од 30 до 40 %.

2. Видови експлозии

Експлозија е ослободување на голема количина енергија во ограничена количина за краток временски период.

Експлозијата доведува до формирање на многу загреан гас (плазма) со многу висок притисок, која, со моментално проширување, има шок механички ефект (притисок, уништување) врз околните тела.

Експлозија во цврст медиум е придружена со негово уништување и дробење, во воздух или вода - предизвикува формирање на воздух или хидраулични ударни бранови, кои имаат деструктивен ефект врз објектите поставени во нив.

Во активности што не се поврзани со намерни експлозии во услови индустриско производство, експлозијата треба да се сфати како брзо, неконтролирано ослободување на енергија, што предизвикува шок -бран што се движи на одредено растојание од изворот.

Како резултат на експлозијата, супстанцијата што го исполнува волуменот во кој се ослободува енергијата се претвора во многу загреан гас (плазма) со многу висок притисок (до неколку стотици илјади атмосфери). Овој гас, веднаш се шири, има шок механички ефект врз околинатапредизвикувајќи ја да се движи. Експлозија во цврст медиум предизвикува негово дробење и уништување во хидрауличен и воздушен медиум - предизвикува формирање на хидрауличен и воздушен шок (експлозија) бран.

Експлозивен бран е движење на медиумот генерирано од експлозија, во кое има нагло зголемување на притисокот, густината и температурата на медиумот.

Предната (предната граница) на експлозивниот бран се шири низ медиумот со голема брзина, како резултат на што областа покриена со движењето брзо се шири.

Со помош на експлозивен бран (или расфрлање на експлозивни производи - во вакуум), експлозијата создава механички ефект врз објекти лоцирани на различни растојанија од местото на експлозијата. Како што растојанието од местото на експлозијата се зголемува, механичкиот ефект на бранот на експлозијата слабее. Така, експлозијата носи потенцијална опасност од повреда на луѓето и има деструктивен капацитет.

Експлозија може да биде предизвикана од:

Детонација на кондензиран експлозив (НЕ);

Брзо согорување на запалив облак од гас или прашина;

Ненадејно уништување на садот со компримиран гасили со прегреана течност;

Со мешање прегреани цврсти материи(се топи) со ладни течности итн.

Во зависност од видот на енергетски носители и условите за ослободување на енергија, и хемиските и физичките процеси можат да бидат извор на енергија за време на експлозија.

Извор на енергија хемиски експлозиисе брзи само-забрзувачки егзотермички реакции на интеракција на запаливи материи со оксиданти или реакции на термичко распаѓање на нестабилни соединенија.

Извори на енергија на компримирани гасови (пареи) во затворени количини на опрема (опрема) можат да бидат и надворешни (енергија што се користи за компресија на конзерви, пумпање течности; носачи на топлина што обезбедуваат загревање на течности и гасови во ограничен простор) и внатрешни (егзотермични физички и хемиски процесии процеси на пренос на топлина и маса во затворен волумен), што доведува до интензивно испарување на течности или формирање гас, зголемување на температурата и притисокот без внатрешни експлозивни феномени.

Извор на енергија нуклеарни експлозиисе брзи нуклеарни реакции на фузија на лесни јадра на изотопи на водород (деутериум и тритиум) или фисија на тешки јадра на изотопи на ураниум и плутониум. Физичките експлозии се случуваат кога се поместуваат топли и ладни течности, кога температурата на едната од нив е значително повисока од точката на вриење на другата. Испарувањето во овој случај се одвива на експлозивен начин. Добиената физичка детонација е придружена со појава на шок -бран со прекумерен притисок, достигнувајќи во некои случаи стотици MPa.

Носители на енергија на хемиски експлозии можат да бидат цврсти, течни, гасовити запаливи материи, како и воздушна суспензија на запаливи супстанции (течни и цврсти) во оксидирачка средина, вкл. и во воздухот.

Така, се разликуваат два вида експлозии. Првиот тип вклучува експлозии предизвикани од ослободување на хемиска или нуклеарна енергија на супстанција, на пример, експлозии на хемиски експлозиви, мешавини на гасови, прашина и / или пареи, како и нуклеарни и термонуклеарни експлозии. При експлозии од втор тип, се ослободува енергијата што ја прима супстанцијата од надворешен извор. Примери за такви експлозии се моќно електрично празнење во околината (во природа - молња за време на грмотевици); испарување на метален проводник под влијание на висока струја; експлозија кога супстанцијата е изложена на одредено зрачење со висока енергетска густина, на пример. фокусирано ласерско зрачење; ненадеен колапс на школка со компримиран гас.

Експлозиите од првиот тип може да се извршат со ланец или топлина. Експлозија на синџир се случува под услови кога активни честички (атоми и радикали во хемиските системи, неутрони во нуклеарните системи) се појавуваат во системот во високи концентрации, способни да предизвикаат разгранет синџир на трансформации на неактивни молекули или јадра. Всушност, не сите активни честички предизвикуваат реакција, некои од нив го надминуваат волуменот на супстанцијата. Бидејќи бројот на активни честички што излегуваат од волуменот е пропорционален со површината, за верижна експлозија постои таканаречена критична маса, при што бројот на новоформирани активни честички с still уште го надминува бројот на оние што избегаат. Развојот на верижна експлозија е олеснет со компресија на супстанцијата, бидејќи тоа ја намалува површината. Обично синџирска експлозија гасни мешавинисе реализира со брзо зголемување на критичната маса со зголемување на волуменот на садот или зголемување на притисокот на смесата, а експлозијата на нуклеарните материјали се реализира со брза комбинација на неколку маси, од кои секоја е помала од критичната, во една маса поголема од критичната.

Термичка експлозија се јавува кога ослободувањето на топлина како резултат на хемиска реакција во даден волумен на супстанција го надминува количеството на топлина отстранета преку надворешната површина што го ограничува овој волумен на околината со помош на термичка спроводливост. Ова доведува до самозагревање на супстанцијата до неговото спонтано согорување и експлозија.

При експлозии од било кој тип, се случува нагло зголемување на притисокот на супстанцијата, медиумот што го опкружува центарот за експлозија се подложува на силна компресија и почнува да се движи, што се пренесува од слој на слој - се појавува бран на експлозија. Наглата промена во состојбата на материјата (притисок, густина, брзина на движење) на предната страна на експлозивниот бран, која се шири со брзина што ја надминува брзината на звукот во медиумот, е шок -бран. Законите за зачувување на масата и моментумот ја поврзуваат брзината на брановиот фронт, брзината на движење на супстанцијата зад предниот дел, компресибилноста и притисокот на супстанцијата.

Библиографија

1. Зелдович Ја.Б., Математичка теорија за согорување и експлозија. - М.: Наука, 2000 година.- 478 стр.

2. Вилијамс ФА, Теорија на согорување. - М.: Наука, 2001 .-- 615 стр.

3. Хитрин Л.Н., Физика на согорување и експлозија. - М .: ИНФРА-М, 2007 .-- 428 стр.

Согорување.Ослободувањето на светлина и топлина е симптом на многу хемиски феномени. Реакциите со такви знаци колективно се нарекуваат согорување. Согорувањето е распространет хемиски феномен; луѓето веќе долго време го користат за своја корист (Слика 40).

Согорување Е хемиски феномен кој се карактеризира со ослободување на светлина и топлина.

Услови на согорување.Согорувањето на супстанции во кислород, кое е дел од воздухот, е широко распространето. Секоја супстанција се карактеризира со специфична температура на палење. Ова е името на температурата на која започнува согорувањето. Да се ​​запали метан во Шпорет на гас, дури и искра или запален кибрит е доволно. И за да се достигне температурата на палење на јаглен, треба да се загрее многу подолго.

За процесот на согорување, неопходни се два услови: создавање температура над температурата на палење на супстанцијата и слободен пристап до воздух.

Ајде да го спроведеме експериментот. Ајде да запалиме две идентични стеарински свеќи (стеаринот е органска супстанција). Покријте еден со стаклен капак или голема чаша. Ајде да го оставиме второто отворено. Свеќата под стаклото ќе изгори некое време и ќе згасне, додека втората продолжува да гори.

Со овој експеримент, ги тестиравме двата услови на горење. Пристапот до кислород не беше ограничен само на втората свеќа, додека пристапот на воздухот, а со тоа и кислородот, беше блокиран за првото стакло.

Додека свеќата гореше под стаклото, светлината се ширеше од неа во сите правци. Допирајќи го стаклото со рака, ќе ја почувствуваме топлината.

Сега, кога ги дознавме условите за согорување, лесно е да се одлучи за друго прашање - како да престанете да горите.Се разбира, треба да се сетите на овие услови, само да постапувате обратно. Неопходно е да се запре пристапот до воздух и да се создаде температура пониска од температурата на палење.

Согорување во служба на човекот.За прв пат, едно лице се запозна со согорување во природни услови... Во тие далечни времиња, човекот и се плашеше од него и го очекуваше. Се плашев, бидејќи молњата предизвика топлина, но очекував, бидејќи огнот даде топлина и светлина, беше можно да се готви храна, огнот ги исплаши предаторите. Материјал од страницата

Помина долго време пред едно лице да научи не само да одржува оган, туку и самиот да го произведува. Тоа е, тој научи да не зависи од природата, туку самостојно да го спроведува хемискиот феномен на согорување.

Сега овој феномен е од голема корист за човекот. Благодарение на согорувањето, се произведува електрична енергија, се подготвува храна, се осветлуваат живеалиштата и се загреваат, автомобилите се ставаат во движење, се ископуваат метали и се прави стакло.

Не го најдовте она што го баравте? Користете пребарување