Qual è il limite di esplosività superiore. Concetti fisico-chimici di base delle esplosioni negli altiforni e nelle fonderie di acciaio

Una miscela di gas naturale con aria può esplodere a una concentrazione di gas nell'aria del 5-15%.

Una miscela di gas liquefatto nell'aria esplode a una concentrazione dell'1,5-9,5%.

Per un'esplosione, devono essere presenti 3 condizioni contemporaneamente:

La miscela gas-aria deve essere in un volume chiuso. All'aria aperta, la miscela non esplode, ma divampa.

La quantità di gas nella miscela naturale dovrebbe essere del 5-15% per il gas naturale e dell'1,5-9,5% per il gas liquefatto. A una concentrazione più alta, lo sweep si accende e quando viene raggiunto il limite esplode.

La miscela deve essere riscaldata in un punto fino al punto di infiammabilità.

5 Pronto soccorso per una vittima di avvelenamento da monossido di carbonio

Sintomi:

C'è debolezza muscolare

Vertigini

Rumore nelle orecchie

Sonnolenza

allucinazioni

Perdita di conoscenza

convulsioni

Assistenza:

Arrestare il flusso di monossido di carbonio

Portare la vittima all'aria aperta

Se la vittima è cosciente, sdraiarsi e fornire riposo e accesso continuo all'aria aperta

Se non c'è coscienza, è necessario iniziare un massaggio cardiaco chiuso e la respirazione artificiale prima dell'arrivo di un'ambulanza o prima di riprendere conoscenza.

Biglietto numero 10

5 Pronto soccorso per una vittima di ustione

Termico causato da fuoco, vapore, oggetti caldi e dentro di te. Se i vestiti della vittima hanno preso fuoco, è necessario indossare rapidamente un cappotto, qualsiasi tessuto denso o abbattere la fiamma con l'acqua. Non puoi correre con abiti in fiamme, perché il vento solleverà le fiamme. Quando si fornisce assistenza per evitare infezioni, non toccare le aree bruciate della pelle con le mani o lubrificare con grassi, oli, vaselina, cospargere di bicarbonato di sodio. È necessario applicare una benda sterile sulla zona ustionata della pelle. Se i pezzi di abbigliamento sono bloccati, una benda dovrebbe seguirli, non puoi strapparla.

Biglietto numero 11

5 Contenuto del permesso di lavoro per lavori pericolosi con gas.

Autorizzazione scritta, indicando il periodo della sua validità, l'orario di inizio dei lavori, la fine dei lavori, le loro condizioni di sicurezza, la composizione della squadra e dei responsabili. per sicurezza lavori. Approvato ND cap. ingegnere. Elenco delle persone abilitate al rilascio di ND approvato. per ordine in predp. ND è emesso in due copie. per un caposquadra con una squadra; per uno posto di lavoro. Una copia viene trasferita al produttore, l'altra rimane alla persona che ha emesso l'ordine. La contabilità per ND viene eseguita in base al libro di registrazione; inseriscono: numero di serie, riepilogo, titolo di lavoro; NOME E COGNOME. risp. guide; firma.

Biglietto numero 12

5 pronto soccorso alla vittima di soffocamento con gas naturale

Portare la vittima all'aria aperta

In caso di assenza di coscienza e polso sull'arteria carotide, procedere al complesso di rianimazione

In caso di perdita di coscienza per più di 4 minuti, girarsi sullo stomaco e applicare il freddo sulla testa

In ogni caso chiamare un'ambulanza

Biglietto numero 13

1 classificazione dei gasdotti a pressione.

I- basso (colonna d'acqua 0-500 mm); (0,05 kg * s / cm 2)

II-medio (colonna d'acqua 500-30.000 mm); (0,05-3 kg * s / cm 2)

Biglietto numero 14

3 requisito per illuminazione, ventilazione e riscaldamento nella fratturazione idraulica.

La necessità di riscaldare la camera di fratturazione idraulica dovrebbe essere determinata in base alle condizioni climatiche.

Nei locali del GTP, naturale e (o) illuminazione artificiale e ventilazione permanente naturale, fornendo almeno tre ricambi d'aria all'ora.

Per le stanze con un volume superiore a 200 m3, il ricambio d'aria viene effettuato secondo il calcolo, ma non inferiore a un singolo ricambio d'aria in 1 ora.

Il posizionamento di apparecchiature, gasdotti, raccordi e strumenti dovrebbe garantirne la manutenzione e la riparazione convenienti.

La larghezza del passaggio principale nei locali deve essere di almeno 0,8 m.

Se la concentrazione di una sostanza combustibile nella miscela è inferiore al limite inferiore di propagazione della fiamma, tale miscela non può bruciare ed esplodere, poiché il calore rilasciato vicino alla fonte di accensione non è sufficiente per riscaldare la miscela alla temperatura di accensione. Se la concentrazione di una sostanza combustibile nella miscela è compresa tra i limiti inferiore e superiore di propagazione della fiamma, la miscela accesa si accende e brucia sia vicino alla fonte di accensione che quando viene rimossa. Questa miscela è esplosiva. Più ampia è la gamma dei limiti di propagazione della fiamma (chiamati anche limiti di infiammabilità e limiti esplosivi) e più basso è il limite inferiore, più esplosivo è il gas. Se la concentrazione di una sostanza combustibile nella miscela supera il limite superiore di propagazione della fiamma, la quantità di agente ossidante nella miscela è insufficiente per la combustione completa della sostanza combustibile.

L'intervallo di valori del grafico della dipendenza del KPRP nel sistema "gas combustibile - ossidante", corrispondente alla capacità della miscela di accendersi, forma la regione di accensione.

I seguenti fattori influenzano i valori di NKPRP e VKPRP:

  • Proprietà delle sostanze reagenti;
  • Pressione (di solito un aumento della pressione non influisce sul LKPR, ma il VKPR può aumentare notevolmente);
  • Temperatura (un aumento della temperatura espande il CRRP a causa di un aumento dell'energia di attivazione);
  • Additivi non infiammabili - flemmatizzanti;

La dimensione del KPRP può essere espressa in percentuale di volume o in g/m³.

L'aggiunta di un flemmatizzante alla miscela abbassa il valore di VKPRP quasi in proporzione alla sua concentrazione fino al punto di flemmatizzazione, dove i limiti superiore e inferiore coincidono. Allo stesso tempo, NKPP aumenta leggermente. Per valutare l'infiammabilità del sistema "Combustibile + Ossidante + Flemmatizzante", un cosiddetto triangolo di fuoco- un diagramma, in cui ogni vertice del triangolo corrisponde al contenuto al cento per cento di una delle sostanze, decrescente al lato opposto. All'interno del triangolo si distingue l'area di accensione del sistema. Nel triangolo del fuoco è contrassegnata una linea di concentrazione minima di ossigeno (MCC), corrispondente a un tale valore del contenuto di ossidante nel sistema, al di sotto del quale la miscela non si accende. La valutazione e il controllo dell'ICC sono importanti per i sistemi che funzionano sotto vuoto, dove sono possibili perdite aria atmosferica attraverso perdite nelle apparecchiature di processo.

Per quanto riguarda i mezzi liquidi, sono applicabili anche i limiti di temperatura di propagazione della fiamma (TPRP): tali temperature del liquido e dei suoi vapori nel mezzo ossidante a cui vapori saturi formare concentrazioni corrispondenti al KPRP.

KPRP è determinato mediante calcolo o trovato sperimentalmente.

Concetti fisico-chimici di base delle esplosioni negli altiforni e nelle fonderie di acciaio

Le esplosioni negli altiforni e nei negozi a focolare aperto sono causate da diversi motivi, ma tutti sono il risultato di un rapido passaggio (trasformazione) di una sostanza da uno stato all'altro, più stabile, accompagnato dal rilascio di calore, prodotti gassosi e un aumento della pressione nel luogo dell'esplosione.


Il principale segno di un'esplosione è l'improvviso e un forte aumento della pressione nell'ambiente circostante il luogo dell'esplosione.


Un segno esterno di un'esplosione è un suono, la cui forza dipende dalla velocità di transizione della materia da uno stato all'altro. A seconda della forza del suono, si distinguono schiocchi, esplosioni e detonazione. Gli applausi si distinguono per un suono sordo, un forte rumore o un caratteristico crepitio. La velocità di trasformazione del volume della materia durante l'applauso non supera diverse decine di metri al secondo.


Le esplosioni producono un suono distinto; la velocità di propagazione delle trasformazioni nella massa della sostanza è molto più alta che con gli applausi: diverse migliaia di metri al secondo.


Il più alto tasso di transizione di una sostanza da uno stato all'altro si ottiene durante la detonazione. Questo tipo di esplosione è caratterizzato dall'accensione simultanea della sostanza nell'intero volume e la maggior quantità di calore e gas viene rilasciata istantaneamente e viene eseguita la massima opera di distruzione. Caratteristica distintiva questo tipo di esplosioni è la quasi totale assenza di un periodo di accumulo di pressione nel mezzo dovuto all'enorme velocità delle trasformazioni, che raggiunge diverse decine di migliaia di metri al secondo.

Esplosioni di gas

Un'esplosione è un tipo di processo di combustione in cui la reazione di combustione procede violentemente e ad alta velocità.


La combustione di gas e vapori di sostanze combustibili è possibile solo in una miscela con aria o ossigeno; il tempo di combustione si compone di due fasi: la miscelazione del gas con aria o ossigeno e il processo di combustione vero e proprio. Se la miscelazione del gas con aria o ossigeno avviene durante il processo di combustione, la sua velocità è piccola e dipende dall'apporto di ossigeno e gas combustibile alla zona di combustione. Se il gas e l'aria vengono miscelati in anticipo, il processo di combustione di tale miscela procede rapidamente e contemporaneamente nell'intero volume della miscela.


Riceveva il primo tipo di combustione, detta diffusione ampio utilizzo nella pratica di fabbrica; viene utilizzato in vari focolari, forni, dispositivi in ​​cui il calore viene utilizzato per riscaldare materiali, metalli, semilavorati o prodotti.


Il secondo tipo di combustione, quando la miscela di gas con aria avviene prima dell'inizio della combustione, è detta esplosiva, e le miscele sono esplosive. Questo tipo di combustione è usato raramente nella pratica di fabbrica; a volte si verifica spontaneamente.


Durante la combustione silenziosa, i prodotti gassosi risultanti si riscaldano alta temperatura, aumentano liberamente di volume ed emettono calore durante il tragitto dal forno ai dispositivi di fumo.


Nella combustione esplosiva, il processo procede "istantaneamente"; completato in una frazione di secondo nell'intero volume della miscela. Anche i prodotti della combustione riscaldati ad alta temperatura si espandono "istantaneamente", formando un'onda d'urto, che si diffonde ad alta velocità in tutte le direzioni e provoca danni meccanici.


Le più pericolose sono le miscele esplosive che si verificano in modo imprevisto e spontaneo. Tali miscele si formano in collettori di polvere, canali del gas, gasdotti, bruciatori e altro apparecchi a gas ah altoforno, focolare aperto e altri negozi. Si formano anche vicino a dispositivi a gas in luoghi dove non c'è movimento d'aria e i gas fuoriescono attraverso le perdite. In tali luoghi, miscele esplosive si incendiano da fonti di fuoco costanti o accidentali e quindi si verificano improvvise esplosioni, ferendo le persone e provocando gravi danni alla produzione.

Limiti di esplosività dei gas

Le esplosioni di miscele gas-aria si verificano solo a determinate concentrazioni di gas nell'aria o nell'ossigeno e ogni gas ha i suoi limiti di esplosività, inerenti ad esso solo: inferiore e superiore. Tra i limiti inferiore e superiore, tutte le miscele di gas con aria o ossigeno sono esplosive.


Il limite di esplosività inferiore è caratterizzato dal contenuto di gas più basso nell'aria a cui la miscela inizia ad esplodere; superiore - il più alto contenuto di gas nell'aria, al di sopra del quale la miscela perde le sue proprietà esplosive. Se il contenuto di gas in una miscela con aria o ossigeno è inferiore al limite inferiore o superiore al limite superiore, tali miscele non sono esplosive.


Ad esempio, il limite di esplosività inferiore dell'idrogeno miscelato con l'aria è del 4,1% e quello superiore del 75% in volume. Se l'idrogeno è inferiore al 4,1%, la sua miscela con l'aria non è esplosiva; non è esplosivo anche se nella miscela è presente più del 75% di idrogeno. Tutte le miscele di idrogeno con aria diventano esplosive se il contenuto di idrogeno in esse è compreso tra il 4,1% e il 75%.


Una condizione necessaria per la formazione di un'esplosione è anche l'accensione della miscela. Tutte le sostanze combustibili si accendono solo quando vengono riscaldate alla temperatura di accensione, che è anche molto caratteristica importante qualsiasi combustibile.


Ad esempio, l'idrogeno in una miscela con aria si accende spontaneamente e si verifica un'esplosione se la temperatura della miscela diventa maggiore o uguale a 510 ° C. Tuttavia, non è necessario che l'intero volume della miscela sia riscaldato a 510 ° C. Si verificherà un'esplosione se almeno una piccola quantità di parte della miscela.


Il processo di autoaccensione della miscela da una fonte di fuoco avviene nel seguente ordine. L'introduzione di una fonte di fuoco (scintilla, fiamma di un albero in fiamme, espulsione di metallo caldo o scorie da una fornace, ecc.) nella miscela gas-aria porta al riscaldamento delle particelle della miscela che circonda la fonte di fuoco al sé -temperatura di accensione. Di conseguenza, si verificherà un processo di accensione nello strato adiacente della miscela, si verificherà il riscaldamento e l'espansione dello strato; il calore viene trasferito alle particelle vicine, anch'esse si accenderanno e trasferiranno il loro calore a particelle situate più lontane, ecc. In questo caso, l'autoaccensione dell'intera miscela avviene così rapidamente che si sente un rumore di scoppi o esplosioni.


Condizione indispensabile per qualsiasi combustione o esplosione è che la quantità di calore rilasciata sia sufficiente a riscaldare il mezzo alla temperatura di autoaccensione. Se non viene rilasciato abbastanza calore, non si verificherà combustione e, di conseguenza, un'esplosione.


In termini termici, i limiti di esplosività sono i limiti quando, durante la combustione della miscela, si sprigiona così poco calore da non essere sufficiente a riscaldare il mezzo di combustione alla temperatura di autoaccensione.


Ad esempio, quando il contenuto di idrogeno nella miscela è inferiore al 4,1%, durante la combustione viene rilasciato così poco calore che il mezzo non si riscalda fino a una temperatura di autoaccensione di 510 ° C. Tale miscela contiene pochissimo carburante (idrogeno ) e molta aria.


La stessa cosa accade se il contenuto di idrogeno nella miscela è superiore al 75%. In una tale miscela c'è molta sostanza combustibile (idrogeno), ma pochissima aria necessaria per la combustione.


Se l'intera miscela gas-aria viene riscaldata alla temperatura di autoaccensione, il gas si accenderà senza accensione in nessun rapporto con l'aria.


In tavola. 1 mostra i limiti di esplosività di un certo numero di gas e vapori, nonché le loro temperature di autoaccensione.


I limiti di esplosività dei gas in una miscela con aria variano a seconda della temperatura iniziale della miscela, della sua umidità, della potenza della fonte di accensione, ecc.


Tabella 1. Limiti di esplosività di alcuni gas e vapori ad una temperatura di 20° e ad una pressione di 760 mm di mercurio


All'aumentare della temperatura della miscela, i limiti esplosivi si espandono: quello inferiore diminuisce e quello superiore aumenta.


Se il gas è costituito da più gas combustibili (generatore, coke, una miscela di coke e altoforno, ecc.), i limiti di esplosività di tali miscele vengono calcolati utilizzando la formula della regola di miscelazione di Le Chatelier:


dove a è il limite di esplosività inferiore o superiore di una miscela di gas con aria in percentuale in volume;


k1,k2,k3,kn è il contenuto di gas nella miscela in percentuale in volume;


n1,n2,n3,nn sono i limiti di esplosività inferiore o superiore dei rispettivi gas in percentuale di volume.


Esempio. La miscela di gas contiene: idrogeno (H2) - 64%, metano (CH4) - 27,2%, monossido di carbonio (CO) -6,45% e idrocarburi pesanti (propano) -2,35%, ovvero kx = 64; k2 = 27,2; k3 = 6,45 e k4 = 2,35.


Determiniamo i limiti inferiore e superiore dell'esplosività della miscela di gas. In tavola. 1 troviamo i limiti di esplosività inferiore e superiore di idrogeno, metano, monossido di carbonio e propano e sostituiamo i loro valori nella formula (1).


Limiti di esplosività inferiori dei gas:


n1 = 4,1%; n2 = 5,3%; n3= 12,5% e n4 = 2,1%.


Limite inferiore an = 4,5%


Limiti superiori di esplosività dei gas:


n1 = 75%; n2 = 15%; n3 = 75%; n4 = 9,5%.


Sostituendo questi valori nella formula (1), troviamo il limite superiore av = 33%


I limiti di esplosività dei gas ad alto contenuto di gas inerti non combustibili - anidride carbonica (CO2), azoto (N2) e vapore acqueo (H20) - sono convenientemente ricavati dalle curve del diagramma costruito sulla base di dati sperimentali ( Fig. 1).


Esempio. Utilizzando lo schema di fig. 1, troviamo i limiti di esplosività per il gas generatore della seguente composizione: idrogeno (H2) 12,4%, monossido di carbonio (CO) 27,3%, metano (CH4) 0,7%, anidride carbonica (CO2) 6,2% e azoto (N2) 53,4%.


Distribuiamo i gas inerti CO2 e N2 tra i combustibili; aggiungiamo anidride carbonica all'idrogeno, quindi la percentuale totale di questi due gas (H2 + CO2) sarà 12,4 + 6,2 = 18,6%; aggiungiamo azoto al monossido di carbonio, la loro percentuale totale (CO + N2) sarà 27,3 + + 53,4 = 80,7%. Il metano sarà preso in considerazione separatamente.


Determiniamo il rapporto tra gas inerte e combustibile in ciascuna somma di due gas. In una miscela di idrogeno e anidride carbonica, il rapporto sarà 6,2 / 12,4 \u003d 0,5 e in una miscela di monossido di carbonio e azoto, il rapporto sarà 53,4 / 27,3 \u003d 1,96.


Sull'asse orizzontale del diagramma di Fig. 1 troviamo i punti corrispondenti a 0.5 e 1.96 e disegniamo le perpendicolari fino ad incontrare le curve (H2 + CO2) e (CO + N2).


Riso. 1. Diagramma per trovare i limiti di esplosività inferiore e superiore dei gas combustibili in una miscela con gas inerti


La prima intersezione con le curve avverrà nei punti 1 e 2.


Tracciamo linee rette orizzontali da questi punti fino a incontrare l'asse verticale del diagramma e troviamo: per una miscela di (H2 + CO2) il limite inferiore di esplosività an = 6%, e per una miscela di gas (CO + N2) un = 39,5%.


Proseguendo la perpendicolare verso l'alto, incrociamo le stesse curve nei punti 3 e 4. Tracciamo linee orizzontali da questi punti fino a incontrare l'asse verticale del diagramma e troviamo i limiti superiori dell'esplosività delle miscele av, che sono rispettivamente pari a 70,6 e 73% .


Secondo la tabella 1 troviamo i limiti di esplosività del metano an = 5,3% e av = 15%. Sostituendo i limiti di esplosività superiore e inferiore ottenuti per miscele di gas combustibili e inerti e metano nella formula generale di Le Chatelier, troviamo i limiti di esplosività del gas generatore.

Le miscele gas-aria possono accendersi (esplodere) solo quando il contenuto di gas nella miscela rientra in determinati limiti (per ciascun gas). A questo proposito, esistono limiti di concentrazione inferiore e superiore di infiammabilità. Il limite inferiore è il minimo e il limite superiore è il numero massimo gas nella miscela, a cui si accendono (durante l'accensione) e propagazione della fiamma spontanea (senza afflusso di calore dall'esterno) (autoaccensione). Gli stessi limiti corrispondono alle condizioni di esplosività delle miscele gas-aria.

Tabella 8.8. Il grado di dissociazione del vapore acqueo H2O e dell'anidride carbonica CO2 a seconda della pressione parziale

Temperatura,

Pressione parziale, MPa

Vapore acqueo H2O

Anidride carbonica CO2

Se il contenuto di gas nella miscela gas-aria è inferiore al limite inferiore di infiammabilità, tale miscela non può bruciare ed esplodere, poiché il calore rilasciato vicino alla fonte di accensione non è sufficiente per riscaldare la miscela alla temperatura di accensione. Se il contenuto di gas della miscela è compreso tra i limiti di infiammabilità inferiore e superiore, la miscela accesa si accende e brucia sia in prossimità della fonte di accensione che quando viene rimossa. Questa miscela è esplosiva.

Più ampia è la gamma dei limiti di infiammabilità (detti anche limiti di esplosività) e più basso è il limite inferiore, più esplosivo sarà il gas. E infine, se il contenuto di gas nella miscela supera il limite superiore di infiammabilità, la quantità di aria nella miscela è insufficiente per la completa combustione del gas.

L'esistenza di limiti di infiammabilità è causata dalla perdita di calore durante la combustione. Quando diluito miscela combustibile Con aria, ossigeno o gas, le perdite di calore aumentano, la velocità di propagazione della fiamma diminuisce e la combustione si interrompe dopo aver rimosso la fonte di accensione.

I limiti di infiammabilità per i gas comuni in miscele con aria e ossigeno sono riportati nella tabella. 8.11-8.9. Con l'aumento della temperatura della miscela, i limiti di infiammabilità si espandono e, a una temperatura superiore alla temperatura di autoaccensione, le miscele di gas con aria o ossigeno bruciano a qualsiasi rapporto di volume.

I limiti di infiammabilità dipendono non solo dai tipi di gas combustibili, ma anche dalle condizioni degli esperimenti (capacità del recipiente, potenza termica della sorgente di accensione, temperatura della miscela, propagazione della fiamma in alto, in basso, in orizzontale, ecc.). Questo spiega i diversi valori di questi limiti nelle varie fonti letterarie. In tavola. 8.11-8.12 mostra dati relativamente affidabili ottenuti a temperatura ambiente e pressione atmosferica quando la fiamma si propaga dal basso verso l'alto in un tubo di diametro pari o superiore a 50 mm. Quando la fiamma si propaga dall'alto verso il basso o orizzontalmente, i limiti inferiori aumentano leggermente e quelli superiori diminuiscono. I limiti di infiammabilità dei gas combustibili complessi che non contengono impurità di zavorra sono determinati dalla regola di additività:

L g \u003d (r 1 + r 2 + ... + r n) / (r 1 / l1 + r2 / l2 + ... + rn / ln) (8.17)

dove L g è il limite inferiore o superiore di infiammabilità del gas composto (8.17)

dove 12 è il limite inferiore o superiore di infiammabilità di un gas complesso in una miscela gas-aria o gas-ossigeno, vol. %; r, r2 ,..., rn è il contenuto dei singoli componenti nel gas complesso, vol. %; r, + r2 + ... + rn = 100%; l, l2,..., ln sono i limiti di infiammabilità inferiore o superiore dei singoli componenti in una miscela gas-aria o gas-ossigeno secondo la tabella. 8.11 o 8.12, vol. %.

In presenza di impurità di zavorra nel gas, i limiti di infiammabilità possono essere determinati dalla formula:

L6 = LJ 1 + B/(1 - B);00]/ (8.18)

dove Lg è il limite superiore e inferiore di infiammabilità della miscela con impurità di zavorra, vol. %; L2 - Limiti superiore e inferiore di infiammabilità di una miscela combustibile, vol. %; B è la quantità di impurità di zavorra, frazioni di un'unità.

Tabella 8.11. Limiti di infiammabilità dei gas miscelati con aria (a t = 20°C e p = 101,3 kPa)

Massima pressione di esplosione, MPa

Coefficiente d'aria in eccesso a ai limiti di infiammabilità

Entro limiti di infiammabilità

Con una composizione stechiometrica della miscela

Con la composizione della miscela che dà la massima pressione di esplosione

minore

superiore

minore

superiore

monossido di carbonio

isobutano

propilene

Acetilene

T tabella 8.12. Limiti di infiammabilità dei gas miscelati con ossigeno (a t = 20ºC e p =

Nel calcolo è spesso necessario conoscere il coefficiente di eccesso d'aria a ai diversi limiti di infiammabilità (vedi Tabella 8.11), nonché la pressione che si verifica durante l'esplosione della miscela gas-aria. Il coefficiente di eccesso d'aria corrispondente ai limiti di infiammabilità superiore o inferiore può essere determinato dalla formula

α = (100/L - 1) (1/VT) (8.19)

La pressione derivante dall'esplosione di miscele gas-aria può essere determinata con sufficiente approssimazione mediante le seguenti formule: per il rapporto stechiometrico di un semplice gas rispetto all'aria:

Р vz = Рн(1 + β tк) (m/n) (8.20)

per qualsiasi rapporto tra gas complesso e aria:

Рvz = Рн(1 + βtк) Vvlps /(1 + αV m) (8.21)

dove Rz è la pressione derivante dall'esplosione, MPa; рн è la pressione iniziale (prima dell'esplosione), MPa; c - coefficiente di dilatazione volumetrica dei gas, numericamente uguale al coefficiente di pressione (1/273); tK è la temperatura calorimetrica di combustione, °C; m è il numero di moli dopo l'esplosione, determinato dalla reazione della combustione del gas nell'aria; n è il numero di moli prima dell'esplosione coinvolta nella reazione di combustione; V mn ,. - il volume dei prodotti della combustione umida per 1 m 3 di gas, m 3; V„, - consumo d'aria teorico, m 3 / m 3.

Pressioni di esplosione riportate in Tabella. 8.13 o determinato dalle formule possono verificarsi solo se il gas è completamente bruciato all'interno del contenitore e le sue pareti sono progettate per queste pressioni. Altrimenti, sono limitati dalla forza delle pareti o dalle loro parti più facilmente distrutte: gli impulsi di pressione si propagano attraverso il volume non acceso della miscela alla velocità del suono e raggiungono la recinzione molto più velocemente del fronte di fiamma.

Questa caratteristica - la differenza nelle velocità di propagazione della fiamma e negli impulsi di pressione (onda d'urto) - è ampiamente utilizzata nella pratica per proteggere i dispositivi e i locali a gas dalla distruzione durante un'esplosione. Per fare ciò, nelle aperture di pareti e soffitti sono installati facilmente traversi, telai, pannelli, valvole, ecc. La pressione generata durante un'esplosione dipende dalle caratteristiche progettuali dei dispositivi di protezione e dal fattore di caduta kc6, che è il rapporto tra l'area dispositivi di protezione al volume della stanza.

3 giugno 2011
Limite di esplosività inferiore Limite superiore di esplosione
Benzina B-70 0,8 5,1
Cherosene per trattori 1,4 7,5
Propano 2,1 9,5
n-butano 1,5 8,5
Metano 5 15
Ammoniaca 15 28
idrogeno solforato 4,3 45,5
Monossido di carbonio 12,5 75
Idrogeno 4 75
Acetilene 2 82

Un'esplosione è una trasformazione chimica istantanea, accompagnata dal rilascio di energia e dalla formazione di gas compressi.

Rilascio di esplosioni di miscele gas-aria un gran numero di si formano calore e una grande quantità di gas.

A causa del calore rilasciato, i gas vengono riscaldati ad alta temperatura, aumentano bruscamente di volume e, espandendosi, premono con grande forza sull'involucro dell'edificio o sulle pareti dell'apparato in cui si verifica l'esplosione.

Pressione al momento dell'esplosione miscele di gas raggiunge i 10 kgf/cm 2 , la temperatura oscilla tra 1500-2000°C e la velocità di propagazione dell'onda d'urto raggiunge diverse centinaia di metri al secondo. Le esplosioni tendono a causare grandi distruzioni e incendi.

Le proprietà di pericolo di incendio delle sostanze combustibili sono caratterizzate da una serie di indicatori: punto di infiammabilità, accensione, autoaccensione, ecc.

Altre proprietà delle sostanze combustibili includono la pressione di esplosione, il contenuto minimo di ossigeno esplosivo, al di sotto del quale l'accensione e la combustione della miscela diventano impossibili a qualsiasi concentrazione di sostanza combustibile nella miscela, la natura dell'interazione con gli agenti estinguenti, ecc.

"Salute e sicurezza sul lavoro nell'industria del gas",
UN. Yanovich, ATs. Astvatsaturov, A.A. Busurin

Indicatori Metano Propano n-Butano Benzina per aviazione Cherosene per trattori Olio industriale Punto di infiammabilità del vapore, °С —188 — —77 —34 27 200 Temperatura di autoaccensione, °С 537 600—588 490—569 300 250 380 .3-15 2,2-9,5 1,9 -8,5 0,8-5,2 1,4-7,5 1-4 —(77/52) —(34/4) 27—69 146—191 Velocità…

Concentrazioni esplosive di gas liquefatti e naturali si formano durante la chiusura di condotte, serbatoi e apparati, quando il gas non viene completamente rimosso e quando si mescola con l'aria in ingresso si crea una miscela esplosiva. A questo proposito, prima dell'inizio dei lavori, i gasdotti ei serbatoi vengono lavati con acqua, vaporizzati e spurgati con gas inerte. Per evitare che il gas proveniente da altri serbatoi o condutture venga riparato ...

Un'analisi degli incendi che si sono verificati presso le basi a grappolo operato di gas liquefatto indica che le principali tipologie di incidenti sono le seguenti: presenza di perdite di gas, rotture di tubazioni e tubi flessibili, rotture di connessioni flangiate e rotture di tappi, rotture di riempimento sigilli a scatola su valvole di intercettazione, valvole non chiuse, distruzione di serbatoi di gas liquefatto a causa del loro troppopieno; vari guasti su condotte e serbatoi (distruzione ...

Quando il gas evapora, si forma una miscela esplosiva gas-aria. In caso di incidenti nei locali, si verificano prima di tutto concentrazioni esplosive di gas, in prossimità del luogo della fuoriuscita di gas, per poi diffondersi nei locali. Quando il gas evapora in aree aperte vicino alla perdita, si forma una zona di contaminazione del gas che si diffonde in tutto il magazzino. La dimensione della zona di contaminazione del gas durante un deflusso di emergenza di gas dipende da molti ...

La principale difficoltà nell'estinzione degli incendi di gas è la lotta contro la contaminazione del gas e la riaccensione dopo l'estinzione di un incendio. Nessun agente estinguente noto elimina il rischio di gassificazione e riaccensione. Il compito principale nella lotta contro gli incendi di gas è la localizzazione dell'incendio. Deve essere effettuato limitando il tempo di espirazione e il volume del gas in fuga, nonché mediante protezione termica ...