Aká je horná hranica výbušnosti. Základné fyzikálno-chemické pojmy výbuchov vo vysokých peciach a oceliarňach

Zmes zemného plynu so vzduchom môže explodovať pri koncentrácii plynu vo vzduchu 5-15%.

Zmes skvapalneného plynu vo vzduchu exploduje v koncentrácii 1,5-9,5%.

Pre výbuch musia byť súčasne prítomné 3 podmienky:

Zmes plynu a vzduchu musí byť v uzavretom objeme. Na čerstvom vzduchu zmes neexploduje, ale vzplanie.

Množstvo plynu v prírodnej zmesi by malo byť 5-15% pre zemný plyn a 1,5-9,5% pre skvapalnený plyn. Pri vyššej koncentrácii sa sweep rozsvieti a po dosiahnutí limitu exploduje.

Zmes by sa mala zahriať v jednom bode na bod vzplanutia.

5 Prvá pomoc obetiam otravy oxidom uhoľnatým

Symptómy:

Existuje svalová slabosť

Závraty

Hluk v ušiach

Ospalosť

halucinácie

Strata vedomia

kŕče

Pomoc:

Zastavte tok oxidu uhoľnatého

Presuňte postihnutého na čerstvý vzduch

Ak je postihnutý pri vedomí, ľahnite si a zabezpečte mu odpočinok a nepretržitý prístup na čerstvý vzduch

Pri bezvedomí je potrebné pred príchodom sanitky alebo pred nadobudnutím vedomia začať s masážou uzavretého srdca a umelým dýchaním.

Lístok číslo 10

5 Prvá pomoc pre popáleného

Teplo spôsobené ohňom, parou, horúcimi predmetmi a vo vás. Ak sa oblečenie obete vznietilo, musíte si rýchlo obliecť kabát, akúkoľvek hustú tkaninu alebo zraziť plameň vodou. Nemôžete bežať v horiacom oblečení, pretože vietor rozdúcha plamene. Pri poskytovaní pomoci, aby ste sa vyhli infekcii, by ste sa nemali dotýkať spálených oblastí pokožky rukami ani namazať tukmi, olejmi, vazelínou, posypať sódou bikarbónou. Na popálenú oblasť pokožky je potrebné priložiť sterilný obväz. Ak sú kusy oblečenia prilepené, potom by nad nimi mal nasledovať obväz, nemôžete ho odtrhnúť.

Číslo lístka 11

5 Obsah pracovného povolenia na práce nebezpečné pre plyn.

Písomné povolenie s uvedením doby jeho platnosti, času začiatku práce, konca práce, podmienok ich bezpečnosti, zloženia tímu a zodpovedných osôb. pre bezpečnosť Tvorba. ND schválené ch. inžinier. Zoznam osôb oprávnených vydávať ND schválený. podľa objednávky pod predp. ND vychádza v dvoch vyhotoveniach. pre jedného majstra práce s jedným tímom; pre jedného pracovisko. Jedna kópia je odovzdaná výrobcovi, druhá zostáva osobe, ktorá oblečenie vydala. Účtovanie ND prebieha podľa evidenčnej knihy, uvádzajú sa: poradové číslo, zhrnutie, poloha; CELÉ MENO. resp. vodítka; podpis.

Číslo lístka 12

5 prvá pomoc obeti udusenia zemným plynom

Presuňte postihnutého na čerstvý vzduch

Pri absencii vedomia a pulzu na krčnej tepne pokračujte do resuscitačného komplexu

Pri strate vedomia na viac ako 4 minúty - prevrátiť na brucho a priložiť chlad na hlavu

Vo všetkých prípadoch zavolajte sanitku

Číslo lístka 13

1 klasifikácia plynovodov podľa tlaku.

I- nízky (0-500 mm vodného stĺpca); (0,05 kg * s / cm 2)

II-stredné (500-30 000 mm vodného stĺpca); (0,05-3 kg * s / cm2)

Číslo lístka 14

3 požiadavka na osvetlenie, vetranie a vykurovanie pri hydraulickom štiepení.

Potreba vykurovania miestnosti na hydraulické štiepenie by sa mala určiť v závislosti od klimatických podmienok.

V priestoroch GTP, prirodzené a (alebo) umelé osvetlenie a prirodzené trvalé vetranie zabezpečujúce aspoň tri výmeny vzduchu za hodinu.

Pri miestnostiach s objemom nad 200 m3 sa výmena vzduchu vykonáva podľa výpočtu, nie však menej ako jedna výmena vzduchu za 1 hodinu.

Umiestnenie zariadení, plynovodov, armatúr a nástrojov by malo zabezpečiť ich pohodlnú údržbu a opravu.

Šírka hlavného priechodu v priestoroch by mala byť aspoň 0,8 m.

Ak je koncentrácia horľavej látky v zmesi nižšia ako spodná hranica šírenia plameňa, takáto zmes nemôže horieť a explodovať, pretože teplo uvoľnené v blízkosti zdroja vznietenia nestačí na zahriatie zmesi na zápalnú teplotu. Ak je koncentrácia horľavej látky v zmesi medzi dolnou a hornou hranicou šírenia plameňa, zapálená zmes sa zapáli a horí tak v blízkosti zdroja vznietenia, ako aj pri jeho odstránení. Táto zmes je výbušná. Čím širší je rozsah limitov šírenia plameňa (tzv limity horľavosti A limity výbušnosti) a čím je spodná hranica nižšia, tým je plyn výbušnejší. Ak koncentrácia horľavej látky v zmesi prekročí hornú hranicu šírenia plameňa, potom množstvo oxidačného činidla v zmesi je nedostatočné na úplné spálenie horľavej látky.

Rozsah hodnôt grafu závislosti KPRP v systéme "horľavý plyn - okysličovadlo", zodpovedajúci schopnosti zmesi vznietiť sa, tvorí oblasť vznietenia.

Hodnoty NKPRP a VKPRP ovplyvňujú tieto faktory:

  • Vlastnosti reagujúcich látok;
  • Tlak (zvyčajne zvýšenie tlaku neovplyvňuje LKPR, ale VKPR sa môže výrazne zvýšiť);
  • Teplota (zvýšenie teploty rozširuje CRRP v dôsledku zvýšenia aktivačnej energie);
  • Nehorľavé prísady - flegmatizéry;

Rozmer KPRP môže byť vyjadrený v objemových percentách alebo v g/m³.

Zavedenie flegmatizéra do zmesi znižuje hodnotu VKPRP takmer úmerne s jeho koncentráciou až do bodu flegmatizácie, kde sa horná a dolná hranica zhodujú. NKPP zároveň mierne stúpa. Na posúdenie zápalnosti systému „Fuel + Oxidizer + Flegmatizer“ sa používa tzv. požiarny trojuholník- diagram, kde každý vrchol trojuholníka zodpovedá stopercentnému obsahu jednej z látok, klesajúcich na opačnú stranu. Vo vnútri trojuholníka sa rozlišuje oblasť zapálenia systému. V požiarnom trojuholníku je vyznačená čiara minimálnej koncentrácie kyslíka (MCC), zodpovedajúca takej hodnote obsahu oxidantu v systéme, pod ktorou sa zmes nevznieti. Hodnotenie a kontrola ICC je dôležitá pre systémy pracujúce vo vákuu, kde je možný únik atmosférický vzduch cez netesnosti v procesnom zariadení.

Pokiaľ ide o kvapalné médiá, platia aj teplotné limity šírenia plameňa (TPRP) - také teploty kvapaliny a jej pár v oxidačnom médiu, pri ktorých nasýtené pary tvoria koncentrácie zodpovedajúce KPRP.

KPRP sa určuje výpočtom alebo sa zistí experimentálne.

Základné fyzikálno-chemické pojmy výbuchov vo vysokých peciach a oceliarňach

Výbuchy vo vysokých peciach a otvorených ohniskách sú spôsobené rôznymi príčinami, ale všetky sú výsledkom rýchleho prechodu (transformácie) látky z jedného skupenstva do druhého, stabilnejšieho, sprevádzaného uvoľňovaním tepla, plynných produktov a zvýšenie tlaku v mieste výbuchu.


Hlavným znakom výbuchu je náhlosť a prudké zvýšenie tlaku v prostredí obklopujúcom miesto výbuchu.


Vonkajším znakom výbuchu je zvuk, ktorého sila závisí od rýchlosti prechodu hmoty z jedného stavu do druhého. V závislosti od sily zvuku sa rozlišujú puknutia, výbuchy a detonácie. Claps sa vyznačujú tupým zvukom, veľkým hlukom alebo charakteristickým praskaním. Rýchlosť premien objemu hmoty pri tlieskaní nepresahuje niekoľko desiatok metrov za sekundu.


Výbuchy vydávajú zreteľný zvuk; rýchlosť šírenia transformácií v objeme látky je oveľa vyššia ako pri klapkách – niekoľko tisíc metrov za sekundu.


Najvyššia rýchlosť prechodu látky z jedného stavu do druhého sa dosiahne počas detonácie. Tento typ výbuchu sa vyznačuje súčasným zapálením látky v celom objeme a okamžite sa uvoľní najväčšie množstvo tepla a plynov a vykoná sa maximálne dielo skazy. Výrazná vlastnosť tento typ výbuchov je takmer úplná absencia periódy nárastu tlaku v médiu v dôsledku obrovskej rýchlosti transformácie, dosahujúcej niekoľko desiatok tisíc metrov za sekundu.

Výbuchy plynov

Výbuch je typ spaľovacieho procesu, pri ktorom spaľovacia reakcia prebieha prudko a vysokou rýchlosťou.


Spaľovanie plynov a pár horľavých látok je možné len v zmesi so vzduchom alebo kyslíkom; doba horenia pozostáva z dvoch fáz: zmiešavanie plynu so vzduchom alebo kyslíkom a vlastný proces spaľovania. Ak počas spaľovacieho procesu dôjde k zmiešaniu plynu so vzduchom alebo kyslíkom, potom je jeho rýchlosť malá a závisí od prívodu kyslíka a horľavého plynu do spaľovacej zóny. Ak sa plyn a vzduch zmiešajú vopred, tak proces spaľovania takejto zmesi prebieha rýchlo a súčasne v celom objeme zmesi.


Prijatý prvý typ spaľovania, nazývaný difúzia široké využitie v továrenskej praxi; používa sa v rôznych ohniskách, peciach, zariadeniach, kde sa teplo využíva na ohrev materiálov, kovov, polotovarov alebo výrobkov.


Druhý typ horenia, keď k zmesi plynu so vzduchom dochádza pred začiatkom horenia, sa nazýva výbušný a zmesi sú výbušné. Tento typ spaľovania sa v továrenskej praxi používa zriedka; vyskytuje sa niekedy spontánne.


Pri tichom spaľovaní sa vzniknuté plynné produkty zahrievajú na vysoká teplota, voľne zväčšujú objem a vydávajú svoje teplo na ceste z pece do dymových zariadení.


Pri explozívnom spaľovaní proces prebieha „okamžite“; dokončená za zlomok sekundy v celom objeme zmesi. Splodiny horenia zahriate na vysokú teplotu sa tiež „okamžite“ rozťahujú, vytvárajú rázovú vlnu, ktorá sa šíri vysokou rýchlosťou všetkými smermi a spôsobuje mechanické poškodenie.


Najnebezpečnejšie sú výbušné zmesi, ktoré sa vyskytujú neočakávane a spontánne. Takéto zmesi sa tvoria v zberačoch prachu, plynových kanáloch, plynovodoch, horákoch a iných plynové spotrebiče vysoká pec, otvorené ohnisko a iné obchody. Vznikajú aj v blízkosti plynových zariadení na miestach, kde nedochádza k pohybu vzduchu a plyny presakujú netesnosťami. Na takýchto miestach sa vznietia výbušné zmesi od stálych alebo náhodných zdrojov požiaru a potom náhle dôjde k výbuchom, ktoré zrania ľudí a spôsobia veľké škody vo výrobe.

Medze výbušnosti plynov

Výbuchy zmesí plynu a vzduchu sa vyskytujú iba pri určitých koncentráciách plynu vo vzduchu alebo kyslíku a každý plyn má svoje vlastné, jemu vlastné, limity výbušnosti – dolné a horné. Medzi dolnou a hornou hranicou sú všetky zmesi plynu so vzduchom alebo kyslíkom výbušné.


Dolná medza výbušnosti je charakterizovaná najnižším obsahom plynu vo vzduchu, pri ktorom zmes začína explodovať; horný - najvyšší obsah plynu vo vzduchu, nad ktorým zmes stráca svoje výbušné vlastnosti. Ak je obsah plynu v zmesi so vzduchom alebo kyslíkom nižší ako spodná hranica alebo vyšší ako horná hranica, potom takéto zmesi nie sú výbušné.


Napríklad dolná medza výbušnosti vodíka zmiešaného so vzduchom je 4,1 % a horná 75 % objemu. Ak je obsah vodíka nižší ako 4,1 %, potom jeho zmes so vzduchom nie je výbušná; nie je výbušný ani vtedy, ak je v zmesi viac ako 75 % vodíka. Všetky zmesi vodíka so vzduchom sa stávajú výbušnými, ak je v nich obsah vodíka v rozmedzí od 4,1 % do 75 %.


Nevyhnutnou podmienkou pre vznik výbuchu je aj zapálenie zmesi. Všetky horľavé látky sa vznietia až pri ich zahriatí na zápalnú teplotu, čo je tiež veľmi dôležitá charakteristika akékoľvek horľavé.


Napríklad vodík v zmesi so vzduchom sa samovoľne vznieti a dôjde k výbuchu, ak sa teplota zmesi zvýši alebo rovná 510 °C. Nie je však nutné, aby sa celý objem zmesi zahrial na 510 °C Výbuch nastane, ak je aspoň malé množstvo časti zmesi.


Proces samovznietenia zmesi zo zdroja ohňa prebieha v nasledujúcom poradí. Zavedenie zdroja ohňa (iskra, plameň horiaceho stromu, vyhadzovanie horúceho kovu alebo trosky z pece a pod.) do zmesi plynu a vzduchu vedie k ohrevu častíc zmesi obklopujúcej zdroj ohňa k sebe. - teplota vznietenia. V dôsledku toho dôjde v susednej vrstve zmesi k procesu vznietenia, dôjde k zahrievaniu a expanzii vrstvy; teplo sa prenáša na susedné častice, tie sa tiež vznietia a odovzdajú svoje teplo časticiam umiestneným ďalej atď. V tomto prípade dôjde k samovznieteniu celej zmesi tak rýchlo, že je počuť jeden zvuk prasknutia alebo výbuchu.


Nevyhnutnou podmienkou každého horenia alebo výbuchu je, aby množstvo uvoľneného tepla bolo dostatočné na zahriatie média na teplotu samovznietenia. Ak sa neuvoľňuje dostatok tepla, nedôjde k horeniu a následne k výbuchu.


Z termického hľadiska sú limity výbušnosti limity, kedy sa pri spaľovaní zmesi uvoľní tak málo tepla, že nestačí zohriať spaľovacie médium na teplotu samovznietenia.


Napríklad, keď je obsah vodíka v zmesi menší ako 4,1 %, pri spaľovaní sa uvoľňuje tak málo tepla, že sa médium nezohreje až na teplotu samovznietenia 510 ° C. Takáto zmes obsahuje veľmi málo paliva ( vodík ) a veľa vzduchu.


To isté sa stane, ak je obsah vodíka v zmesi viac ako 75%. V takejto zmesi je veľa horľavých látok (vodík), ale veľmi málo vzduchu potrebného na spaľovanie.


Ak sa celá zmes plynu a vzduchu zahreje na teplotu samovznietenia, plyn sa zapáli bez vznietenia v akomkoľvek pomere so vzduchom.


V tabuľke. 1 sú znázornené medze výbušnosti množstva plynov a pár, ako aj teploty ich samovznietenia.


Medze výbušnosti plynov v zmesi so vzduchom sa menia v závislosti od počiatočnej teploty zmesi, jej vlhkosti, výkonu zdroja vznietenia atď.


Tabuľka 1. Limity výbušnosti niektorých plynov a pár pri teplote 20 ° a tlaku 760 mm ortuti


Keď teplota zmesi stúpa, limity výbušnosti sa rozširujú - spodná klesá a horná sa zvyšuje.


Ak plyn pozostáva z niekoľkých horľavých plynov (generátor, koks, zmes koksu a vysokej pece atď.), potom sa limity výbušnosti takýchto zmesí vypočítajú pomocou vzorca Le Chatelierovho pravidla miešania:


kde a je dolná alebo horná medza výbušnosti zmesi plynov so vzduchom v objemových percentách;


k1,k2,k3,kn je obsah plynov v zmesi v objemových percentách;


n1,n2,n3,nn sú dolné alebo horné limity výbušnosti zodpovedajúcich plynov v objemových percentách.


Príklad. Plynná zmes obsahuje: vodík (H2) - 64 %, metán (CH4) - 27,2 %, oxid uhoľnatý (CO) -6,45 % a ťažký uhľovodík (propán) -2,35 %, t.j. kx = 64; k2 = 27,2; k3 = 6,45 a k4 = 2,35.


Stanovme dolnú a hornú hranicu výbušnosti zmesi plynov. V tabuľke. 1 nájdeme dolnú a hornú hranicu výbušnosti vodíka, metánu, oxidu uhoľnatého a propánu a ich hodnoty dosadíme do vzorca (1).


Nižšie limity výbušnosti plynov:


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


Dolná hranica an = 4,5 %


Horné limity výbušnosti plynov:


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


Nahradením týchto hodnôt do vzorca (1) nájdeme hornú hranicu av = 33 %


Medze výbušnosti plynov s vysokým obsahom inertných nehorľavých plynov - oxidu uhličitého (CO2), dusíka (N2) a vodnej pary (H20) - možno ľahko zistiť z kriviek diagramu zostaveného na základe experimentálnych údajov ( Obr. 1).


Príklad. Pomocou diagramu na obr. 1 nájdeme limity výbušnosti pre generátorový plyn v zložení: vodík (H2) 12,4 %, oxid uhoľnatý (CO) 27,3 %, metán (CH4) 0,7 %, oxid uhličitý (CO2) 6,2 % a dusík (N2) 53,4 %.


Rozdeľme inertné plyny CO2 a N2 medzi horľaviny; k vodíku pridáme oxid uhličitý, potom celkové percento týchto dvoch plynov (H2 + CO2) bude 12,4 + 6,2 = 18,6 %; k oxidu uhoľnatému pridávame dusík, ich celkové percento (CO + N2) bude 27,3 + + 53,4 = 80,7 %. Metán sa bude brať do úvahy samostatne.


Stanovme pomer inertného plynu k palivu v každom súčte dvoch plynov. V zmesi vodíka a oxidu uhličitého bude pomer 6,2 / 12,4 \u003d 0,5 a v zmesi oxidu uhoľnatého a dusíka bude pomer 53,4 / 27,3 \u003d 1,96.


Na vodorovnej osi diagramu na obr. 1 nájdeme body zodpovedajúce 0,5 a 1,96 a nakreslíme kolmice, kým sa nestretnú s krivkami (H2 + CO2) a (CO + N2).


Ryža. 1. Diagram na zistenie dolnej a hornej hranice výbušnosti horľavých plynov v zmesi s inertnými plynmi


Prvá križovatka s krivkami sa objaví v bodoch 1 a 2.


Z týchto bodov vedieme vodorovné priame čiary, až kým sa nestretnú so zvislou osou diagramu a zistíme: pre zmes (H2 + CO2) dolnú medzu výbušnosti an = 6 % a pre zmes plynov (CO + N2) an = 39,5 %.


Pokračujúc kolmicou nahor pretíname tie isté krivky v bodoch 3 a 4. Z týchto bodov vedieme vodorovné čiary, až kým sa nestretnú s vertikálnou osou diagramu a nájdeme horné hranice výbušnosti zmesí av, ktoré sa rovnajú 70,6. a 73 %.


Podľa tabuľky 1 nájdeme medze výbušnosti metánu an = 5,3 % a av = 15 %. Nahradením získaných horných a dolných limitov výbušnosti pre zmesi horľavých a inertných plynov a metánu do všeobecného Le Chatelierovho vzorca nájdeme limity výbušnosti generátorového plynu.

Zmesi plynu a vzduchu sa môžu vznietiť (explodovať) len vtedy, keď je obsah plynu v zmesi v rámci určitých (pre každý plyn) limitov. V tomto ohľade existujú dolné a horné koncentračné limity horľavosti. Dolná hranica je minimum a horná hranica je maximálny počet plyn v zmesi, pri ktorom dochádza k ich vznieteniu (pri vznietení) a samovoľnému (bez prílevu tepla zvonku) šíreniu plameňa (samovznieteniu). Rovnaké limity zodpovedajú podmienkam výbušnosti zmesí plynu a vzduchu.

Tabuľka 8.8. Stupeň disociácie vodnej pary H2O a oxidu uhličitého CO2 v závislosti od parciálneho tlaku

teplota,

Parciálny tlak, MPa

Vodná para H2O

Oxid uhličitý CO2

Ak je obsah plynu v zmesi plynu a vzduchu nižší ako dolná hranica horľavosti, takáto zmes nemôže horieť a explodovať, pretože teplo uvoľnené v blízkosti zdroja vznietenia nestačí na zahriatie zmesi na zápalnú teplotu. Ak je obsah plynu v zmesi medzi dolnou a hornou hranicou horľavosti, zapálená zmes sa vznieti a horí tak v blízkosti zdroja vznietenia, ako aj pri jeho odstránení. Táto zmes je výbušná.

Čím širší je rozsah limitov horľavosti (nazývaných aj limity výbušnosti) a čím nižší je spodný limit, tým je plyn výbušnejší. A napokon, ak obsah plynu v zmesi prekročí hornú hranicu horľavosti, potom množstvo vzduchu v zmesi nestačí na úplné spálenie plynu.

Existencia limitov horľavosti je spôsobená stratou tepla pri spaľovaní. Pri zriedení horľavá zmes So vzduchom, kyslíkom alebo plynom sa zvyšujú tepelné straty, znižuje sa rýchlosť šírenia plameňa a horenie sa zastaví po odstránení zdroja vznietenia.

Limity horľavosti pre bežné plyny v zmesiach so vzduchom a kyslíkom sú uvedené v tabuľke. 8.11-8.9. So zvyšovaním teploty zmesi sa rozširujú hranice horľavosti a pri teplote presahujúcej teplotu samovznietenia horia zmesi plynu so vzduchom alebo kyslíkom pri akomkoľvek objemovom pomere.

Hranice horľavosti závisia nielen od druhov horľavých plynov, ale aj od podmienok experimentov (kapacita nádoby, tepelný výkon zdroja vznietenia, teplota zmesi, šírenie plameňa nahor, nadol, vodorovne atď.). To vysvetľuje rôzne hodnoty týchto limitov v rôznych literárnych zdrojoch. V tabuľke. 8.11-8.12 ukazuje pomerne spoľahlivé údaje získané pri izbovej teplote a atmosferický tlak keď sa plameň šíri zdola nahor v trubici s priemerom 50 mm alebo viac. Keď sa plameň šíri zhora nadol alebo vodorovne, spodné limity sa mierne zvýšia a horné sa znížia. Hranice horľavosti komplexných horľavých plynov, ktoré neobsahujú balastné nečistoty, sú určené pravidlom aditívnosti:

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

kde Lg je dolný alebo horný limit horľavosti zloženého plynu (8.17)

kde 12 je dolná alebo horná hranica horľavosti komplexného plynu v zmesi plyn-vzduch alebo plyn-kyslík, obj. %; r, r2 ,..., rn je obsah jednotlivých zložiek v zloženom plyne, obj. %; r, + r2 + ... + rn = 100 %; l, l2,..., ln sú dolné alebo horné hranice horľavosti jednotlivých zložiek v zmesi plyn-vzduch alebo plyn-kyslík podľa tabuľky. 8.11 alebo 8.12, zv. %.

V prítomnosti balastných nečistôt v plyne možno limity horľavosti určiť podľa vzorca:

L6 = LJ 1 + B/(1 - B);00]/ (8,18)

kde Lg je horná a dolná hranica horľavosti zmesi s balastnými nečistotami, obj. %; L2 - horná a dolná hranica horľavosti horľavej zmesi, obj. %; B je množstvo balastných nečistôt, zlomky jednotky.

Tabuľka 8.11. Hranice horľavosti plynov zmiešaných so vzduchom (pri t = 20 °C a p = 101,3 kPa)

Maximálny tlak výbuchu, MPa

Koeficient prebytočného vzduchu a na hraniciach horľavosti

V medziach horľavosti

So stechiometrickým zložením zmesi

Pri zložení zmesi dáva maximálny výbušný tlak

nižšie

horný

nižšie

horný

oxid uhoľnatý

izobután

propylén

acetylén

T tabuľka 8.12. Limity horľavosti plynov zmiešaných s kyslíkom (pri t = 20ºC a p =

Pri výpočte je často potrebné poznať koeficient prebytočného vzduchu a pri rôznych hraniciach horľavosti (pozri tabuľku 8.11), ako aj tlak, ktorý vzniká pri výbuchu zmesi plynu a vzduchu. Koeficient prebytočného vzduchu zodpovedajúci hornej alebo dolnej hranici horľavosti možno určiť podľa vzorca

α = (100/L - 1) (1/VT) (8,19)

Tlak vznikajúci pri výbuchu zmesi plynu so vzduchom možno s dostatočnou aproximáciou určiť podľa týchto vzorcov: pre stechiometrický pomer jednoduchého plynu a vzduchu:

Р vz = Рн(1 + β tк) (m/n) (8,20)

pre akýkoľvek pomer komplexného plynu k vzduchu:

Рvz = Рн(1 + βtк) Vvlps /(1 + αV m) (8,21)

kde Rz je tlak vznikajúci pri výbuchu, MPa; рн je počiatočný tlak (pred výbuchom), MPa; c - koeficient objemovej expanzie plynov, číselne rovný tlakovému koeficientu (1/273); tK je kalorimetrická teplota spaľovania, °C; m je počet mólov po výbuchu, určený z reakcie spaľovania plynu vo vzduchu; n je počet mólov pred výbuchom zapojeným do spaľovacej reakcie; V mn ,. - objem mokrých produktov spaľovania na 1 m 3 plynu, m 3; V„, - teoretická spotreba vzduchu, m 3 / m 3.

Výbušné tlaky uvedené v tabuľke. 8.13 alebo určené podľa vzorcov môže nastať len vtedy, ak je plyn úplne spálený vo vnútri zásobníka a jeho steny sú dimenzované na tieto tlaky. V opačnom prípade ich obmedzuje pevnosť stien alebo ich najľahšie zničených častí – tlakové impulzy sa šíria nezapáleným objemom zmesi rýchlosťou zvuku a dostávajú sa k plotu oveľa rýchlejšie ako čelo plameňa.

Táto vlastnosť - rozdiel v rýchlosti šírenia plameňa a tlakových impulzov (rázová vlna) - sa v praxi široko používa na ochranu plynových zariadení a priestorov pred zničením pri výbuchu. Na tento účel sa do otvorov stien a stropov inštalujú ľahko otvárateľné alebo sklopné priečky, rámy, panely, ventily atď. Tlak vytvorený počas výbuchu závisí od konštrukčných prvkov ochranných zariadení a od faktora poklesu kc6, čo je pomer plochy ochranné zariadenia k objemu miestnosti.

3. júna 2011
Dolný limit výbušnosti Horná hranica výbušnosti
Benzín B-70 0,8 5,1
Traktorový petrolej 1,4 7,5
Propán 2,1 9,5
n-bután 1,5 8,5
metán 5 15
Amoniak 15 28
sírovodík 4,3 45,5
Oxid uhoľnatý 12,5 75
Vodík 4 75
acetylén 2 82

Výbuch je okamžitá chemická premena sprevádzaná uvoľnením energie a tvorbou stlačených plynov.

Uvoľňujú sa výbuchy zmesí plynu a vzduchu veľké množstvo vzniká teplo a veľké množstvo plynov.

Vplyvom uvoľneného tepla sa plyny zahrievajú na vysokú teplotu, prudko zväčšujú svoj objem a pri rozpínaní sa veľkou silou tlačia na plášť budovy alebo steny aparatúry, v ktorej dochádza k výbuchu.

Tlak v momente výbuchu zmesi plynov dosahuje 10 kgf/cm 2, teplota kolíše medzi 1500-2000°C a rýchlosť tlakovej vlny dosahuje niekoľko stoviek metrov za sekundu. Výbuchy majú tendenciu spôsobiť veľké zničenie a požiare.

Požiarne vlastnosti horľavých látok sú charakterizované niekoľkými ukazovateľmi: bod vzplanutia, vznietenie, samovznietenie a pod.

Medzi ďalšie vlastnosti horľavých látok patrí výbušný tlak, minimálny obsah výbušného kyslíka, pod ktorým je zapálenie a horenie zmesi nemožné pri akejkoľvek koncentrácii horľavej látky v zmesi, povaha interakcie s hasiacimi prostriedkami atď.

"Bezpečnosť a ochrana zdravia pri práci v plynárenskom priemysle",
A.N. Yanovich, A.Ts. Astvatsaturov, A.A. Busurin

Indikátory Metán Propán n-Bután Letecký benzín Traktorový petrolej Priemyselný olej Bod vzplanutia pár, °С —188 — —77 —34 27 200 Teplota samovznietenia, °С 537 600—588 490—569 300 250 398 .250 .3-1 -8,5 0,8-5,2 1,4-7,5 1-4 —(77/52) —(34/4) 27—69 146—191 Rýchlosť…

Výbušné koncentrácie skvapalnených a zemných plynov vznikajú pri odstávkach potrubí, nádrží a aparatúr, kedy sa plyn úplne neodstráni a pri zmiešaní s privádzaným vzduchom vzniká výbušná zmes. V tomto ohľade sa pred začatím práce plynovody a nádrže premyjú vodou, naparia sa a prepláchnu inertným plynom. Aby sa zabránilo oprave plynu z iných nádrží alebo potrubí...

Analýza požiarov, ktoré sa vyskytli na prevádzkovaných základniach klastra skvapalneného plynu, naznačuje, že hlavné typy nehôd sú tieto: prítomnosť úniku plynu, prasknutie potrubí a flexibilných hadíc, poruchy prírubových spojov a poruchy zátok, poruchy výplne tesnenia skriniek na uzatváracích ventiloch, voľne uzavreté ventily, zničenie nádrží na skvapalnený plyn v dôsledku ich pretečenia; rôzne poruchy na potrubiach a nádržiach (zničenie ...

Keď sa plyn odparí, vytvorí sa výbušná zmes plynu a vzduchu. Pri haváriách v priestoroch vznikajú výbušné koncentrácie plynu najskôr v blízkosti miesta úniku plynu a následne sa šíria po celom areáli. Keď sa plyn vyparí v otvorených priestoroch v blízkosti úniku, vytvorí sa zóna kontaminácie plynom, ktorá sa šíri po celom sklade. Veľkosť zóny kontaminácie plynu počas núdzového odtoku plynu závisí od mnohých ...

Hlavným problémom pri hasení plynových požiarov je boj proti kontaminácii plynom a opätovnému vznieteniu po uhasení požiaru. Žiadny známy hasiaci prostriedok neodstraňuje riziko plynovania a opätovného vznietenia. Hlavnou úlohou v boji proti plynovým požiarom je lokalizácia požiaru. Musí sa vykonávať obmedzením doby exspirácie a objemu unikajúceho plynu, ako aj tepelnou ochranou ...