Ang pamamaraan ay binubuo sa pagtukoy ng itaas na mga limitasyon para sa maximum at average rate ng pagtaas ng presyon ng pagsabog ng gas at mga singaw na air mixture sa isang spherical reaksyon na daluyan ng pare-pareho ang dami.

Ang itaas na limitasyon para sa maximum na rate ng pagtaas ng presyon sa kPa s -1 ay kinakalkula ng formula

kung saan p ako- paunang presyon, kPa;

S at. ako- normal na bilis ng paglaganap ng apoy sa paunang presyon at temperatura, m · s -1;

a-Radius ng isang spherical reaction vessel, m;

Walang sukat na maximum na presyon ng pagsabog;

R  -maximum na ganap na presyon ng pagsabog, kPa;

 at- ang adiabatic index para sa pinaghalong pagsubok;

-thermokinetic exponent bilang isang pagpapaandar ng normal na bilis ng paglaganap ng apoy sa presyon at temperatura. Kung ang halaga  hindi alam, kinuha ito na katumbas ng 0.4.

Ang itaas na limitasyon para sa average na rate ng pagtaas ng presyon sa kPa s -1 ay kinakalkula ng formula

, (98)

kung saan ay isang pag-andar ng mga parameter  e ,  at ,  , ang mga halaga na matatagpuan sa paggamit ng mga nomogram na ipinakita sa Fig. 26 at 27.

Ang mga halaga  e at  at ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagkalkula ng thermodynamic o, sa kaso ng imposibilidad ng pagkalkula, kinuha katumbas ng 9.0 at 1.4, ayon sa pagkakabanggit.

Ang kamag-anak na root-mean-square error ng pagkalkula ng mga formula (97) at (98) ay hindi hihigit sa 20%.

2. Ang maximum na rate ng pagtaas ng presyon ng pagsabog ng gas at vapor-air mixtures para sa mga sangkap na binubuo ng atoms C, H, O, N, S, F, Cl ay kinakalkula ng formula

, (99)

kung saan V- ang dami ng reaksyon ng sisidlan, m 3.

Ang kamag-anak na root-mean-square error ng pagkalkula ng formula (99) ay hindi hihigit sa 30%.

Ang pamamaraan ng pang-eksperimentong pagpapasiya ng mga kundisyon ng thermal kusang pagkasunog ng mga solido at materyales

1. Patakaran ng pamahalaan.

Ang kagamitan para sa pagtukoy ng mga kundisyon ng thermal kusang pagkasunog ay may kasamang mga sumusunod na elemento.

1.1. Ang isang termostat na may isang nagtatrabaho kapasidad ng kamara ng hindi bababa sa 40 dm 3 na may isang termostat na nagbibigay-daan sa pagpapanatili ng isang pare-pareho na temperatura mula 60 hanggang 250 ° C na may isang error na hindi hihigit sa 3 ° C.

1.2. Mga basket na gawa sa metal na lumalaban sa kaagnasan, cubic o cylindrical, 35, 50, 70, 100, 140 at 200 mm ang taas (10 piraso ng bawat laki) na may mga takip. Ang diameter ng cylindrical basket ay dapat na katumbas ng taas nito. Ang kapal ng dingding ng basket ay (1.0 ± 0.1) mm.

1.3. Mga converter ng Thermoelectric (hindi bababa sa 3) na may maximum na diameter ng pagtatrabaho na kantong hindi hihigit sa 0.8 mm.

2. Paghahanda para sa pagsubok.

2.1. Isinasagawa ang isang pagsubok sa pagkakalibrate upang matukoy ang pagwawasto ( t T) sa mga pahiwatig ng mga converter ng thermoelectric 2 at 3 ... Para sa mga ito, ang isang basket na may isang hindi masusunog na sangkap (halimbawa, nakalkula na buhangin) ay inilalagay sa isang termostat na pinainit sa isang paunang natukoy na temperatura. Mag-install ng mga thermoelectric converter (Larawan 2) upang ang nagtatrabaho na kantong ng isang thermoelectric converter ay nakikipag-ugnay sa sample at matatagpuan sa gitna nito, ang pangalawa ay nakikipag-ugnay sa panlabas na bahagi ng basket, at ang pangatlo ay nasa distansya ng (30 ± 1) mm mula sa dingding ng basket. Ang mga nagtatrabaho junction ng lahat ng tatlong mga thermoelectric converter ay dapat na matatagpuan sa parehong pahalang na antas na naaayon sa gitnang linya ng termostat.

1 , 2 , 3 - nagtatrabaho junction ng mga thermoelectric converter.

Ang basket na may hindi nasusunog na sangkap ay itinatago sa isang termostat hanggang sa maitatag ang isang matatag na estado, kung saan ang mga pagbasa ng lahat ng thermoelectric

ang mga transduser ay mananatiling hindi nagbabago sa loob ng 10 minuto o nagbabagu-bago na may isang pare-pareho na amplitude sa paligid ng average na temperatura t 1 , t 2 , t 3 ... Susog  t Ang T ay kinakalkula ng formula

, (100)

2.2. Ang mga sample ng pagsubok ay dapat makilala ang average na mga katangian ng pagsubok na sangkap (materyal). Kapag sinusubukan ang sheet material, nakolekta ito sa isang stack na naaayon sa panloob na sukat ng basket. Sa mga sample ng mga materyal na monolitik, ang isang butas na may diameter na (7.0 ± 0.5) mm ay paunang na-drill sa gitna para sa isang thermoelectric converter.

Ang pag-aaral ng mga proseso ng pagkasunog ng nasusunog na mga halo ng mga Russian at dayuhang siyentipiko ay ginawang posible na teoretikal na patunayan ang maraming mga phenomena kasabay ng proseso ng pagkasunog, kasama na ang bilis ng paglaganap ng apoy. Ang pag-aaral ng bilis ng paglaganap ng apoy sa mga mixture ng gas ay ginagawang posible upang matukoy ang ligtas na bilis ng pag-agos ng gas-air sa mga pipeline ng bentilasyon, pagpapagaling, paghahangad at sa mga pipeline ng iba pang mga pag-install, kung saan ang mga paghahalo ng gas at dust-air ay dinala. .

Noong 1889, ang siyentipikong Ruso na si V.A. Isinasaalang-alang ni Michelson ang dalawang naglilimita na mga kaso ng paglaganap ng apoy sa panahon ng normal o mabagal na pagkasunog at habang nagpapasabog.

Ang teorya ng normal na paglaganap ng apoy at pagpapasabog ay karagdagang binuo sa mga gawa ng N.N. Semenova, K.I. Shchelkina, D.A. Frank-Kamenetsky, L.N. Khitrina, A.S. Sokolik, V.I. Skobelkin at iba pang mga siyentista, pati na rin mga dayuhang siyentista na sina B. Lewis, G. Elbe at iba pa. Bilang isang resulta, nilikha ang isang teorya ng pag-aapoy ng mga pagsabog na pagsabog. Gayunpaman, ang mga pagtatangka na bigyang kahulugan ang mga phenomena ng paglaganap ng apoy bilang pagsasabog ng mga aktibong sentro o upang ipaliwanag ang mga limitasyon ng paglaganap ng apoy ng mga kondisyon ng pagkasira ng kadena ay hindi sapat na nakakumbinsi.

Noong 1942, ang siyentipikong Sobyet na Ya.B. Binubuo ni Zeldovich ang mga probisyon ng teorya ng pagkasunog at pagpapasabog ng mga gas. Ang teorya ng pagkasunog ay nagbibigay ng isang sagot sa mga pangunahing katanungan: ang isang timpla ba ng isang naibigay na komposisyon ay nasusunog, ano ang magiging rate ng pagsunog ng isang paputok na halo, kung anong mga tampok at anyo ng apoy ang dapat asahan. Sinasabi ng teorya na ang pagsabog ng isang pinaghalong gas o singaw-hangin ay hindi isang instant na kababalaghan. Kapag ang mapagkukunan ng pag-aapoy ay ipinakilala sa nasusunog na timpla, ang reaksyon ng oksihenasyon ng gasolina sa oxidizer ay nagsisimula sa zone ng pinagmulan ng pag-aapoy. Ang rate ng reaksyon ng oksihenasyon sa ilang dami ng elementarya ng zone na ito ay umabot sa isang maximum - nangyayari ang pagkasunog. Ang pagkasunog sa hangganan ng isang dami ng elementarya na may isang daluyan ay tinatawag na isang harapan ng apoy. Ang harap ng apoy ay parang isang globo. Ang kapal ng harapan ng apoy, kinakalkula ng Ya.B. Ang Zeldovich, ay katumbas ng 1 - 100 microns. Bagaman maliit ang kapal ng combustion zone, sapat pa rin ito upang magpatuloy ang reaksyon ng pagkasunog. Ang temperatura ng apoy sa harap dahil sa init ng reaksyon ng pagkasunog ay 1000 - 3000 0 and at nakasalalay sa komposisyon ng nasusunog na halo. Ang temperatura ng pinaghalong ay nagdaragdag din malapit sa harap ng apoy, na sanhi ng paglipat ng init ng thermal conductivity, diffusion ng pinainit na mga molekula, at radiation. Sa panlabas na ibabaw ng apoy sa harap, ang temperatura na ito ay katumbas ng temperatura ng autoignition ng nasusunog na timpla. Ang pagbabago sa temperatura ng halo kasama ang axis ng tubo sa mga sandali ng oras ay grapikal na ipinakita sa Fig. 4.1. Layer ng gas QC 1, kung saan tumataas ang temperatura ng pinaghalong, ay ang harapan ng apoy. Habang tumataas ang temperatura, ang harap ng apoy ay lumalawak (hanggang sa QC 2) patungo sa mga dulo ng dingding ng tubo A at M, paglipat ng ilang bilis ang hindi nasunog na timpla patungo sa dingding M, at ang nasunog na gas patungo sa dingding A... Matapos ang pag-aapoy ng nasusunog na timpla, ang spherical na hugis ng apoy ay napakabilis na pagbaluktot at higit na dumarami patungo sa hindi pa nag-apoy na halo. Ang pag-unat ng harap ng apoy at ang mabilis na pagtaas sa ibabaw nito ay sinamahan ng pagtaas ng bilis ng paggalaw

ang gitnang bahagi ng apoy. Ang pagpabilis na ito ay tumatagal hanggang ang apoy ay hawakan ang mga dingding ng mga tubo, o, sa anumang kaso, malapit sa dingding ng tubo. Sa sandaling ito, ang laki ng apoy ay bumababa nang husto, at isang maliit na bahagi lamang ng apoy ang nananatili, na sumasakop sa buong seksyon ng tubo. Ang pag-unat ng harapan ng apoy at ang matinding pagbilis nito kaagad pagkatapos ng pag-aapoy ng isang spark, kapag ang apoy ay hindi pa nakarating sa mga pader ng tubo, ay sanhi ng pagtaas ng dami ng mga produkto ng pagkasunog. Kaya, sa paunang yugto ng proseso ng pagbuo ng apoy sa harap, anuman ang antas ng pagkasunog ng pinaghalong gas, ang pagbilis at kasunod na pagbawas ng apoy ay nangyayari, at ang pagbawas na ito ay magiging mas malaki, mas malaki ang bilis ng apoy.

Bigas 4.1. Pagbabago ng temperatura sa harap at sa likod ng harap ng apoy: 1 - zone

mga produkto ng pagkasunog; 2 - harap ng apoy; 3 - self-ignition zone;

4 - preheating zone; 5 - paunang halo

Ang pag-unlad ng mga kasunod na yugto ng pagkasunog ay naiimpluwensyahan ng haba ng tubo. Ang pagpahaba ng tubo ay humahantong sa paglitaw ng mga panginginig at pagbuo ng isang cellular na istraktura ng apoy, pagkabigla at pagputok ng mga alon.

Isaalang-alang ang lapad ng pagpainit zone sa harap ng apoy sa harap. Sa zone na ito, walang reaksyong kemikal na nagaganap at walang init na nabuo. Lapad ng pag-init ng zone l(sa cm) maaaring matukoy mula sa pagtitiwala:

kung saan a–Ang koepisyent ng thermal diffusivity; v- ang bilis ng paglaganap ng apoy.

Para sa isang pinaghalong methane-air, ang lapad ng pagpainit zone ay 0,0006 m, para sa isang halo na hydrogen-air na ito ay mas maliit (3 microns). Ang kasunod na pagkasunog ay nangyayari sa isang halo, ang estado kung saan ay nagbago na bilang isang resulta ng thermal conductivity at pagsasabog ng mga bahagi mula sa katabing mga layer. Ang paghahalo ng mga produktong reaksyon ay walang anumang tukoy na epekto ng catalytic sa bilis ng paggalaw ng apoy.

Isaalang-alang natin ngayon ang bilis ng paggalaw ng harap ng apoy sa pamamagitan ng pinaghalong gas. Bilis ng linya sa paglalakbay v(sa m / s) maaaring matukoy ng pormula

nasaan ang rate ng pagkasunog ng masa, g / (cm × m 2), ang p ay ang density ng paunang masusunog na timpla, kg / m 3.

Ang linear na tulin ng apoy sa harap ay hindi pare-pareho, nagbabago ito depende sa komposisyon ng pinaghalong at ang admixture ng mga inert (hindi masusunog) na mga gas, ang temperatura ng pinaghalong, ang diameter ng mga tubo, atbp Ang maximum na bilis ng ang paglaganap ng apoy ay sinusunod hindi sa konsentrasyong stoichiometric ng pinaghalong, ngunit sa halo na may labis na gasolina. Kapag ang mga inert gas ay ipinakilala sa nasusunog na timpla, ang bilis ng paglaganap ng apoy ay bumababa. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagbawas ng temperatura ng pagkasunog ng pinaghalong, dahil ang bahagi ng init ay ginugol sa pagpainit ng mga impert na hindi masidhing hindi nakikilahok sa reaksyon. Ang bilis ng paglaganap ng apoy ay naiimpluwensyahan ng kapasidad ng init ng inert gas. Kung mas mataas ang kapasidad ng init ng inert gas, mas pinapababa nito ang temperatura ng pagkasunog at mas binabawasan nito ang bilis ng paglaganap ng apoy. Halimbawa

Kapag ang preheated ay pinaghalong, ang bilis ng paglaganap ng apoy ay tumataas. Napag-alaman na ang bilis ng paglaganap ng apoy ay proporsyonal sa parisukat ng paunang temperatura ng halo.

Sa isang pagtaas sa diameter ng mga tubo, ang bilis ng paglaganap ng apoy ay tumataas nang hindi pantay.

Sa isang pagtaas sa diameter ng mga tubo sa 0.10 - 0.15 m, ang bilis ay mabilis na lumalaki; na may karagdagang pagtaas sa diameter ng mga tubo, patuloy itong nadaragdagan, ngunit sa isang maliit na sukat. Ang isang pagtaas sa temperatura ay nangyayari hanggang sa ang diameter ay umabot sa isang tiyak na diameter ng paglilimita, sa itaas kung saan ang pagtaas ng bilis ay hindi nangyari. Sa pagbawas ng diameter ng tubo, bumababa ang bilis ng paglaganap ng apoy, at sa isang tiyak na maliit na lapad, ang apoy ay hindi kumakalat sa tubo. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng pagtaas ng pagkawala ng init sa pamamagitan ng mga pader ng tubo.

Samakatuwid, upang ihinto ang paglaganap ng apoy sa nasusunog na halo, kinakailangang ibaba ang temperatura ng halo sa isang paraan o sa iba pa, sa pamamagitan ng paglamig ng daluyan (sa aming halimbawa, isang tubo) mula sa labas o sa pamamagitan ng pagpapalabnaw ang halo na may malamig na inert gas.

Ang normal na bilis ng paglaganap ng apoy ay medyo mababa (hindi hihigit sa sampu-sampung metro bawat segundo), ngunit sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang apoy sa mga tubo ay kumakalat sa isang napakalaking bilis (mula 2 hanggang 5 km / s), lumalagpas sa bilis ng tunog sa isang naibigay na kapaligiran. Ang kababalaghang ito ay tinawag na detonation. Ang mga natatanging tampok ng pagpapasabog ay ang mga sumusunod:

1) pare-pareho ang rate ng pagkasunog anuman ang diameter ng tubo;

2) mataas na presyon ng apoy na sanhi ng isang alon ng pagsabog, na maaaring lumampas sa 50 MPa, depende sa likas na kemikal ng nasusunog na timpla at ang paunang presyon; bukod dito, dahil sa mataas na rate ng pagkasunog, ang nabuong presyon ay hindi nakasalalay sa hugis, kakayahan at higpit ng daluyan (o tubo).

Isaalang-alang natin ang paglipat mula sa mabilis na pagkasunog patungo sa pagpapasabog sa isang mahabang tubo ng pare-pareho na cross-section kapag ang pinaghalong ay sinusunog sa saradong dulo. Sa ilalim ng presyon ng harap ng apoy, ang mga compression wave - shock gelombang - ay lilitaw sa nasusunog na timpla. Sa shock wave, ang temperatura ng gas ay tumataas hanggang sa mga halagang kung saan ang pag-aapoy sa sarili ng halo ay nangyayari nang mas maaga sa harap ng apoy. Ang combustion mode na ito ay tinatawag na detonation. Habang gumagalaw ang apoy sa harap, ang paggalaw ng mga layer na katabi ng dingding ay pinipigilan at, nang naaayon, ang paggalaw ng halo sa gitna ng tubo ay pinabilis; pamamahagi ng bilis

ang paglago ng cross-sectional ay naging hindi pantay. Mayroong mga jet ng mga mixture ng gas, ang bilis nito ay mas mababa sa average na bilis ng pinaghalong gas habang normal na pagkasunog, at mga jet na mas mabilis na gumagalaw. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, ang bilis ng apoy na may kaugnayan sa pinaghalong pagtaas, ang dami ng nasusunog na gas bawat oras ng yunit ay tumataas, at ang paggalaw ng harap ng apoy ay natutukoy ng maximum na bilis ng gas jet.

Habang ang bilis ng apoy, ang amplitude ng shock wave ay tumataas din, ang temperatura ng compression ay umabot sa temperatura ng autoignition ng pinaghalong.

Ang pagtaas sa kabuuang halaga ng combustion gas bawat yunit ng oras ay ipinaliwanag ng katotohanan na sa isang jet na may variable na cross-sectional velocity, ang flame front bends; bilang isang resulta nito, tumataas ang ibabaw nito at ang dami ng nasusunog na sangkap ay tumataas nang proporsyonal.

Ang isa sa mga paraan upang mabawasan ang rate ng pagkasunog ng nasusunog na mga mixture ay ang pagkilos ng mga inert gas sa apoy, ngunit dahil sa kanilang mababang kahusayan, ang pagsugpo ng pagkasunog ng kemikal ay kasalukuyang ginagamit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng halogenated hydrocarbons sa halo.

Ang mga nasusunog na gas mixture ay may dalawang teoretikal na temperatura ng pagkasunog - sa pare-pareho ang lakas ng tunog at sa patuloy na presyon, na may unang laging mas mataas kaysa sa pangalawa.

Ang pamamaraan para sa pagkalkula ng calorimetric na temperatura ng pagkasunog sa patuloy na presyon ay isinasaalang-alang sa Seksyon 1. Isaalang-alang natin ang pamamaraan para sa pagkalkula ng temperatura ng teoretikal na pagkasunog ng mga mixture ng gas sa isang pare-pareho na dami, na tumutugma sa isang pagsabog sa isang saradong sisidlan. Ang pagkalkula ng teoretikal na temperatura ng pagkasunog sa pare-pareho ang lakas ng tunog ay batay sa parehong mga kundisyon na ipinahiwatig sa Sek. 1.7.

Kapag ang gas mixtures ay nasusunog sa isang saradong dami, ang mga produkto ng pagkasunog ay hindi gumaganap; ang lakas ng pagsabog ay ginugol lamang sa pag-init ng mga produktong pagsabog. Sa kasong ito, ang kabuuang enerhiya ay natutukoy bilang kabuuan ng panloob na enerhiya ng paputok na pinaghalong Q int.en.cm at ang init ng pagkasunog ng ibinigay na sangkap. Ang halaga ng Q int.en.cm ay katumbas ng kabuuan ng mga produkto ng mga capacities ng init ng mga bahagi ng paputok na halo sa patuloy na dami ng paunang temperatura ng pinaghalong

Q int.en.cm = s 1 T + s 2 T + ... + s n T,

kung saan ang s 1, s 2, s n ay ang tiyak na mga capacities ng init ng mga bahagi na bumubuo sa paputok na timpla, kJ / (kg × K); Ang T ay ang paunang temperatura ng pinaghalong, K.

Ang halaga ng Q int.en.cm ay matatagpuan sa mga referral na talahanayan. Ang temperatura ng pagsabog ng mga mixture ng gas sa pare-parehong dami ay kinakalkula ng parehong pamamaraan tulad ng temperatura ng pagkasunog ng pinaghalong patuloy na presyon.

Ang presyon ng pagsabog ay matatagpuan mula sa temperatura ng pagsabog. Ang presyon sa panahon ng pagsabog ng isang pinaghalong gas-air sa isang saradong dami ay nakasalalay sa temperatura ng pagsabog at ang ratio ng bilang ng mga molekula ng mga produkto ng pagkasunog sa bilang ng mga molekula sa paputok na halo. Sa isang pagsabog ng isang pinaghalong gas-air, ang presyon ay karaniwang hindi hihigit sa 1.0 MPa, kung ang paunang presyon ng pinaghalong ay normal. Kapag pinapalitan ang hangin sa paputok na halo ng oxygen, ang presyon ng pagsabog ay tumaas nang husto, dahil tumaas ang temperatura ng pagkasunog.

Sa pagsabog ng kahit na isang stoichiometric gas-air na halo, isang malaking halaga ng init ang ginugol sa pag-init ng nitrogen sa pinaghalong, samakatuwid, ang temperatura ng pagsabog ng naturang mga mixtures ay mas mababa kaysa sa temperatura ng pagsabog ng mga mixtures na may oxygen. Kaya, ang presyon ng pagsabog ng isang stoichiometric na timpla ng methane, ethylene, acetone, at methyl ether

ang ra na may oxygen ay 1.5 - 1.9 MPa, at ang kanilang stoichiometric mixtures na may hangin ay 1.0 MPa.

Ang maximum na presyon ng pagsabog ay ginagamit sa mga kalkulasyon ng paglaban ng pagsabog ng kagamitan, pati na rin sa mga kalkulasyon ng mga balbula ng kaligtasan, mga lamad ng pagsabog at mga enclosure ng kagamitan na de-koryenteng sumabog.

Ang presyon ng pagsabog ng P na pagsabog (sa MPa) ng mga paghahalo ng gas-air ay kinakalkula ng formula

,

kung saan Р 0 - ang paunang presyon ng paputok na timpla, MPa; Ang pagsabog ng T 0 at T - ang paunang temperatura ng paputok na pinaghalong at ang temperatura ng pagsabog, K; - bilang ng mga molekula ng gas ng mga produkto ng pagkasunog pagkatapos ng pagsabog; - ang bilang ng mga molekula ng gas sa pinaghalong bago ang pagsabog.

Halimbawa 4.1 ... Kalkulahin ang presyon sa panahon ng pagsabog ng isang halo ng singaw ng etil alkohol at hangin.

.

P 0 = 0.1 MPa; T matanda = 2933 K; T 0 = 273 + 27 = 300 K; = 2 + 3 + 11.28 = 16.28 mol; = 1 + 3 + 11.28 = 15.28 mol.

Ang paggalaw ng apoy sa pamamagitan ng pinaghalong gas tinawag na apoy kumalat. Nakasalalay sa bilis ng paglaganap ng apoy, ang pagkasunog ay maaaring maging deflagration na may bilis na maraming m / s, paputok - isang bilis ng pagkakasunud-sunod ng sampu at daan-daang m / s, at pagpapasabog - libu-libong m / s.
Para sa deflagration o normal na pagsabog ng pagkasunog ang paglipat ng init mula sa isang layer sa isang layer ay katangian, at ang apoy na nagmumula sa pinaghalong pinainit at binabanto ng mga aktibong radical at mga reaksyon na produkto ay gumagalaw sa direksyon ng paunang nasusunog na timpla. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang apoy, tulad nito, ay nagiging isang mapagkukunan na naglalabas ng isang tuluy-tuloy na daloy ng init at mga kemikal na mga partikulo. Bilang isang resulta, ang harap ng apoy ay gumagalaw patungo sa nasusunog na timpla.
Pagkasunog ng defagration nahahati sa laminar at magulong.
Ang pagkasunog ng laminar ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang normal na rate ng paglaganap ng apoy.
Ang normal na bilis ng paglaganap ng apoy, ayon sa GOST 12.1.044 SSBT, ay tinawag bilis ng apoy sa harap medyo hindi nasunog na gas, sa isang direksyon na patayo sa ibabaw nito.
Ang halaga ng normal na bilis ng paglaganap ng apoy, na isa sa mga tagapagpahiwatig ng sunog at pagsabog ng mga sangkap, ay nagpapakilala sa panganib ng mga industriya na nauugnay sa paggamit ng mga likido at gas, ginagamit ito sa pagkalkula ng rate ng pagtaas ng paputok na presyon ng gas, vapor-air mixtures, kritikal (extinguishing) diameter at sa pagbuo ng mga hakbang na tinitiyak ang kaligtasan ng sunog at pagsabog ng mga teknolohikal na proseso alinsunod sa mga kinakailangan ng GOST 12.1.004 at GOST 12.1.010 SSBT.
Ang normal na bilis ng paglaganap ng apoy - ang pare-pareho ng physicochemical ng pinaghalong - nakasalalay sa komposisyon ng pinaghalong, presyon at temperatura at natutukoy ng rate ng reaksyong kemikal at molekular na thermal conductivity.
Medyo mahina ang pagtaas ng temperatura ng normal na bilis ng paglaganap ng apoy, binabawasan ito ng mga hindi masidhing dumi, at ang pagtaas ng presyon ay humahantong sa isang pagtaas o sa pagbawas ng bilis.
Sa daloy ng laminar gas ang mga bilis ng gas ay mababa, at ang nasusunog na timpla ay nabuo bilang isang resulta ng paglaganap ng molekula. Ang rate ng pagkasunog sa kasong ito ay nakasalalay sa rate ng pagbuo ng nasusunog na timpla. Magulo ang apoy ay nabuo na may isang pagtaas sa bilis ng paglaganap ng apoy, kapag ang laminarity ng paggalaw nito ay nilabag. Sa isang magulong siga, ang pag-ikot ng mga jet jet ay nagpapabuti sa paghahalo ng mga nag-react na gas, dahil ang pagtaas sa ibabaw kung saan nagaganap ang paglaganap ng molekular.
Bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng isang nasusunog na sangkap na may isang oxidizer, nabuo ang mga produkto ng pagkasunog, ang komposisyon nito ay nakasalalay sa mga paunang compound at mga kondisyon ng reaksyon ng pagkasunog.
Sa kumpletong pagkasunog ng mga organikong compound, nabuo ang CO 2, SO 2, H 2 O, N 2, at sa pagkasunog ng mga inorganic compound, nabubuo ang mga oxide. Nakasalalay sa natutunaw na punto, ang mga produkto ng reaksyon ay maaaring sa anyo ng isang natutunaw (Al 2 O 3, TiO 2), o tumaas sa hangin sa anyo ng usok (P 2 O 5, Na 2 O, MgO) . Ang mga tinunaw na solido ay lumilikha ng ningning ng apoy. Sa pagkasunog ng mga hydrocarbons, ang malakas na ningning ng apoy ay ibinibigay ng glow ng mga maliit na butil ng teknikal na carbon, na nabuo sa maraming dami. Ang pagbawas sa nilalaman ng carbon black bilang resulta ng oksihenasyon nito ay binabawasan ang ningning ng apoy, at ang pagbawas ng temperatura ay nagpapahirap sa oxidize ng carbon black at hahantong sa pagbuo ng uling sa apoy.
Upang maputol ang reaksyon ng pagkasunog, kinakailangang lumabag sa mga kundisyon para sa paglitaw at pagpapanatili nito. Karaniwan, para sa extinguishing, isang paglabag sa dalawang pangunahing mga kondisyon ng isang matatag na estado ang ginagamit - isang pagbaba ng temperatura at isang mode ng paggalaw ng gas.
Pagbaba ng temperatura maaaring makamit sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga sangkap na sumipsip ng maraming init bilang isang resulta ng pagsingaw at paghihiwalay (halimbawa, tubig, pulbos).
Mode ng paggalaw ng gas maaaring mabago sa pamamagitan ng pagbawas at pag-aalis ng suplay ng oxygen.
Pagsabog, ayon sa GOST 12.1.010 " Kaligtasan ng pagsabog", - mabilis na pagbabago ng bagay (paputok na pagkasunog), sinamahan ng paglabas ng enerhiya at pagbuo ng mga naka-compress na gas na may kakayahang magsagawa ng trabaho.
Ang isang pagsabog, bilang panuntunan, ay humantong sa isang matinding pagtaas ng presyon. Ang isang shock wave ay nabuo at napalaganap sa kapaligiran.
Shock wave ay may mapanirang kapasidad kung ang labis na presyon dito ay mas mataas sa 15 kPa. Kumakalat ito sa gas bago ang apoy sa harap ng sonik na bilis na 330 m / s. Sa isang pagsabog, ang paunang enerhiya ay ginawang enerhiya ng pinainit na naka-compress na mga gas, na ginawang enerhiya ng paggalaw, pag-compress at pag-init ng daluyan. Ang iba't ibang mga uri ng paunang lakas ng pagsabog ay posible - elektrikal, thermal, nababanat na enerhiya ng pag-compress, atomic, kemikal.
Ang mga pangunahing parameter na naglalarawan sa panganib ng pagsabog alinsunod sa GOST 12.1.010 ay ang presyon sa harap ng pagkabigla, maximum na presyon ng pagsabog, average at maximum na pagtaas ng presyon sa panahon ng isang pagsabog, pagdurog o mataas na pasabog na mga katangian ng isang paputok na kapaligiran.
Ang pangkalahatang epekto ng pagsabog nagpapakita ng sarili sa pagkasira ng kagamitan o lugar na sanhi ng isang shock wave, pati na rin sa pagpapalabas ng mga nakakapinsalang sangkap (mga produktong pagsabog o nilalaman sa kagamitan).
Maximum na presyon ng pagsabog(P max) - ang pinakamataas na presyon na nagmumula sa isang pagkasabog ng pagsabog ng isang gas, singaw o dust-air na halo sa isang saradong daluyan sa paunang presyon ng timpla na 101.3 kPa.
Ang rate ng pagtaas ng presyon ng pagsabog Ang (dР / dt) ay ang oras na nagmula sa presyon ng pagsabog sa pataas na seksyon ng pagtitiwala ng presyon ng pagsabog ng isang gas, singaw, at dust-air na halo sa isang saradong sisidlan sa oras. Sa parehong oras, ang isang pagkakaiba ay ginawa sa pagitan ng maximum at average na mga rate ng pagtaas ng presyon sa panahon ng isang pagsabog. Kapag itinatatag ang maximum na bilis, ang pagtaas ng presyon ay ginagamit sa seksyon ng tuwid na linya ng presyon ng pagsabog kumpara sa oras, at kapag tinutukoy ang average na bilis, ang seksyon sa pagitan ng maximum na presyon ng pagsabog at ang paunang presyon ng daluyan bago ang pagsabog.
Ang parehong mga katangiang ito ay mahalagang mga kadahilanan para masiguro ang proteksyon ng pagsabog. Ginagamit ang mga ito kapag itinataguyod ang kategorya ng mga lugar at gusali para sa panganib ng pagsabog at sunog, kapag kinakalkula ang mga aparatong pangkaligtasan, kapag nagkakaroon ng mga hakbang para sa kaligtasan ng sunog at pagsabog ng mga teknolohikal na proseso.
Pagpapasabog ay ang proseso ng pagbabago ng kemikal ng oxidizer - binabawasan ang system ng ahente, na kung saan ay isang kombinasyon ng isang shock wave na kumakalat sa isang pare-pareho ang bilis at lumalagpas sa bilis ng tunog, at sumusunod sa harap ng zone ng mga pagbabagong kemikal ng mga paunang sangkap. Enerhiya ng kemikal pinakawalan sa detonation alon ang shock gelombang, pinipigilan ito mula sa pamamasa. Ang bilis ng alon ng detonation ay isang katangian ng bawat tiyak na sistema.

Federal Agency para sa Edukasyon ng Russian Federation

Institusyong pang-edukasyon ng estado ng mas mataas na propesyonal na edukasyon

"Ufa State Oil Technical University"

Kagawaran ng "Kaligtasan sa industriya at proteksyon sa paggawa"

Pagsubok sa trabaho sa paksa:

Teoryang pagkasunog at pagsabog

1. Teorya ng pagsabog

Sa mga teknolohikal na proseso na nauugnay sa paggawa, transportasyon, pagproseso, resibo, pag-iimbak at paggamit ng mga nasusunog na gas (GG) at mga nasusunog na likido (FL), palaging may panganib na mabuo ang mga paputok na gas at singaw na air mixture.

Ang isang paputok na kapaligiran ay maaaring mabuo ng mga mixture ng sangkap (gas, vapors, dust) na may hangin at iba pang mga oxidant (oxygen, ozone, chlorine, nitrogen oxides, atbp.) At mga sangkap na madaling kapitan ng paputok na pagbabago (acetylene, ozone, hydrazine, atbp. ).

Ang mga sanhi ng pagsabog ay madalas na isang paglabag sa mga patakaran para sa ligtas na pagpapatakbo ng kagamitan, paglabas ng gas sa pamamagitan ng pagtulo sa mga koneksyon, sobrang pag-init ng mga aparato, labis na pagtaas ng presyon, kawalan ng wastong kontrol sa proseso ng teknolohikal, pagkalagot o pagkasira ng mga bahagi ng kagamitan, atbp.

Ang pinagmulan ng pagsisimula ng pagsabog ay:

bukas na apoy, nasusunog at maliwanag na katawan;

pagpapalabas ng kuryente;

Mga thermal manifestation ng reaksyon ng kemikal at impluwensyang mekanikal;

sparks mula sa epekto at alitan:

shock waves;

Electromagnetic at iba pang radiation.

Ayon sa PB 09-540-03, isang pagsabog ay:

I. Ang proseso ng isang pansamantala na paglabas ng potensyal na enerhiya na nauugnay sa isang biglaang pagbabago sa estado ng bagay at sinamahan ng isang pressure jump o shock wave.

2. Panandaliang paglabas ng panloob na enerhiya, na lumilikha ng labis na presyon

Ang isang pagsabog ay maaaring maganap na may o walang pagkasunog (proseso ng oksihenasyon).

Mga parameter at katangian na nagpapakilala sa pagsabog ng kapaligiran:

Flash point;

Ang mga limitasyon ng konsentrasyon at temperatura ng pag-aapoy;

Temperatura ng autoignition;

Karaniwang pagkalat ng apoy;

Minimum na explosive oxygen (oxidizer) na nilalaman;

Minimum na enerhiya ng pag-aapoy;

Sensitivity sa mekanikal stress (pagkabigla at alitan). Mapanganib at mapanganib na mga kadahilanan na nakakaapekto sa mga manggagawa

bilang isang resulta ng pagsabog, ay ang:

Shock wave, sa harap kung saan ang presyon ay lumampas sa pinahihintulutang halaga;

Bumagsak na mga istraktura, kagamitan, komunikasyon, gusali at istraktura at kanilang mga lumilipad na bahagi;

Mapanganib na mga sangkap na nabuo sa panahon ng pagsabog at (o) pinakawalan mula sa mga nasirang kagamitan, na ang nilalaman na kung saan sa hangin ng lugar ng pagtatrabaho ay lumampas sa maximum na pinahihintulutang konsentrasyon.

Ang mga pangunahing kadahilanan na naglalarawan sa panganib ng pagsabog:

Pinakamataas na presyon at temperatura ng pagsabog;

Ang rate ng pagtaas ng presyon sa panahon ng pagsabog;

Presyon sa harap ng shock wave;

Ang pagdurog at mataas na pasabog na mga katangian ng isang paputok na kapaligiran.

Sa isang pagsabog, ang paunang potensyal na enerhiya ng isang sangkap ay nabago, bilang panuntunan, sa enerhiya ng pinainit na naka-compress na mga gas, na kung saan, kapag sila ay lumawak, ay nababago sa lakas ng paggalaw, pag-compress, at pag-init ng daluyan. Ang bahagi ng enerhiya ay nananatili sa anyo ng panloob (thermal) na enerhiya ng pinalawak na mga gas.

Ang kabuuang halaga ng enerhiya na inilabas sa panahon ng pagsabog ay tumutukoy sa pangkalahatang mga parameter (dami, lugar) ng pagkasira. Ang konsentrasyon ng enerhiya (lakas bawat lakas ng yunit) ay tumutukoy sa tindi ng pagkasira sa pokus ng pagsabog. Ang mga katangiang ito, nakasalalay sa rate kung saan ang enerhiya ay pinakawalan ng paputok na sistema na sanhi ng alon ng sabog.

Ang mga pagsabog, na madalas na nakatagpo ng kasanayan sa pagsisiyasat, ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing mga grupo: mga pagsabog ng kemikal at pisikal.

Ang mga pagsabog ng kemikal ay kasama ang mga proseso ng pagbabago ng kemikal ng isang sangkap, na ipinakita ng pagkasunog at nailalarawan sa pamamagitan ng paglabas ng thermal energy sa isang maikling panahon at sa dami na nabuo ang mga pressure pressure na kumakalat mula sa pinagmulan ng pagsabog.

Ang mga pagsabog na pisikal ay nagsasama ng mga proseso na humantong sa isang pagsabog at hindi nauugnay sa mga pagbabagong kemikal ng isang sangkap.

Ang mga hindi sinasadyang pagsabog ay madalas na sanhi ng mga proseso ng pagkasunog. Ang mga pagsabog ng ganitong uri ay madalas na nangyayari sa pag-iimbak, transportasyon at paggawa ng mga paputok (paputok). Naganap ang mga ito:

Kapag paghawak ng mga pampasabog at paputok na sangkap ng industriya ng kemikal at petrochemical;

Kapag ang paglabas ng natural gas sa mga gusaling tirahan;

sa panahon ng paggawa, transportasyon at pag-iimbak ng lubos na pabagu-bago o natunaw na nasusunog na mga sangkap;

kapag nag-flush ng mga likidong tangke ng imbakan ng gasolina;

sa paggawa, pag-iimbak at paggamit ng masusunog na mga dust system at ilang kusang masusunog na solid at likidong sangkap.

Mga tampok ng pagsabog ng kemikal

Mayroong dalawang pangunahing uri ng pagsabog: isang pagsabog ng isang condensadong paputok at isang volumetric na pagsabog (isang pagsabog ng mga singaw ng dust at gas mixtures). Ang mga pasabog na pagsabog na pampasabog ay sanhi ng lahat ng mga solidong paputok at isang maliit na bilang ng mga likidong paputok, kabilang ang nitroglycerin. Ang mga nasabing pampasabog ay karaniwang may density na 1300-1800 kg / m3, subalit, ang mga pangunahing pampasabog na naglalaman ng tingga o mercury ay may mas mataas na mga density.

Mga reaksyon ng agnas:

Ang pinakasimpleng kaso ng isang pagsabog ay ang proseso ng agnas sa pagbuo ng mga produktong gas. Halimbawa, ang agnas ng hydrogen peroxide na may mataas na thermal effect at ang pagbuo ng singaw ng tubig at oxygen:

2Н2О2 → 2Н2О2 + О2 + 106 kJ / mol

Mapanganib ang hydrogen peroxide mula sa konsentrasyon na 60%.

Agnas sa pamamagitan ng alitan o epekto ng lead azide:

Pb (N3) 2 → Pb -u 3N2 + 474 kJ / mol.

Ang Trinitrotoluene (TNT) ay isang sangkap na may "kakulangan sa oxygen" at samakatuwid ang isa sa mga pangunahing produkto ng pagkabulok nito ay ang carbon, na tumutulong sa pagbuo ng usok sa pagsabog ng TNT.

Ang mga sangkap na madaling kapitan ng explosive decomposition ay halos palaging naglalaman ng isa o higit pang mga katangian na istrukturang kemikal na responsable para sa biglaang pag-unlad ng isang proseso sa paglabas ng isang malaking halaga ng enerhiya. Kasama sa mga istrakturang ito ang mga sumusunod na pangkat:

NO2 at NO3 - sa mga sangkap na organiko at inorganiko;

N = N-N - sa mga organic at inorganic azide;

NX3, kung saan ang X ay isang halogen,

N = C sa mga buo.

Batay sa mga batas ng thermochemistry, tila posible na makilala ang mga compound na ang proseso ng agnas ay maaaring maging paputok. Ang isa sa mga mapagpasyang kadahilanan na tumutukoy sa potensyal na panganib ng isang system ay ang pagkalat ng panloob na enerhiya sa paunang estado kumpara sa pangwakas na estado. Ang kondisyong ito ay natutupad kapag ang init ay hinihigop (endothermic reaksyon) sa panahon ng pagbuo ng isang sangkap. Ang isang halimbawa ng isang angkop na proseso ay ang pagbuo ng acetylene mula sa mga elemento:

2C + H2 → CH = CH - 242 kJ / mol.

Ang mga di-paputok na sangkap na nawawalan ng init habang nabubuo (reaksyon ng exothermic) ay kasama, halimbawa, ang carbon dioxide

С + О2 → СО2 + 394 kJ / mol.

Dapat tandaan na ang paglalapat ng mga batas ng thermochemistry ay ginagawang posible lamang na ibunyag ang posibilidad ng isang paputok na proseso. Ang pagpapatupad nito ay nakasalalay sa rate ng reaksyon at pagbuo ng mga pabagu-bagong produkto. Kaya, halimbawa, ang reaksyon ng paraffin ng isang kandila na may oxygen, sa kabila ng mataas na exothermicity nito, ay hindi humantong sa isang pagsabog dahil sa mababang bilis nito.

Ang reaksyon na 2Аl + 4АСС2 → Аl2О33 + 2 ay nag-iisa, sa kabila ng mataas na exothermicity nito, ay hindi rin hahantong sa isang pagsabog, dahil walang nabuong mga produktong gas.

Ang mga reaksyon ng Redox, na siyang batayan ng mga reaksyon ng pagkasunog, sa kadahilanang ito, ay maaaring humantong sa isang pagsabog sa ilalim lamang ng mga kundisyon na kanais-nais sa pagkamit ng mataas na mga rate ng reaksyon at pagtaas ng presyon. Ang pagkasunog ng lubos na nakakalat na mga solido at likido ay maaaring humantong sa isang labis na presyon ng hanggang sa 8 bar sa isang saradong kapaligiran. Medyo bihirang, halimbawa sa mga likidong sistema ng hangin kung saan ang aerosol ay isang ambon ng mga droplet ng langis.

Ang mga reaksyon ng exothermic polymerization at ang pagkakaroon ng isang pabagu-bago na monomer ay madalas na umabot sa isang yugto kung saan maaaring mangyari ang isang mapanganib na pagtaas ng presyon, para sa ilang mga sangkap tulad ng ethylene oxide, ang polimerisasyon ay maaaring magsimula sa temperatura ng kuwarto, lalo na kapag ang mga panimulang sangkap ay nahawahan ng mga polymerization accelerator. Ang Ethylene oxide ay maaari ding isomerized sa acetaldehyde exothermically:

CH2CH2O - CH3HC = O + 113.46 kJ / mol

Ang mga reaksyon ng kondensasyon ay malawakang ginagamit sa paggawa ng mga pintura, barnis at dagta at, dahil sa sobrang init ng proseso at pagkakaroon ng pabagu-bagong bahagi, kung minsan ay humantong sa pagsabog.

Upang linawin ang pangkalahatang mga kundisyon na kanais-nais sa pagsisimula ng pagkasunog at paglipat nito sa isang pagsabog, isaalang-alang ang grap (Larawan 1) ng pagpapakandili ng temperatura ng nabuo sa masusunog na sistema kumpara sa oras sa pagkakaroon ng volumetric na henerasyon ng init dito dahil sa kemikal reaksyon at pagkawala ng init.

Kung kinakatawan namin ang temperatura T1 sa grap bilang isang kritikal na punto kung saan nangyayari ang pagkasunog sa system, magiging halata na sa ilalim ng mga kundisyon kapag may labis na pagkawala ng init sa input ng init, hindi maaaring maganap ang nasabing pagkasunog. Nagsisimula lamang ang prosesong ito kapag naabot ang pagkakapantay-pantay sa pagitan ng mga rate ng paglabas ng init at pagkawala ng init (sa punto ng tangency ng mga kaukulang curve) at higit na may kakayahang bumilis sa pagtaas ng temperatura at. sa gayon, ang presyon bago ang pagsabog.

Kaya, sa pagkakaroon ng mga kondisyong kanais-nais para sa thermal insulation, ang pagkakaroon ng isang exothermic na reaksyon sa isang nasusunog na sistema ay maaaring humantong hindi lamang sa pagkasunog, kundi pati na rin sa isang pagsabog.

Ang mga hindi nakontrol na reaksyon na lumabas na pumapabor sa pagsabog ay dahil sa ang katunayan na ang rate ng paglipat ng init, halimbawa, sa mga sisidlan ay isang linear na pagpapaandar ng pagkakaiba-iba ng temperatura sa pagitan ng reaksyon ng masa at ng coolant, habang ang rate ng exothermic na reaksyon at , sa gayon, ang pag-agos ng init mula dito ay lumalaki alinsunod sa isang batas sa kapangyarihan, na may pagtaas sa mga paunang konsentrasyon ng mga reagent at mabilis na pagtaas ng pagtaas ng temperatura bilang isang resulta ng exponential dependence ng rate ng isang reaksyong kemikal sa temperatura (batas ng Arrhenius ). Natutukoy ng mga kaayusang ito ang pinakamababang rate ng pagkasunog ng pinaghalong at ang temperatura sa mas mababang limitasyon ng konsentrasyon ng pag-aapoy. Habang ang konsentrasyon ng gasolina at oxidizer ay papalapit sa stoichiometric, ang rate ng pagkasunog at pagtaas ng temperatura sa maximum na mga halaga.

Ang konsentrasyon ng Stoichiometric gas ay ang konsentrasyon ng masusunog na gas sa isang halo na may medium na oxidizing, kung saan natitiyak ang isang kumpletong pakikipag-ugnayan ng kemikal ng fuel at oxidizer ng pinaghalong.

3. Mga tampok ng isang pisikal na pagsabog

Ang mga pisikal na pagsabog ay karaniwang nauugnay sa mga pagsabog ng mga sisidlan mula sa presyon ng singaw at mga uka. Bukod dito, ang pangunahing dahilan para sa kanilang pagbuo ay hindi isang reaksyong kemikal, ngunit isang pisikal na proseso na sanhi ng paglabas ng panloob na enerhiya ng naka-compress o liquefied gas. Ang lakas ng naturang mga pagsabog ay nakasalalay sa panloob na presyon, at ang pagkawasak ay sanhi ng isang shock wave mula sa isang lumalawak na gas o mga fragment ng isang ruptured vessel. Ang isang pisikal na pagsabog ay maaaring maganap kung, halimbawa, isang portable pressurized gas silinder ay bumagsak at isang pressure release balbula ay nasira. Ang mga presyon ng LPG ay bihirang lumampas sa 40 bar (ang kritikal na presyon ng karamihan sa mga maginoo na LPG).

Kasama rin sa mga pisikal na pagsabog ang kababalaghan ng tinatawag na pisikal na pagpapasabog. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari kapag ang mainit at malamig na mga likido ay halo-halong, kapag ang temperatura ng isa sa mga ito ay mas mataas kaysa sa kumukulong point ng iba pa (halimbawa, pagbuhos ng tinunaw na metal sa tubig). Sa nagresultang singaw-likidong timpla, ang pagsingaw ay maaaring magpatuloy sa isang paputok na paraan dahil sa pagbuo ng mga proseso ng pinong phlegmatization ng natunaw na patak, mabilis na pag-aalis ng init mula sa kanila, at sobrang pag-init ng isang malamig na likido na may malakas na pag-aalis.

Ang pisikal na pagpapasabog ay sinamahan ng paglitaw ng isang shock wave na may labis na presyon sa likidong yugto, na umaabot sa ilang mga kaso higit sa isang libong mga atmospheres. Maraming mga likido ang nakaimbak o ginagamit sa ilalim ng mga kundisyon kung saan ang presyon ng singaw ay mas mataas kaysa sa atmospera. Ang mga likidong ito ay may kasamang: mga natunaw na gas na nasusunog (halimbawa, propane, butane) na may likidong mga refrigerator na ammonia o freon na nakaimbak sa temperatura ng kuwarto, ang methane, na dapat itago sa isang mas mababang temperatura, sobrang init ng tubig sa mga boiler ng singaw. Kung ang isang lalagyan na may sobrang pag-init ng likido ay nasira, pagkatapos ay mayroong isang pag-agos ng singaw sa kalapit na espasyo at isang mabilis na bahagyang pagsingaw ng likido. Sa isang sapat na mabilis na pag-agos at pagpapalawak ng singaw, ang mga blast na alon ay nabuo sa kapaligiran. Ang mga dahilan para sa pagsabog ng mga sisidlan na may gas at mga singaw sa ilalim ng presyon ay:

Paglabag sa integridad ng katawan dahil sa pagkasira ng anumang yunit, pinsala o kaagnasan dahil sa hindi tamang operasyon;

Ang sobrang pag-init ng daluyan dahil sa mga paglabag sa pag-init ng kuryente o ang operating mode ng aparato ng pagkasunog (sa kasong ito, ang presyon sa loob ng daluyan ay tumataas, at ang lakas ng katawan ay bumababa sa isang estado kung saan ito ay nasira);

Ang pagsabog ng daluyan kapag ang pinahihintulutang presyon ay lumampas.

Ang mga pagsabog ng mga lalagyan ng gas na may kasunod na pagkasunog sa himpapawid ay karaniwang naglalaman ng parehong mga kadahilanan na inilarawan sa itaas at katangian ng mga pisikal na pagsabog. Ang pangunahing pagkakaiba ay nakasalalay sa pagbuo sa kasong ito ng isang fireball, ang laki nito ay nakasalalay sa dami ng gas na gasolina na ibinuga sa himpapawid. Ang halagang ito ay nakasalalay, sa turn, sa pisikal na estado kung saan ang gas ay nasa lalagyan. Kapag ang gasolina ay itinatago sa isang puno ng gas, ang halaga nito ay magiging mas mababa kaysa sa kaso ng pag-iimbak sa parehong lalagyan sa isang likidong estado. Ang mga parameter ng pagsabog na tumutukoy sa mga kahihinatnan nito ay higit sa lahat natutukoy ng likas na katangian ng pamamahagi ng enerhiya sa lugar ng pagsabog at ang pamamahagi nito habang ang blast wave ay kumakalat mula sa pinagmulan ng pagsabog.

4. Potensyal na enerhiya

Ang pagsabog ay lubos na mapanirang. Ang pinakamahalagang katangian ng isang pagsabog ay ang kabuuang enerhiya ng isang sangkap. Ang tagapagpahiwatig na ito ay tinatawag na potensyal na enerhiya ng pagsabog, kasama ito sa lahat ng mga parameter na nagpapakilala sa sukat at kahihinatnan ng pagsabog.

Sa kaso ng emergency depressurization ng patakaran ng pamahalaan, ang buong pagsisiwalat nito (pagkasira) ay nangyayari;

Ang lugar ng likido na natapon ay natutukoy batay sa mga solusyon sa disenyo ng mga gusali o isang panlabas na lugar;

Ang oras ng pagsingaw ay kinuha ng hindi hihigit sa 1 oras:

E = EII1 + EII2 + EII1 + EII2 + EII3 + EII4,

panganib ng silid ng sumabog na bumbero

kung saan ang EI1 ay ang kabuuan ng mga enerhiya ng adiabatic na pagpapalawak at pagkasunog ng yugto ng singaw-gas (direktang matatagpuan ang PHPC sa bloke, kJ;

Ang EI2 ay ang enerhiya ng pagkasunog ng GPF na ibinibigay sa nalulumbay na seksyon mula sa mga katabing bagay (bloke), kJ;

Ang EII1 ay ang enerhiya ng pagkasunog ng GTHF, na nabuo dahil sa lakas ng superheated LF ng bloke na isinasaalang-alang at ibinibigay mula sa mga katabing bagay, kJ;

Ang EII2 ay ang enerhiya ng pagkasunog ng PHF na nabuo mula sa likidong bahagi (LF) dahil sa init ng mga exothermic na reaksyon na hindi hihinto sa panahon ng pagkasubo, kJ;

Ang EII3 ay ang lakas ng pagkasunog ng PGF. nabuo mula sa likidong yugto dahil sa input ng init mula sa panlabas na mga carrier ng init, kJ;

Ang EII4 ay ang enerhiya ng pagkasunog ng PHF na nabuo mula sa LF na bubo papunta sa isang solidong ibabaw (sahig, sump, lupa, atbp.) Dahil sa paglipat ng init mula sa kapaligiran (mula sa isang solidong ibabaw at hangin, sa isang likido sa ibabaw nito), kJ .

Ang mga halaga ng pangkalahatang mga potensyal na enerhiya ng panganib ng pagsabog ay ginagamit upang matukoy ang mga halaga ng nabawasan na masa at kamag-anak na potensyal na enerhiya, na naglalarawan sa panganib ng pagsabog ng mga yunit ng teknolohikal.

Ang nabawasang masa ay ang kabuuang masa ng masusunog na mga singaw (gas) ng isang paputok na singaw-gas na ulap, nabawasan sa isang solong tiyak na enerhiya ng pagkasunog na katumbas ng 46,000 kJ / kg:

Ang kamag-anak na potensyal ng pagsabog hazard Qv ng teknolohikal na yunit, na kinikilala ang kabuuang enerhiya ng pagkasunog at maaaring kalkulahin ng pamamaraan ng pagkalkula ayon sa pormula:

kung saan ang E ay ang kabuuang potensyal na enerhiya ng hazard ng pagsabog ng teknolohikal na yunit.

Ayon sa mga halaga ng kamag-anak na potensyal na enerhiya Ov sa nabawasan na masa ng daluyan ng singaw-gas na m, ang mga bloke ng proseso ay ikinategorya. Ang mga tagapagpahiwatig ng kategorya ng peligro ng pagsabog ng mga teknolohikal na yunit ay ipinapakita sa Talahanayan 1.

Talahanayan blg.

Kategoryang pagsabog	Ov	m
Ako	>37	>5000
II	27 − 37	2000−5000
III	<27	<2000

5. Katumbas ng TNT. Labis na presyon sa shock front

Ang katumbas na pamamaraan ng TNT ay malawakang ginagamit upang masuri ang antas ng epekto ng hindi sinasadya at sinasadyang mga pagkagambala. Ayon sa pamamaraang ito, ang antas ng pagkawasak ay nailalarawan sa pamamagitan ng katumbas ng TNT, kung saan ang masa ng TNT, na kinakailangan upang maging sanhi ng isang naibigay na antas ng pagkasira, ay natutukoy.

1 Para sa mga kapaligiran sa steam-gas

q / - tiyak na init ng pagkasunog ng daluyan ng singaw-gas, kJ kg,

qT - tiyak na enerhiya ng pagsabog TNT kJ / kg.

2 Para sa mga solid at likidong kemikal na hindi matatag na mga compound

kung saan ang Wk ay ang masa ng solid at likido na kemikal na hindi matatag na mga compound; Ang qk ay ang tiyak na enerhiya ng pagsabog ng mga solid at likidong kemikal na hindi matatag na mga compound. Sa produksyon, isang pagsabog ng isang gas-air, timpla ng singaw-hangin o alikabok ay lumilikha ng isang shock wave. Ang antas ng paglutas ng mga istraktura ng gusali, kagamitan, makina at komunikasyon, pati na rin ang pinsala sa mga tao ay nakasalalay sa labis na presyon sa harap ng shock wave ΔРФ (ang pagkakaiba sa pagitan ng maximum na presyon sa harap ng shock wave at ang normal na presyon ng atmospera nangunguna sa harap na ito).

Ang mga kalkulasyon para sa pagsusuri ng pagkilos ng mga nasusunog na kemikal na gas at likido ay nabawasan upang matukoy ang labis na presyon sa shock front (ΔΔФ) habang sumasabog ang isang pinaghalong gas-air sa isang tiyak na distansya mula sa lalagyan kung saan ang isang tiyak na halaga ng isang paputok na timpla ay nakaimbak.

6. Pagkalkula upang matukoy ang labis na presyon ng pagsabog

Ang pagkalkula ng overpressure ng pagsabog para sa masusunog na mga gas, singaw ng nasusunog at nasusunog na mga likido ay isinasagawa alinsunod sa pamamaraan na nakalagay sa NPB 105-03 "Pagtukoy ng mga kategorya ng mga lugar, gusali at panlabas na pag-install para sa pagsabog at panganib sa sunog".

Gawain: upang matukoy ang labis na presyon ng pagsabog ng hydrogen sulfide sa silid.

Mga kondisyon sa baseline

Ang hydrogen ay permanenteng nakaimbak sa isang 20 m3 patakaran ng pamahalaan. Ang aparato ay matatagpuan sa sahig. Ang kabuuang haba ng mga pipeline na may diameter na 50 mm, limitado ng mga balbula (manu-manong) na naka-install sa mga seksyon ng inlet at outlet ng mga pipelines, ay 15 m. Ang rate ng daloy ng hydrogen sulfide sa mga pipeline ay 4 · 10-3 m3 / s. Ang mga sukat ng silid ay 10x10x4 m.

Ang silid ay may emergency na bentilasyon na may air exchange rate na 8 h-1. Ang bentilasyon ng emerhensiya ay ibinibigay sa mga backup na tagahanga, awtomatikong pagsisimula kapag ang maximum na pinahihintulutang pagsabog ng konsentrasyon ay lumampas, at ang supply ng kuryente ayon sa unang kategorya ng pagiging maaasahan (PUE). Ang mga aparato para sa pag-alis ng hangin mula sa silid ay matatagpuan sa agarang paligid ng site ng isang posibleng aksidente.

Ang pangunahing istraktura ng gusali ay pinalakas na kongkreto.

Pagbibigay-katwiran sa pagpipilian ng disenyo

Ayon sa NPB 105-03, ang pinaka-hindi kanais-nais na senaryo ng aksidente ay dapat na kinuha bilang kinakalkula na sitwasyon ng aksidente, kung saan ang pinakamalaking halaga ng mga sangkap na pinaka-mapanganib na nauugnay sa mga bunga ng pagsabog ay kasangkot.

At bilang isang pagpipilian sa disenyo, ang pagpipilian ng depressurization ng lalagyan na may hydrogen sulfide at ang exit mula dito at ang supply at outlet pipelines ng hydrogen sulfide sa dami ng silid ay pinagtibay.

1) Ang sobrang presyon ng pagsabog para sa indibidwal na masusunog na sangkap na binubuo ng mga atomo C, H, O, N, Cl, Br, I, F, ay natutukoy ng pormula

(1)

kung saan ang maximum na presyon ng pagsabog ng isang stoichiometric gas-air o vapor-air na halo sa isang saradong dami, na natukoy nang eksperimento o ayon sa sanggunian na data alinsunod sa mga kinakailangan ng sugnay 3 ng NPB-105-03. Sa kawalan ng data, pinapayagan na tumagal ng pantay sa 900 kPa;

Paunang presyon, kPa (pinapayagan itong kunin pantay sa 101 kPa);

Mass ng masusunog na gas (GG) o mga singaw ng nasusunog (FL) at mga nasusunog na likido (GF) na inilabas sa silid bilang isang resulta ng aksidente, kg;

Ang koepisyent ng paglahok ng gasolina sa pagsabog, na maaaring kalkulahin batay sa likas na katangian ng pamamahagi ng mga gas at singaw sa dami ng silid ayon sa apendiks. Pinapayagan na kunin ang halaga ayon sa talahanayan. 2 NPB 105-03. Kinukuha ko itong katumbas ng 0.5;

Libreng dami ng silid ,;

Ang temperatura ng disenyo ay kinuha bilang pinakamataas na ganap na temperatura ng hangin para sa Ufa, katumbas ng 39 ° C (ayon sa SNiP 23-01-99 "Klimatolohiya ng konstruksyon").

Nasa ibaba ang pagkalkula ng mga halagang kinakailangan upang matukoy ang labis na presyon ng isang pagsabog ng hydrogen sulfide sa isang silid.

Densidad ng hydrogen sulfide sa temperatura ng disenyo:

kung saan ang M ay ang molar mass ng hydrogen sulfide, 34.08 kg / kmol;

v0 - dami ng molar na katumbas ng 22.413 m3 / kmol;

0.00367 - koepisyent ng thermal expansion, deg -1;

tp - temperatura ng disenyo, 390C (ganap na maximum na temperatura ng hangin para sa Ufa).

Ang konsentrasyong stoichiometric ng hydrogen sulfide ay kinakalkula ng pormula:

;

kung saan ang o ay ang stoichiometric coefficient ng oxygen sa reaksyon ng pagkasunog;

Ang nc, nн, n0, nх, ay ang bilang ng C, H, O atoms at halogens sa isang fuel Molekyul;

Para sa hydrogen sulfide (H2S) nc = 1, nн = 4, n0 = 0, nх = 0, samakatuwid,

Ang pagpapalit ng nahanap na halaga β, nakukuha namin ang halaga ng stoichiometric konsentrasyon ng hydrogen sulfide:

Ang dami ng hydrogen sulphide na pumasok sa silid sa panahon ng aksidente sa disenyo ay binubuo ng dami ng gas na lumalabas sa patakaran ng pamahalaan at dami ng gas na lumalabas sa pipeline bago magsara ang mga balbula at pagkatapos ng sarado ang mga balbula:

kung saan ang Va ay ang dami ng gas na inilabas mula sa patakaran ng pamahalaan, m3;

Ang V1T ay ang dami ng gas na inilabas mula sa pipeline bago ito pinatay, m3;

Ang V2T ay ang dami ng gas na inilabas mula sa pipeline pagkatapos ng pag-shutdown nito, m3;

kung saan ang q ay ang rate ng daloy ng likido, natutukoy alinsunod sa mga teknolohikal na regulasyon, m3 / s;

Ang T ay ang tagal ng daloy ng gas sa dami ng silid, na tinutukoy alinsunod sa sugnay 38 ng NPB 105-03 s;

kung saan d ang panloob na lapad ng mga pipelines, m;

Ang Ln ay ang haba ng mga pipeline mula sa emergency apparatus patungo sa mga balbula, m;

Kaya, ang dami ng hydrogen sulfide na pumapasok sa silid sa kaso ng isinasaalang-alang na sitwasyon ng aksidente ay:

Mass ng hydrogen sulfide sa silid:

Sa kaso ng sirkulasyon ng mga gas na nasusunog, nasusunog o nasusunog na mga gas, nasusunog o nasusunog na mga likido sa silid, kapag tinutukoy ang halaga ng masa, pinapayagan na isaalang-alang ang pagpapatakbo ng emerhensiyang pang-emergency kung bibigyan ito ng mga backup na tagahanga, awtomatikong pagsisimula kapag ang maximum na pinahihintulutang pagsabog-patunay na konsentrasyon ay lumampas at ang supply ng kuryente alinsunod sa unang kategorya ng pagiging maaasahan (PUE), sa kondisyon na ang mga aparato para sa pag-alis ng hangin mula sa silid ay matatagpuan sa agarang paligid ng lugar ng isang posibleng aksidente.

Sa kasong ito, ang dami ng masusunog na gas o mga singaw ng nasusunog o nasusunog na mga likido na pinainit sa flash point at sa itaas, na pumapasok sa dami ng silid, ay dapat na hatiin ng isang koepisyent na tinutukoy ng pormula.

saan ang rate ng palitan ng hangin na nilikha ng emergency na bentilasyon, 1 / s. Ang silid na ito ay may bentilasyon na may air exchange rate na 8 (0.0022s);

Ang tagal ng daloy ng mga nasusunog na gas at vapors ng nasusunog at nasusunog na mga likido sa dami ng silid, s, tumagal ako ng katumbas ng 300 s. (sugnay 7 NPB 105-03)

Ang dami ng hydrogen sulfide sa silid habang isinasaalang-alang ang senaryo ng aksidente:

Mga resulta sa pagkalkula ng pagsabog

Opsyon Blg.	Flammable gas	Halaga, kPa
Hydrogen sulfide		5	Katamtamang pinsala sa mga gusali

Talahanayan Pinakamataas na pinahihintulutang overpressure sa panahon ng pagkasunog ng mga gas, steam o dust-air mixtures sa mga silid o sa open space

Ang paunang at kinakalkula na data ay naibuod sa Talahanayan 2.

Talahanayan 2 - Pauna at kinakalkula na data

P / p No.	Pangalan	Pagtatalaga	Ang dami
1	Substance, ang pangalan at pormula nito	Hydrogen sulfide	H2S
2	Molekular na timbang, kg kmol-1	M	34,08
3	Densidad ng likido, kg / m3	ρzh	-
4	Kapal ng gas sa temperatura ng disenyo, kg / m3	ρg	1,33
5	Temperatura ng ambient (hangin bago ang pagsabog), 0С	T0	39
6	Tapos na presyon ng singaw, kPa	NS	28,9
7	Konsentrasyon ng Stoichiometric,% vol.	Sst	29,24
8	Sukat ng silid - haba, m - lapad, m - taas, m
9	Mga sukat ng pipeline: - diameter, m Ength haba, m
10	Ang pagkonsumo ng Heptane sa pipeline, m3 / s	q	4 10-3
11	Oras ng pagsasara ng balbula ng gate, s	t	300
12	Rate ng bentilasyong pang-emergency, 1 / oras	A	8
13	Pinakamataas na presyon ng pagsabog, kPa	Pmax	900
14	Paunang presyon, kPa	P0	101
15	Taglay ng leakage at di-adiabatic	Kn	3
16	Ang koepisyent ng paglahok ng gasolina sa pagsabog	Z	0,5

Ayon sa NPB 105-2003, ang mga kategorya ng mga nasasakupang lugar para sa pagsabog at panganib sa sunog ay tinatanggap alinsunod sa Talaan 4.

Kategoryang silid	Mga katangian ng mga sangkap at materyales na matatagpuan (nagpapalipat-lipat) sa silid
Isang sunog at pagsabog	Ang mga nasusunog na gas, nasusunog na likido na may flash point na hindi hihigit sa 28 ° C sa gayong halaga na maaari silang makabuo ng mga paputok na pagsabog na singaw-gas-air-air, kapag naapoy, bubuo ang kinakalkula na labis na presyon ng pagsabog sa silid, na lumalagpas sa 5 kPa . Ang mga sangkap at materyales na maaaring sumabog at masunog kapag nakikipag-ugnay sa tubig, atmospheric oxygen o sa bawat isa sa isang dami na ang kinakalkula na labis na presyon ng pagsabog sa silid ay lumampas sa 5 kPa.
mapanganib ang pagsabog at sunog	Ang mga nasusunog na alikabok o hibla, nasusunog na mga likido na may flash point na higit sa 28 ° C, mga nasusunog na likido sa isang dami na maaari silang makabuo ng mga paputok na dust-air o mga singaw na air mixture, kapag pinaso, ang kinakalkula na labis na presyon ng pagsabog sa ang silid, higit sa 5 kPa, ay bubuo.
Mapanganib ang apoy ng B1-B4	Flammable at halos hindi masusunog na mga likido, solidong nasusunog at halos hindi masusunog na mga sangkap at materyales (kasama ang alikabok at mga hibla), mga sangkap at materyales na maaari lamang masunog kapag nakikipag-ugnay sa tubig, air oxygen o sa bawat isa, na ibinigay na ang mga lugar na kung saan sila ay stock o nagpapalipat-lipat, hindi kabilang sa mga kategorya A o B.
G	Hindi nasusunog na mga sangkap at materyales sa isang mainit, maliwanag na ilaw o tinunaw na estado, ang pagproseso nito ay sinamahan ng pagpapalabas ng nagniningning na init, sparks at apoy; nasusunog na mga gas, likido at solido na sinusunog o itinapon bilang gasolina.
D	Hindi nasusunog na mga sangkap at materyales sa isang malamig na estado,

Konklusyon: Ang silid ay kabilang sa kategorya A, dahil posible na maglabas ito ng nasusunog na gas (hydrogen sulfide) sa isang dami na maaari itong makabuo ng mga paputok na pagsabog na singaw-gas-air-air, kapag pinaso, ang kinakalkula na labis na presyon ng pagsabog sa ang silid, lumalagpas sa 5 kPa, ay bubuo.

8. Pagtukoy ng mga halaga ng mga tagapagpahiwatig ng enerhiya ng panganib ng pagsabog ng yunit ng teknolohikal sa panahon ng pagsabog

Ang potensyal na enerhiya ng pagsabog E (kJ) ng yunit ay natutukoy ng kabuuang enerhiya ng pagkasunog ng singaw-gas phase sa yunit, isinasaalang-alang ang halaga ng gawain ng pagpapalawak ng adiabatic, pati na rin ang halaga ng enerhiya ng kumpletong pagkasunog ng singaw na likido mula sa maximum na posibleng lugar ng kanyang kipot, habang isinasaalang-alang ito:

1) sa kaso ng emergency depressurization ng aparador, nangyayari ang buong pagsisiwalat (pagkasira) nito;

2) ang lugar ng likido na natapon ay natutukoy batay sa mga solusyon sa disenyo ng mga gusali o isang panlabas na lugar;

3) ang oras ng pagsingaw ay kinuha ng hindi hihigit sa 1 oras:

Ang kabuuan ng mga enerhiya ng adiabatic expansion A (kJ) at pagkasunog ng PGF sa bloke, kJ:

q "= 23380 kJ / kg - tiyak na init ng pagkasunog ng PGF (hydrogen sulfide);

26.9 - masa ng nasusunog na gas

.

Para sa praktikal na pagpapasiya ng enerhiya ng adiabatic na pagpapalawak ng PHF, maaaring magamit ng isang tao ang formula

kung saan b1 - maaaring makuha mula sa talahanayan. 5. Sa adiabatic exponent k = 1.2 at isang presyon ng 0.1 MPa, katumbas ito ng 1.40.

Talahanayan 5. Halaga ng koepisyent b1 depende sa adiabatic index ng daluyan at presyon sa teknolohikal na yunit

Index	Presyon ng system, MPa
adiabats	0,07-0,5	0,5-1,0	1,0-5,0	5,0-10,0	10,0-20,0	20,0-30,0	30,0-40,0	40,0-50,0	50,0-75,0	75,0-100,0
k = 1.1	1,60	1,95	2,95	3,38	3,08	4,02	4,16	4,28	4,46	4,63
k = 1.2	1,40	1,53	2,13	2,68	2,94	3,07	3,16	3,23	3,36	3,42
k = 1.3	1,21	1,42	1,97	2,18	2,36	2,44	2,50	2,54	2,62	2,65
k = 1.4	1,08	1,24	1,68	1,83	1,95	2,00	2,05	2,08	2,12	2,15

Ang 0 kJ ay ang enerhiya ng pagkasunog ng PGF na ibinibigay sa nalulumbay na seksyon mula sa mga katabing bagay (bloke), kJ. Walang mga katabing bloke, kaya ang sangkap na ito ay zero.

Ang 0 kJ ay ang enerhiya ng pagkasunog ng PHF na nabuo dahil sa lakas ng pinapainit na LF ng bloke na isinasaalang-alang at natanggap mula sa mga katabing bagay sa oras ng ti.

Ang 0 kJ ay ang enerhiya ng pagkasunog ng PHF na nabuo mula sa LP dahil sa init ng mga exothermic na reaksyon na hindi tumitigil sa panahon ng pagkasubo.

Ang 0 kJ ay ang enerhiya ng pagkasunog ng PHF na nabuo mula sa LP dahil sa pag-input ng init mula sa mga panlabas na carrier ng init.

Ang 0 kJ ay ang enerhiya ng pagkasunog ng PHF na nabuo mula sa LP na natapon sa isang solidong ibabaw (sahig, sump, lupa, atbp.) Dahil sa paglipat ng init mula sa kapaligiran (mula sa solidong ibabaw at hangin sa likido kasama ang ibabaw nito.

Ang potensyal na enerhiya ng panganib ng pagsabog ng yunit ay:

E = 628923.51 kJ.

Ang mga halaga ng pangkalahatang potensyal na enerhiya ng panganib ng pagsabog E ay ginagamit upang matukoy ang mga halaga ng pinababang masa at kamag-anak na potensyal na enerhiya, na naglalarawan sa panganib ng pagsabog ng mga yunit ng teknolohikal.

Ang kabuuang masa ng masusunog na mga singaw (gas) ng isang paputok na singaw-gas na ulap, t, nabawasan sa isang solong tiyak na enerhiya ng pagkasunog na katumbas ng 46,000 kJ / kg:

Ang kamag-anak na potensyal ng pagsabog hazard Qw ng teknolohikal na yunit ay natagpuan sa pamamagitan ng pamamaraan ng pagkalkula ayon sa pormula

Batay sa mga halaga ng kamag-anak na potensyal na enerhiya Qv at ang nabawasan na masa ng daluyan ng singaw-gas na m, ang mga yunit ng proseso ay ikinategorya. Ang mga tagapagpahiwatig ng mga kategorya ay ibinibigay sa talahanayan. 5.

Talahanayan 4. Mga tagapagpahiwatig ng mga kategorya ng peligro ng pagsabog ng mga teknolohikal na yunit

Kategoryang pagsabog	Qw	m, kg
Ako	> 37	> 5000
II	27 - 37	2000 - 5000
III	< 27	< 2000

Konklusyon: Ang silid ay nabibilang sa kategorya ng III na peligro ng pagsabog, dahil ang kabuuang dami ng isang paputok na singaw-gas na ulap ng hydrogen sulfide, na binawasan sa isang solong tiyak na enerhiya ng pagkasunog, ay 16.67 kg, ang potensyal na potensyal na enerhiya ng panganib ng pagsabog ay 5.18 .

9. Pagkalkula ng paputok na konsentrasyon ng pinaghalong gas-air sa silid. Pagpapasiya ng klase ng mga lugar para sa pagsabog at panganib sa sunog ayon sa PUE

Tukuyin natin ang dami ng paputok na konsentrasyon ng hydrogen sulfide sa silid:

kung saan ang masa ng pinaghalong air-vapor sa silid, kg,

NKPV - mas mababang limitasyon sa konsentrasyon ng pag-aapoy, g / m3.

Ang konsentrasyon ng pinaghalong air-vapor sa silid ay:

kung saan ang VCM ay ang dami ng paputok na konsentrasyon ng hydrogen sulfide sa silid, m3, VC6 ay ang libreng dami ng silid, m3.

Ang mga resulta ng pagkalkula ay ipinakita sa talahanayan 6.

Talahanayan 6. Mga resulta ng pagkalkula ng konsentrasyon ng pinaghalong gas-air

Ayon sa PUE, ang kuwartong pinag-uusapan ay kabilang sa klase ng B-Ia - mga zone na matatagpuan sa mga silid kung saan, sa normal na operasyon, ang mga pagsabog na pagsabog ng mga nasusunog na gas (hindi alintana ang mas mababang limitasyon sa pag-aapoy) o ang mga nasusunog na gas na may hangin ay hindi nabuo, ngunit posible lamang bilang isang resulta ng mga aksidente at malfunction.

10. Pagtukoy ng mga zone ng pagkasira sa isang pagsabog. Pag-uuri ng mga zone ng pagkasira

Ang radii ng mga zone ng pagkasira sa panahon ng pagsabog ng pinaghalong gas-air ay natutukoy ayon sa pamamaraan na inilarawan sa Appendix 2 PB 09-540-03.

Ang dami ng mga sangkap ng singaw-gas (kg) na nakikilahok sa pagsabog ay natutukoy ng produkto

kung saan ang z ay ang maliit na bahagi ng nabawasang masa ng hydrogen sulfide na nakikilahok sa pagsabog (para sa GG ay katumbas ng 0.5),

t ay ang masa ng hydrogen sulfide sa silid, kg.

Maaaring gamitin ang katumbas ng TNT upang masuri ang antas ng epekto ng pagsabog. Ang katumbas ng TNT ng isang pagsabog ng isang kapaligiran ng singaw-gas na WT (kg) ay tinutukoy alinsunod sa mga kundisyon para sa pagiging sapat ng kalikasan at antas ng pagkasira sa panahon ng pagsabog ng mga ulap ng singaw-gas, pati na rin ang solid at likidong mga kemikal na hindi matatag na mga compound.

Para sa mga kapaligiran sa steam-gas, kinakalkula ang katumbas na TNT ng isang pagsabog:

kung saan ang 0.4 ay ang maliit na bahagi ng enerhiya ng pagsabog ng daluyan ng singaw-gas na ginugol nang direkta sa pagbuo ng shock wave;

Ang 0.9 ay ang maliit na bahagi ng lakas ng pagsabog ng trinitrotoluene (TNT) na ginugol nang direkta sa pagbuo ng shock wave;

q "- tiyak na init ng pagkasunog ng daluyan ng singaw-gas, kJ / kg;

qT - tiyak na enerhiya ng pagsabog TNT, kJ / kg.

Ang zone ng pagkasira ay ang lugar na may mga hangganan na tinutukoy ng radii R, na ang gitna nito ay isinasaalang-alang na teknolohikal na bloke o ang pinaka-malamang na lugar ng depressurization ng teknolohikal na sistema. Ang mga hangganan ng bawat zone ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga halaga ng labis na presyon sa harap ng AR shock wave at, nang naaayon, ng walang sukat na koepisyent na K. Ang pag-uuri ng mga zone ng pagkasira ay ibinigay sa Talahanayan 6.

Talahanayan 7. Ang antas ng posibleng pagkasira sa panahon ng paputok na pagbabago ng mga ulap ng mga fuel-air mixture

Pagkasira ng klase ng zone	ΔР, kPa	SA	Zone ng pagkasira	Mga katangian ng apektadong lugar
1	≥100	3,8	puno	Pagkawasak at pagbagsak ng lahat ng mga elemento ng mga gusali at istraktura, kabilang ang mga basement, ang porsyento ng mga taong nakaligtas; Para sa mga administratibong at utility na gusali at gusali ng pamamahala ng ordinaryong disenyo - 30%; Para sa mga pang-industriya na gusali at istraktura ng maginoo na disenyo - 0%.
2	70	5,6	malakas	Pagkawasak ng bahagi ng mga dingding at sahig ng itaas na palapag, ang pagbuo ng mga bitak sa mga dingding, pagpapapangit ng mga sahig ng mas mababang mga sahig. Posibleng Limitadong paggamit ng mga nakaligtas na cellar pagkatapos i-clear ang mga pasukan. Survival porsyento ng mga tao: Para sa mga gusali ng administratibo at utility at mga gusali ng pamamahala ng ordinaryong disenyo - 85%: Para sa mga pang-industriya na gusali at istraktura ng maginoo na disenyo - 2%
3	28	9,6	gitna	Pagkawasak ng pangunahing mga pangalawang elemento (bubong, pagkahati at pagpuno ng pinto). Ang mga overlapping, bilang panuntunan, ay hindi gumuho. Ang ilan sa mga lugar ay angkop para magamit pagkatapos i-clear ang mga labi at pag-aayos. Porsyento ng kaligtasan ng buhay:-Para sa mga gusaling pang-administratibo at pag-utility at ordinaryong mga gusali ng pamamahala - 94%.
4	14	28	mahina na	Pagkawasak ng mga pagpuno ng window at pintuan at mga partisyon. Ang mga basement at mas mababang sahig ay ganap na napanatili at angkop para sa pansamantalang paggamit pagkatapos linisin ang mga labi at pagpuno ng mga bukana. Ang porsyento ng kaligtasan ng buhay ng mga tao: - para sa mga gusali ng administratibo at pasilidad at ordinaryong mga gusali ng pamamahala - 98%; pang-industriya na mga gusali at istraktura ng maginoo na disenyo - 90%
5	≤2	56	nakasisilaw	Pagkawasak ng mga pagpuno ng baso. Ang porsyento ng mga taong nakaligtas - 100%

Ang radius ng pagkawasak zone (m) sa pangkalahatang anyo ay natutukoy ng expression:

kung saan ang K ay isang walang sukat na koepisyent na naglalarawan sa epekto ng isang pagsabog sa isang bagay.

Ang mga resulta ng pagkalkula ng radii ng mga zone ng pagkasira sa panahon ng pagsabog ng pinaghalong fuel-air sa silid ay ipinakita sa Talahanayan 7.

Talahanayan 7 - Ang mga resulta ng pagkalkula ng radii ng mga zone ng pagkasira

Listahan ng mga ginamit na mapagkukunan

1. Beschastnov M.V. Mga pagsabog sa industriya. Pagtatasa at babala. - M. Chemistry, 1991.

2. Kaligtasan sa buhay, Kaligtasan ng mga teknolohikal na proseso at produksyon (Proteksyon sa paggawa): Teksbuk, Manwal para sa mga unibersidad / PP Kukin, V.L. Lapin, N, L. Ponomarev at iba pa, - M.,: Mas mataas. sc.t 2001,

3. PB 09-540-03 "Pangkalahatang mga patakaran ng kaligtasan ng pagsabog para sa pagsabog at sunog mapanganib na mga industriya ng kemikal, petrochemical at pagpino ng langis."

4.GOST 12.1,010-76 * Kaligtasan ng pagsabog

5. NPB 105-03 "Pagtukoy ng mga kategorya ng mga lugar at gusali, panlabas na pag-install para sa pagsabog at panganib sa sunog".

6. SNiP 23 -01-99 Klinikolohiya ng konstruksyon.

7. Panganib sa sunog at pagsabog ng mga sangkap at materyales at paraan ng kanilang pagpatay. Ed. A. N. Baratova at A. Ya. Korolchenko. M., Chemistry, 1990. 8. Mga panuntunan para sa mga pag-install ng elektrisidad. Ed. Ika-7