*Материалы для проектирования » Охрана труда » Вопрос & Ответ » Ламинарное, дефлаграционное горение и детонация, горение и взрыв веществ в разных агрегатных состояниях

**

Ламинарное, дефлаграционное горение и детонация, горение и взрыв веществ в разных агрегатных состояниях

Горение - это интенсивные химические окислительные реакции, которые сопровождаются выделением теплоты и свечением. Горение может возникнуть только при одновременном наличии трех условий: присутствии горючего вещества, окислителя и источника (импульса) воспламенения.

Движение пламени по газовой смеси называется распространением пламени. В зависимости от скорости распространения пламени горение может быть диффузионным (несколько метров в секунду), дефлаграционным или взрывным (десятки и сотни метров в секунду) и детонационным (тысячи метров в секунду).

При горении химически неоднородных горючих систем, т.е. систем, в которых горючее вещество и воздух не перемешаны и имеют поверхности раздела (твердые материалы и жидкости; струи паров и газон, поступающих в воздух), время диффузии кислорода к горючему веществу несоизмеримо больше времени, необходимого для протекания химической реакции. В этом случае процесс протекает в диффузионной области. Такое горение называют диффузионным. Все пожары представляют собой диффузионное горение.

Если время физической стадии перемешивания горючих веществ с окислителем несоизмеримо меньше времени протекания самой химической реакции, то такой процесс горения называют кинетическим, и он может протекать в виде взрыва.

Если продолжительность химической реакции соизмерима с временем физической стадии, то горение протекает в промежуточной области. Пространство, в котором сгорают пары и газы, называют пламенем или факелом.

Для дефлаграционного горения характерна передача теплоты от слоя к слою, а пламя, возникающее в нагретой с активными радикалами и продуктами реакции смеси, перемещается в направлении исходной горючей смеси. Это объясняется тем, что пламя выделяет непрерывный поток теплоты и химически активных частиц, в результате чего фронт пламени перемещается в сторону горючей смеси.

Скорость горения горючих веществ в смеси с воздухом для предельных углеводородов составляет 0,32-0,4 м/с, водорода - 2,7 м/с. При таких скоростях распространения пламени образование ударной волны перед фронтом пламени не происходит.

При достижении скоростей распространения пламени, составляющих десятки и сотни метров в секунду, но не превышающих скорость распространения звука в данной среде (300-320 м/с), происходит взрывное горение.
Взрыв по ГОСТ 12.1.010 - быстрое превращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу.

При взрывном горении продукты горения могут нагреваться до 1500-3000 °С, а давление в закрытых системах увеличиваться до 0,6-0,9 МПа.

В условиях промышленного производства под взрывом следует понимать быстрое неуправляемое высвобождение энергии, которое вызывает ударную волну, движущуюся на некотором расстоянии от источника. Источниками энергии при взрыве могут быть как химические, так и физические процессы.

В реальных промышленных условиях ежегодно происходят локальные взрывы («хлопки») парогазовых выбросов из технологических систем, сопровождающиеся сильным звуковым эффектом. При этом создается избыточное давление, которое в определенных условиях может оказывать разрушающее действие.

К наибольшему разрушающему эффекту приводят локальные взрывы веществ, характеризующиеся высокими скоростями распространения пламени при сравнительно небольшой массе горючего вещества. Взрыв может быть вызван детонацией конденсированного взрывчатого вещества, быстрым сгоранием воспламеняющегося облака
газа, внезапным разрушением сосуда со сжатым газом или перегретой жидкостью, смешиванием перегретых твердых веществ (расплава) с холодными жидкостями и т.д.

Источником химического взрыва являются быстропротекающие экзотермические реакции взаимодействия горючих веществ с окислителями или термического разложения нестабильных соединений.

Взрыв, как правило, сопровождается возникновением ударной волны, т.е. интенсивным ростом давления в окружающей среде.

Ударная волна обладает разрушительной способностью, если избыточное давление в ней превышает 15 кПа. Она распространяется в газовой среде перед фронтом пламени со скоростью звука - 330 м/с. Разрушающее давление порядка 30 кПа достигается при скорости распространения пламени 150-200 м/с.

При определенных условиях взрывное горение может перейти в детонационный процесс, при котором скорость распространения пламени превышает скорость звука и достигает 1-5 км/с.

Детонация - это процесс химического превращения системы окислитель - восстановитель, представляющий собой совокупность ударной волны, распространяющейся с постоянной скоростью и превышающей скорость звука, и следующей за фронтом зоны химических превращений исходных веществ.

Вернуться

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь>
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем
Добавить

Комментарии

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Популярные новости

Календарь новостей

«    Июнь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930 

Нас нашли

Навигация

Ваше мнение

Нужен ли нам форум?

Да!
НЕТ!
хз...
Результаты
?>