Классификация горючих газов

Техногенное вещество может содержать в своём составе горючее и негорючее вещество. Исходные вещества по агрегатному состоянию делятся на газы, жидкости, твёрдые тела.

Горючие газы:

простые – состоят из однородных горючих молекул, которые содержат химически активные элементы;

газовые смеси – из горючих и негорючих молекул разных газов;

газовзвеси – смеси с распределенными по объёму горючими и негорючими, жидкими или твёрдыми частицами.

38. Процессы, сопровождающие горение газов.

Сложный процесс горения газообразных веществ складывается из более простых и включает в себя:

а) перемещение газа под действием избыточного давления в зону горения;

б) перемещение компонентов горючей системы под действием молекулярной и молярной диффузии приводящей к образованию горючей смеси;

в) нагрев компонентов горючей системы;

г) химическое реагирование горючего с окислителем, сопровождаемое поглощением и выделением тепловой энергии и образованием продуктов горения;

д) движение компонентов горючей системы вследствие разности температур;

е) перемещение зон или областей с повышенным и пониженным давлением в виде волн уплотнения – разрежение, возникающие в результате сжатия и расширения продуктов горения при выделении и поглощении энергии.

39. Типичные схемы реального горения газов.

В зависимости от того, как соотносятся процессы перемещения и реагирования, горение может носить кинетический, диффузионно-кинетический и диффузный характер. В горючей системе, в которой преобладают процессы химического горения, наблюдается кинетическое горение, при преобладании диффузных процессов происходит диффузное горение.

Среди большого количества разновидностей процессов горения газов можно выделить несколько:

1. Схема атмосферного факела схема кинетического горения в замкнутом объёме:

-стадия локального нагрева смеси до температуры воспламенения от источника зажигания,

-стадия формирования зоны горения, в которой происходит химическое реагирование, выделение тепловой энергии и образование продуктов горения,

-стадия нормального распространения зоны горения,

-стадия перехода ламинального движения в турбулентный,

-стадия перехода при наличии

40. Стадии процесса горения газо-воздушной смеси.

Горение переменной газо-воздушной смеси происходит, если концентрация газа в ней по своей величине больше нижнего и меньше верхнего концентрационного предела распространения пламени.

Исходные условия: исходная смесь неподвижна и занимает достаточно большой, но ограниченный тв. поверхностями, объем пространства.

Процесс горения газовоздушной смеси включает в себя следующие стадии:

Стадия локального нагрева смеси до температуры воспламенения от источника зажигания;

Формирование зоны горения, в которой происходит химическое реагирование, выделение тепловой энергии и образование продуктов горения;

Стадия нормального распространения зоны горения;

Стадия перехода ламинарного режима в турбулентный, вследствие турбуляции зоны горения;

Стадия перехода при наличие особых условий дефлаграции в детонацию.

41.Дефлаграция и детонация.

При определенных условиях возможно самоускорение горения. Выделяющаяся тепловая энергия нагревает продукты горения. Нагретые газы имеют меньшую плотность, чем исходная смесь ,поэтому в зоне горения локально повышается давления. Выравнивание давления приводит к турбуляции газов. В стесненных условиях замкнутого пространства происходит увеличение общего давления.

Самоускорение горения при особых условиях может привести к возникновению детонации. Турбулентная дефлаграция сопровождается значительным повышением давления продуктов горения на фронте пламени и приводит к образованию волны давления большой амплитуды. Дефлаграция переходит в детонацию, когда волны давления при своем перемещении сжимает смесь до состояния воспламенения. При детонации смесь нагревается до температуры воспламенения в результате быстрого, близкого к адиабатному, сжатия.

Турбулентная дефлаграция и детонация в газах составляет основу дефлаграционных и детонационных взрывов.

43.Условия возникновения взрыва.

1. Непосредственно за фронтом находилась зона химического реагирования;

Перемещение продуктов взрыва относительно фронта происходило с местной скоростью звука.

44. Взрывная система. Понятия. Основные и дополнительные компоненты.

Взрывная система состоит из основных и дополнительных компонентов.

Основные компоненты – это компонент обладающий энергией взрыва и ОС.

Дополнительные компоненты – это: 1) компоненты сохраняющие взрывающий компонент от физико-химических превращений; 2) компонент способствующий физико-химическому превращению; 3) компонент возникающий при физико-химическом превращении; 4) компонент инициирующий взрывное превращение; 5) ком-т замедляющей взрывное превращение (ингибирующий).

К процессам происходящим во взрывной системе относят:

- процессы переноса энергии;

- перемещение вещества;

- процессы разложения сложных процессов на простые;

- процессы расширения, испарения, ионизации;

- процессы образования продуктов взрыва;

- процессы распространения ударных волн и т.д.

45. Химические и физические техногенные взрывы.

Техногенные взрывы по характеру изменения состояния вещества подразделяет на химические и физические.

Взрывы бывают, по характеру, химические и физические.

Химический взрыв связан с химическими превращениями вещества.

Физический взрыв сопровождается изменением термобарического состояния вещества, характеризуется высокими давлением и температурой.

Химические взрывы вызываются быстрыми химическими превращениями в результате следующих реакций:

- взрывного разложения;

- взрыво-окислительных;

- взрывных реакций полимеризации, изомеризации и конденсации в сложных химических соединениях;

- взрывных реакций в сложных смесях.

Тротил

=4180 кДж/К – ударная энергия взрыва.

Продукты взрыва окружает слой сжатого воздуха. При радиусе зоны продуктов взрыва в 10-15 радиуса заряда, зона сжатого воздуха отрывается от зоны продуктов взрыва и самостоятельно перемещается в ОС в виде воздушной ударной волны.

Химические взрывы классифицируются по плотности взрывного компонента:

взрывы конденсированных веществ (твёрдые, жидкие: порох и нитроглицерин);

взрывы неконденсированных веществ (газообразные).

Физические взрывы: взрывы сосудов под давлением и паровые взрывы.

Паровой взрыв возникает в результате смешения 2х жидких веществ с разными температурами, при условии, что температура одного из них намного больше температуры кипения другого.

49. Классификация химических взрывов по плотности взрывающегося вещества.

1) в конденсированных веществах(плотные);

2) взрывы неконденсированных веществ(неплотные).

По сосредоточению:

точечный взрыв (конденсированных веществ)

объемный взрыв (неконденсированных веществ)

плоскостной взрыв.

3. плоскостной взрыв

47. Взрыв сосуда и паровой взрыв.

Взрыв сосуда под давлением и паровой это физические взрывы.

К сосудам под давлением относятся закрытые ёмкости, предназначенные для ведения для ведения технологических процессов, хранения и транспортирования жидкостей и или газов с давлением, превышающее атмасферное.

При взрыве сосуда под давлением в состав взрывной системы входят вещества , заполняющие ёмкость, оболочка ёмкости и окр. Среда. Взрывающимся компонентом является сжатое или сжиженное вещество. Взрыв сосуда под давлением происходит в результате снижения прочности оболочки м увеличения внутреннего давления выше предельно допустимого значения.

Паровой взрыв возникает в результате смешения двух жидких веществ с разными температурами, при условии , что температура одного из них значительно превышает температуру кипения другого.

При паровом взрыве в состав взрывной системы входят высокотемпературная жидкость, холодная жидкость и окр. Среда. Взрывающимся компонентом является высокотемпературная жидкость, а компонентом, способствующим физико-химическому превращению, - холодная жидкость с низкой температурой кипения.

48. Возникновение ударной волны.

При всяком резком повышении давления в газе или жидкости возникает волна сжатия – ударная волна. Она распространяется по сжимаемой среде, переводя ее в новое состояние, характеризуемое большой плотностью. Ударная волна представляет собой границу скачкообразного перехода от состояния исходного вещества к состоянию сжатого. В сильных ударных волнах это изменение происходит на расстоянии порядка длины свободного пробега молекул. Возникновение волны сжатия обусловлено тем, что изменившееся в какой-либо точке пространства давление выравнивается не мгновенно, а с конечной, хотя и достаточно большой скоростью, порядка скорости звука в данной среде.

49. Классификация взрывов по характеру локализации.

По характеру локализации выделяют точечные и объемные взрывы.

Точечный взрыв – взрыв в системе, занимающий пренебрежительно малый относительно зоны воздействия объем.

Объемный взрыв – взрыв в системе, занимающий значительный объем относительно зоны взрывного воздействия.

Поиск по сайту: