Цель и задачи Дисциплины «теория горения и взрыва».

Целью дисциплины «Теория горения и взрыва» является изучение физико-химических основ горения в свете современных представлений теории горения и взрыва, а также оценка взрывобезопасности на различных объектах железнодорожного транспорта.

Задачи дисциплины:

- Изучение основных понятий, терминов и определений в рассматриваемой области знаний.

- Анализ физико-химических свойств горючих газов.

- Теория горения газов, реакции горения и их тепловой эффект, изучение цепного механизма реакций горения.

- пределы воспламенения и температуры горения.

- Расчет давления, развиваемого при взрыве газов.

- Классификация методов сжигания.

- Основы теории диффузионного горения.

- Горение и токсичные продукты сгорания, механизмы их образования.

- Взрывы, пожары и оценка взрывобезопасности.

Основные физико-химические свойства горючих газов.

Ацетилен – согласно ГОСТ 5191-79 обозначается буквой А

Ацетилен – один из основных горючих газов, применяемых при газовой резке и сварке металлов, химическая формула С2Н2.

Технический ацетилен (с примесями) обладает специфичным резким неприятным запа-хом, вызванный содержащимися в нем примесями сернистого водорода, фосфористого водо-рода, аммиака и т.д. Длительное вдыхание его вызывает тошноту, головокружение и даже отравление. Ацетилен обладает наркотическим действием.

Газообразный ацетилен легче воздуха и накапливается в высших точках слабо проветри-ваемых помещений, где возможно образование ацетилено-воздушной смеси. С воздухом и кислородом ацетилен образует взрывоопасные смеси.

Ацетилен обладает способностью самовоспламеняться в чистом виде (термический рас-пад ацетилена) и в смеси с воздухом, температура самовоспламенения – 335 оС. При длительном соприкосновении ацетилена с медью и серебром образуются взрывоопасные соединения.

Пропан-бутановая смесь – согласно ГОСТ 5191-79 обозначается буквой П

Пропан-бутан – смеси искусственных газов пропана С3Н8 – до 30% и бутана С4Н10 – до 70%, присутствуют, кроме того, в небольших количествах некоторые другие газы. Легко сжижаем, хранится в баллонах в сжиженном состоянии.

Пропан-бутановые смеси значительно тяжелее воздуха, поэтому при утечке они скапли-ваются внизу над полом помещения и во всевозможных углублениях, что может привести к образованию взрывоопасных концентраций.

Природный газ (метан) – в соответствии с ИСО 5175-87 обозначается буквой М

Природный газ представляет собой смесь различных углеводородов с преимуществен-ным содержанием метана СН4 (до 90 – 98 % по объему), не имеет цвета, обладает легким за-пахом чеснока и токсичными удушающими свойствами, в два раза легче воздуха, поэтому при утечках скапливается в верхней части помещения.

Транспортировка природных газов к месту потребления производится по трубопроводам под небольшим избыточным давлением или, реже, в баллонах под давлением до 15 МПа.

Основные газовые законы.

Закон Бойля-Мариотта

Изотермический процесс (T = const, m = const):

где

p₁, p₂ и p₃– давления газа в состоянии 1, 2 и 3 (Па); V₁, V₂ и V₃– объемы газа в состоянии 1, 2 и 3 (м³).

При увеличении объема газа его давление во столько же раз уменьшается и наоборот. Этим можно воспользоваться для проверки результата.

Закон Шарля
Изобарический закон в российских учебниках называется законом Гей-Люссака.

Процессы можно считать изобарными, если они проходят:
в цилиндре с незакрепленным поршнем (без учета трения);
в воздушных шариках при небольших растяжениях или сжатиях.
Изобарный процесс (p = const; m = const):

P/Т=const

где V₁ и V₂ – объемы газа в состоянии 1 и 2 (м³ ); T₁ и T₂ – температуры газа в состоянии 1 и 2 (К).
В уравнении задана абсолютная термодинамическая температура (по шкале Кельвина), причем T = (t + 273) К.
Нет обязательного условия, чтобы начальный параметр был задан при 0 ºС.
При увеличении объема газа его абсолютная температура во столько же раз увеличивается и наоборот. Этим можно воспользоваться для проверки результата.

Закон Гей-Люссака

газовый закон: для данной массы данного газа при постоянном давлении отношение объема к абсолютной температуре есть величина постоянная

,где =1/273К ^-1 - температурный коэффициент объемного расширения.

Закон Дальтона

один из основных газовых законов: давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений этих газов.

Закон Паскаля

основной закон гидростатики: давление, производимое внешними силами на поверхность жидкости или газа, передается одинаково по всем направлениям.

Поиск по сайту: