Расчётные методы определения концентрационных пределов распространения пламени отдельных веществ и газо-воздушной смеси.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Кафедра безопасности производства и охраны труда

Отчет

по лабораторной работе №3

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ ПРЕДЕЛОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ ГАЗОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ»

Выполнил: ст. гр. БОС-09 Гадельшина.Ю.И.

Проверил : Киреев И.Р.

Уфа 2013

1 Цель работы

- Ознакомиться с расчетными и экспериментальными методами определения концентрационных пределов распространения пламени газо-воздушных смесей;

-Экспериментально определить концентрационные пределы распространения пламени горючих газов;

- Определить расчетным методом нижние и верхние концентрационные пределы распространения пламени смесей газов;

2 Теоретическая часть

2.1 Краткие сведения о взрыве газо-воздушных смесей

Причинами взрывов наиболее часто являются нарушения правил безопасной эксплуатации оборудования, утечки газов через неплотности в соединениях, перегрев аппаратов и чрезмерное повышение давления, отсутствие надлежащего контроля за технологическим режимом, разрыв или поломка деталей оборудования, использование открытого огня на взрывоопасных участках. Быстрое превращение вещества (взрывное горение), сопровождаемое выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу, называется взрывом. Все горючие газы в смеси с воздухом или другими окислителями способны образовывать взрывоопасные смеси. Основные параметры, характеризующие опасность взрыва:

- давление на фронте ударной волны;

- максимальное давление взрыва;

- средняя и максимальная скорость нарастания давления при взрыве;

- дробящие и фугасные свойства взрывоопасной среды.

Опасные и вредные факторы, воздействующие на людей в результате взрыва:

- ударная волна, на фронте которой давление превышает допустимое значение;

- пламя и пожар;

- обрушение оборудования, коммуникаций конструкций зданий и сооружений и разлетание их осколков;

- образование при взрыве или выход из поврежденных аппаратов содержащихся в них вредных веществ и содержания этих веществ в воздухе в количествах, превышающих ПДК.

Взрывоопасность горючих газов характеризуется концентрационными пределами распространения пламени. Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени - минимальное (максимальное) содержание горючего (выражаемое в % объёма или в г/м³) в смеси, горючее вещество - окислительная среда, при которой возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Зона, в которой протекает химическое превращение и происходит интенсивный разогрев сгоревшего газа, называется фронтом пламени. Ширина фронта пламени газовых смесей при атмосферном давлении составляет несколько десятых долей мм (при пламени распада ширина фронта существенно шире).

2.2 Описание лабораторной установки

В данной лабораторной работе определение концентрационных пределов распространение пламени производится на упрощённой установке, показанной на рисунке 1, и состоящей из двух частей: 1) устройство для приготовления газо-воздушной смеси и 2) устройство для производства взрыва смеси.

1 - бюретка; 2 - колба; 3, 8 - аспираторы; 4, 5, 6, 9, 10 - краны для ввода газа воздуха, перекачки смеси и вывода воздуха или продуктов взрыва; 7 - взрывная трубка; 11 - электроды; 12 - резиновая камера с испытуемым газом

Рисунок 1 – Схема установки для определения концентрационных пределов распространения пламени газо-воздушных смесей

Устройство для приготовления газо-воздушной смеси состоит из бюретки, объёмом на 100 мл, соединённой с заполненной водой колбой 2 и аспиратором 3 посредством пробки резинового шланга. Верхние концы бюретки соединены с кранами 4, 5, 6, предназначенными соответственно для ввода испытуемого газа, воздуха и перекачки газо-воздушной смеси во взрывную трубку 7. Устройство для взрыва газо-воздушной смеси состоит из взрывной трубки 7 и заполненного водой аспиратора 8, соединённых между собой резиновым шлангом. Взрывная трубка установлена у стенки. Верхнее и нижнее отверстия трубки закрыты резиновыми пробками. При повышении давления в результате взрыва газо-воздушной смеси пробки вылетают, т.е. выполняют роль предохранительных клапанов. Снизу взрывная трубка закрыта предохранительным экраном из органического стекла. В верхнюю пробку взрывной трубки вставлен тройник, два штуцера которого аналогичен кранам 9,10, предназначенным соответственно для ввода газо-воздушной смеси и впуска воздуха или продуктов взрывного горения. В газовое пространство взрывной трубки введены электроды, между которыми создаётся искровой разряд, являющийся источником искры. Для создания разряда применен высоковольтный индуктор.

Расчётные методы определения концентрационных пределов распространения пламени отдельных веществ и газо-воздушной смеси.

Расчёт пределов распространения пламени для пропана С₃Н₈.

НПВ:

где h_S – коэффициент s-той структурной группы, влияющий на НПВ,

m_S – число s-х структурных групп в молекуле вещества.

Таблица 1. Значение коэффициентов h_S.

Вид структурной группы	h_S
С – С	3,75
С – Н	4,47

φ_Н=100/(4.47*8+2*3.75)=2,31%

ВПВ:

где h_j, q_s – коэффициенты, учитывающие химическое строение вещества,

m_j – число связей j-го элемента,

Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 268; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!