Otvoreni plamen, vrući proizvodi sagorevanja i zagrijane površine. Industrijski izvor paljenja Proizvodnja toplote tokom kompresije gasova

Iskreni pražnjenje

Iskreni pražnjenje(električna iskra) je nestacionarni oblik električnog pražnjenja koje se javlja u plinovima. Takvo pražnjenje se obično javlja pri pritiscima reda atmosferskih i praćeno je karakterističnim zvučnim efektom - "pucketanjem" iskre. Temperatura u glavnom kanalu varničnog pražnjenja može doseći 10.000. U prirodi se iskre često javljaju u obliku munje. Udaljenost koju "probuši" iskra u zraku ovisi o naponu i smatra se jednakom 10 kV po centimetru.

Uslovi

Varničko pražnjenje se obično javlja kada izvor energije nije dovoljan za održavanje stabilnog luka ili užarenog pražnjenja. U ovom slučaju, istovremeno sa naglim porastom struje pražnjenja, napon na prazninom pražnjenju za vrlo kratko vrijeme (od nekoliko mikrosekundi do nekoliko stotina mikrosekundi) pada ispod napona gašenja iskrističnog pražnjenja, što dovodi do prestanka pražnjenja. pražnjenje. Tada se razlika potencijala između elektroda ponovo povećava, dostiže napon paljenja i proces se ponavlja. U drugim slučajevima, kada je snaga izvora energije dovoljno velika, uočava se i čitav niz pojava karakterističnih za ovo pražnjenje, ali oni su samo prolazni proces koji dovodi do stvaranja pražnjenja drugog tipa - najčešće luka. jedan. Ako izvor struje nije u stanju da izdrži samoodrživo električno pražnjenje dugo vremena, tada se uočava oblik samopražnjenja, koji se naziva varničko pražnjenje.

Priroda

Varničko pražnjenje je gomila svijetlih, brzo nestajućih ili koje zamjenjuju jedna drugu filamentarnih, često jako razgranatih pruga - iskričastih kanala. Ovi kanali su ispunjeni plazmom, koja u snažnom iskričnom pražnjenju uključuje ne samo ione početnog gasa, već i jone materije elektroda, koji se pod dejstvom pražnjenja intenzivno isparavaju. Mehanizam za formiranje varničkih kanala (i, posljedično, pojavu varničnog pražnjenja) objašnjava se streamer teorijom električnog sloma plinova. Prema ovoj teoriji, strimeri nastaju pod određenim uvjetima od elektronskih lavina koje nastaju u električnom polju pražnjenog jaza - slabo svijetleći tanki razgranati kanali koji sadrže atome joniziranog plina i od njih odcijepljene slobodne elektrone. Među njima su i tzv. vođa je slabo blistavo pražnjenje, koje "utire put" glavnom pražnjenju. Krećući se s jedne elektrode na drugu, zatvara prazninu i povezuje elektrode s kontinuiranim provodljivim kanalom. Zatim, u suprotnom smjeru duž asfaltirane staze, prolazi glavno pražnjenje, praćeno naglim povećanjem jačine struje i količine energije koja se u njima oslobađa. Svaki kanal se brzo širi, što rezultira udarnim valom na njegovim granicama. Agregat udarnih talasa iz kanala koji se šire stvara zvuk koji se doživljava kao „pucketanje” iskre (u slučaju munje, grmljavine).

Napon paljenja varnicom je obično prilično visok. Jačina električnog polja u iskri se smanjuje sa nekoliko desetina kilovolti po centimetru (kv / cm) u trenutku proboja na ~ 100 volti po centimetru (v / cm) nakon nekoliko mikrosekundi. Maksimalna struja u snažnom iskrenom pražnjenju može doseći vrijednosti od nekoliko stotina hiljada ampera.

Posebna vrsta iskrenog pražnjenja - puzeće pražnjenje koji nastaju duž granice između plina i čvrstog dielektrika smještenog između elektroda, pod uvjetom da jačina polja premašuje snagu proboja zraka. Područja kliznog varničnog pražnjenja, u kojima prevladavaju naelektrisanja bilo kojeg predznaka, induciraju naboje različitog predznaka na površini dielektrika, zbog čega se iskristi kanali šire po površini dielektrika, formirajući tako tzv. nazvane Lichtenberg figure. Procesi slični onima koji se dešavaju tokom varničnog pražnjenja takođe su karakteristični za pražnjenje četkicom, koje je prelazna faza između korone i varnice.

Ponašanje varničnog pražnjenja može se vrlo jasno uočiti na usporenom snimanju pražnjenja (Fimp. = 500 Hz, U = 400 kV) dobijenih iz Teslinog transformatora. Prosječna struja i trajanje impulsa nisu dovoljni za zapaljenje luka, ali je sasvim prikladan za formiranje kanala svijetle iskre.

Bilješke (uredi)

Izvori od

A. A. Vorobjev, Visokonaponska tehnologija. - Moskva-Lenjingrad, GosEnergoIzdat, 1945.
Fizička enciklopedija, tom 2 - M.: Velika ruska enciklopedija, str.218.
Raizer Yu.P. Fizika gasnog pražnjenja. - 2. izd. - M.: Nauka, 1992.-- 536 str. - ISBN 5-02014615-3

vidi takođe

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte šta je "iskreni pražnjenje" u drugim rječnicima:

- (varnica), nestabilan električni. pražnjenje koje nastaje kada, odmah nakon proboja praznine, napon na njemu padne za vrlo kratko vrijeme (od nekoliko frakcija μs do stotina μs) ispod napona ... ... Fizička enciklopedija

iskre- Električno impulsno pražnjenje u obliku svjetleće niti, koje se javlja pri visokom pritisku plina i karakterizira ga visoki intenzitet spektralnih linija joniziranih atoma ili molekula. [GOST 13820 77] iskričko pražnjenje Potpuno pražnjenje u ... ... Vodič za tehničkog prevodioca

- (električna iskra) nestacionarno električno pražnjenje u gasu koje se javlja u električnom polju pri pritisku gasa do nekoliko atmosfera. Odlikuje se krivudavim razgranatim oblikom i brzim razvojem (cca. 10 7 s). Temperatura u glavnom kanalu... Veliki enciklopedijski rječnik

Kibirkštinis išlydis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. pražnjenje vok. Funkenentladung, f; Funkentladung, f rus. iskri, m pranc. décharge par étincelles, f ... Fizikos terminų žodynas

Varnica, jedan od oblika električnog pražnjenja u plinovima; obično nastaje pri pritiscima reda atmosferskih i praćen je karakterističnim zvučnim efektom "pucketanja" iskre. U prirodnim uslovima I. str. najčešće se vidi kao munja ... ... Velika sovjetska enciklopedija

Električna iskra, nestacionarno električno pražnjenje u plinu, koje nastaje u električnom. polje pod pritiskom gasa do nekoliko. stotine kPa. Razlikuje se vijugavim razgranatim oblikom i brzim razvojem (cca. 10 7 s), praćen karakterističnim zvukom ... ... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

- (električna iskra), nestacionarni električni. pražnjenje u plinu nastalo u električnom. polje pod pritiskom gasa do nekoliko. atm. Razlikuje se vijugavim razgranatim oblikom i brzim razvojem (cca. 10 7s). Temp pa u pogl. kanal I. r. dostiže 10.000 K... Prirodna nauka. enciklopedijski rječnik

Pitanje 1: Klasifikacija izvora paljenja;

IZVOR PALJENJA - izvor energije koji inicira paljenje. Mora imati dovoljno energije, temperature i trajanja izlaganja.

Kao što je ranije navedeno, do sagorijevanja može doći kada HS utiče na različite izvore paljenja. Prema prirodi porijekla, izvori paljenja se mogu klasificirati:

otvorena vatra, vrući proizvodi izgaranja i površine koje se njima zagrijavaju;
termičke manifestacije mehaničke energije;
termičke manifestacije električne energije;
termičke manifestacije hemijskih reakcija (otvorena vatra i produkti sagorevanja se izdvajaju iz ove grupe u samostalnu grupu).

Otvorena vatra, užareni proizvodi sagorevanja i zagrijane površine

Za potrebe proizvodnje široko se koriste vatra, ložišta, reaktori, baklje za sagorevanje para i gasova. Prilikom izvođenja popravnih radova često se koristi plamen plamenika i plamenika, baklje se koriste za zagrijavanje smrznutih cijevi, vatre se koriste za zagrijavanje tla prilikom spaljivanja otpada. Temperatura plamena, kao i količina toplote koja se stvara, dovoljna je da zapali skoro sve zapaljive materije.

Otvoreni plamen. Opasnost od požara od plamena je uzrokovana temperaturom baklje i vremenom njenog uticaja na zapaljive materije. Na primjer, zapaljenje je moguće od takvih „niskokaloričnih“ IZ, kao što je tinjajući opušak cigarete ili cigareta, upaljena šibica (Tablica 1).

Izvori otvorene vatre - baklje - često se koriste za zagrijavanje smrznutog proizvoda, za paljenje pri ispitivanju uređaja u mraku, na primjer, pri mjerenju nivoa tečnosti, pri paljenju vatre na teritoriji objekata sa prisustvom zapaljivih materija. i zapaljive tečnosti.

Visoko zagrijani produkti sagorijevanja su plinoviti produkti sagorijevanja koji nastaju pri sagorijevanju čvrstih, tekućih i plinovitih tvari i mogu dostići temperaturu od 800-1200°C. Opasnost od požara predstavlja ispuštanje jako zagrijanih proizvoda kroz curenja u zidovima peći i dimnih kanala.

Industrijski izvori paljenja su i varnice koje nastaju tokom rada peći i motora. Oni su čvrste čestice užarenog goriva ili kamenac u struji gasa, koji nastaju kao rezultat nepotpunog sagorevanja ili mehaničkog uklanjanja zapaljivih materija i produkata korozije. Temperatura takve čvrste čestice je prilično visoka, ali je rezerva toplinske energije (W) mala zbog male mase iskre. Varnica je sposobna zapaliti samo tvari koje su dovoljno pripremljene za sagorijevanje (mješavine plin-para-vazduh, taložena prašina, vlaknasti materijali).

Peći "sjaju" zbog nedostataka u dizajnu; zbog upotrebe vrste goriva za koju peć nije dizajnirana; zbog pojačanog duvanja; zbog nepotpunog sagorijevanja goriva; zbog nedovoljne atomizacije tečnog goriva, kao i zbog nepoštovanja uslova za čišćenje peći.

Varnice i naslage ugljika tokom rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem nastaju zbog nepravilne regulacije sistema za dovod goriva, električnog paljenja; kada je gorivo kontaminirano uljima za podmazivanje i mineralnim nečistoćama; s produženim radom motora s preopterećenjima; u slučaju kršenja uslova čišćenja izduvnog sistema od naslaga ugljenika.

Opasnost od požara od varničenja iz kotlarnica, cevi parnih lokomotiva i dizel lokomotiva, kao i drugih mašina, požara u velikoj meri je određena njihovom veličinom i temperaturom. Utvrđeno je da je varnica d = 2 mm opasna za požar ako ima t "1000 °C; d = 3 mm - 800 °C; d = 5 mm - 600 °C.

Opasne termičke manifestacije mehaničke energije

U proizvodnim uvjetima uočava se požar opasan porast temperature tijela kao rezultat pretvaranja mehaničke energije u toplinu:

kada su udareni čvrsti predmeti (sa ili bez varnica);
sa površinskim trenjem tijela pri njihovom međusobnom kretanju;
pri obradi tvrdih materijala reznim alatom;
kod kompresije plinova i prešanja plastike.

Stepen zagrijavanja tijela i mogućnost pojave izvora paljenja u ovom slučaju ovisi o uvjetima za prijelaz mehaničke energije u toplinu.

Varnice koje nastaju udarima čvrstih materija.

Dimenzije udarnih i frikcionih varnica, koje su komad metala ili kamena zagrijane da usijaju, obično ne prelaze 0,5 mm. Temperatura iskre nelegiranih niskougljičnih čelika može doseći temperaturu topljenja metala (oko 1550 °C).

U industrijskim uvjetima, acetilen, etilen, vodonik, ugljični monoksid, ugljični disulfid, mješavina metan-vazduh i druge tvari zapaljuju se od udara varnica.

Što je više kiseonika u smeši, što intenzivnije gori iskra, veća je zapaljivost smeše. Varnica koja leti ne pali direktno mešavinu prašine i vazduha, ali će, ako udari u taloženu prašinu ili vlaknaste materijale, izazvati centre tinjanja. Na primjer, u mlinovima brašna, tkaonicama i predionicama pamuka, oko 50% svih požara nastaje od varnica koje nastaju udarom čvrstih tijela.

Iskre, koje nastaju kada aluminijska tijela udare u oksidiranu čeličnu površinu, dovode do kemijskog napada uz oslobađanje značajne količine topline.

Varnice od metala ili kamenja koje udaraju u mašine.

U uređajima sa mješalicama, drobilicama, uređajima za miješanje i dr., u slučaju da komadići metala ili kamenja uđu u obrađene proizvode, može doći do stvaranja varnica. Varnice nastaju i kada pokretni mehanizmi mašina udare u njihove fiksne dijelove. U praksi se često dešava da se rotor centrifugalnog ventilatora sudari sa zidovima kućišta ili bubnjevima igle i noževa mašina za odvajanje i raspršivanje vlakana, koji se brzo rotiraju, udarajući u fiksne čelične rešetke. U takvim slučajevima uočava se varničenje. Moguće je i kod nepravilnog podešavanja zazora, kod deformacija i vibracija vratila, habanja ležajeva, izobličenja, nedovoljnog pričvršćenja reznog alata na vratila. U takvim slučajevima moguće je ne samo varničenje, već i kvar pojedinih dijelova mašina. Kvar sklopa mašine, zauzvrat, može izazvati varnice, jer metalne čestice ulaze u proizvod.

Paljenje zapaljivog medija zbog pregrijavanja tokom trenja.

Svako kretanje tijela u dodiru jedno s drugim zahtijeva utrošak energije da bi se savladao rad sila trenja. Ova energija se uglavnom pretvara u toplotu. U normalnim uslovima i ispravnom radu delova koji trljaju, toplota koja se oslobađa se brzo uklanja posebnim sistemom za hlađenje, a takođe se raspršuje u okolinu. Povećanje proizvodnje topline ili smanjenje odvođenja topline i gubitka topline dovodi do povećanja temperature tijela koja se trlja. Iz tog razloga dolazi do paljenja zapaljivog medija ili materijala od pregrijavanja ležajeva strojeva, čvrsto zategnutih uljnih brtvi, bubnjeva i transportnih traka, remenica i pogonskih remena, vlaknastih materijala kada se namotaju na osovine strojeva i uređaja koji se rotiraju.

U tom pogledu, klizni ležajevi visoko opterećenih i brzih vratila su najopasniji od požara. Loše podmazivanje radnih površina, kontaminacija, neusklađenost osovina, preopterećenje mašina i pretjerano zatezanje ležajeva mogu uzrokovati preopterećenje. Vrlo često je kućište ležaja kontaminirano naslagama zapaljive prašine. To također stvara uslove za njihovo pregrijavanje.

U objektima u kojima se koriste ili prerađuju vlaknasti materijali, oni se zapale kada se namotaju na rotirajućim jedinicama (predionice, lanene, rad kombajna). Vlaknasti materijali i proizvodi od slame namotani su na osovine u blizini ležajeva. Namotavanje je praćeno postepenim zbijanjem mase, a zatim njenim snažnim zagrijavanjem pri trenju, ugljenisanju i paljenju.

Oslobađanje toplote tokom kompresije gasova.

Značajna količina toplote se oslobađa tokom kompresije gasova kao rezultat međumolekularnog kretanja. Neispravan ili nedostajući rashladni sistem kompresora može dovesti do njihovog uništenja u eksploziji.

Opasne termičke manifestacije hemijskih reakcija

U uslovima proizvodnje i skladištenja hemikalija nalazi se veliki broj ovakvih hemijskih jedinjenja čiji kontakt sa vazduhom ili vodom, kao i međusobni kontakt, može izazvati požar.

1) Hemijske reakcije koje se odvijaju oslobađanjem značajne količine toplote imaju potencijalnu opasnost od požara ili eksplozije, jer je moguć nekontrolisani proces zagrevanja reagujućih, novonastalih ili obližnjih zapaljivih materija.

2) Supstance koje se spontano zapale i spontano zapale kada su u kontaktu sa vazduhom.

3) Često se, prema uslovima tehnološkog procesa, supstance u aparatu mogu zagrejati na temperaturu koja prelazi temperaturu njihovog spontanog sagorevanja. Dakle, proizvodi plinske pirolize pri proizvodnji etilena iz naftnih derivata imaju temperaturu samozapaljenja u rasponu od 530 - 550 ° C, a izlaz iz peći za pirolizu na temperaturi od 850 ° C. Lož ulje sa temperaturom samozapaljenja od 380 - 420 °C zagrijava se do 500 °C u jedinicama za termičko krekiranje; butan i butilen, koji imaju temperaturu samozapaljenja od 420°C odnosno 439°C, pri prijemu butadiena zagrevaju se na 550 - 650°C itd. Kada te supstance izađu, spontano se zapale.

4) Ponekad tvari u tehnološkim procesima imaju vrlo nisku temperaturu samozapaljenja:

Trietilaluminijum - Al (C2H5) 3 (-68 °C);

Dietilaluminijum hlorid - Al (C2H5) 2Cl (-60°C);

triizobutilaluminijum (-40°C);

Vodonik fluorid, tečni i bijeli fosfor - ispod sobne temperature.

5) Mnoge supstance, u dodiru sa vazduhom, sposobne su za spontano sagorevanje. Spontano sagorijevanje počinje na temperaturi okoline ili nakon nekog predgrijavanja. Takve tvari uključuju biljna ulja i masti, sumporna jedinjenja željeza, neke vrste čađi, praškaste tvari (aluminij, cink, titan, magnezij, itd.), sijeno, žito u silosima itd.

Do kontakta samozapaljivih hemikalija sa vazduhom obično dolazi kod oštećenja kontejnera, izlivanja tečnosti, materija za punjenje, tokom sušenja, otvorenog skladištenja drobljenih čvrstih i vlaknastih materijala, pri pumpanju tečnosti iz rezervoara, kada unutar rezervoara postoje samozapaljive naslage.

Supstance koje se pale u dodiru s vodom.

Industrijski objekti sadrže značajnu količinu tvari koje su zapaljive u interakciji s vodom. Toplina koja se oslobađa u ovom slučaju može uzrokovati paljenje zapaljivih tvari koje se formiraju ili su u blizini reakcijske zone. Supstance koje se pale ili izazivaju sagorevanje kada su u kontaktu sa vodom uključuju alkalne metale, kalcijum karbid, karbide alkalnih metala, natrijum sulfid, itd. Mnoge od ovih supstanci, u interakciji sa vodom, formiraju zapaljive gasove koji se zapale toplotom reakcije:

2K + 2H2O = KOH + H2 + Q.

Kada mala količina (3 ... 5 g) kalija i natrijuma stupi u interakciju s vodom, temperatura se penje iznad 600 ... 650oS. Ako stupe u interakciju u velikim količinama, dolazi do eksplozije s prskanjem rastopljenog metala. U dispergovanom stanju, alkalni metali se pale u vlažnom vazduhu.

Neke tvari, poput živog vapna, nisu zapaljive, ali toplina njihove reakcije s vodom može zagrijati obližnje zapaljive materijale do temperature samozapaljenja. Dakle, kada voda dođe u kontakt sa živim vapnom, temperatura u reakcionoj zoni može doseći 600 °C:

Ca + H2O = Ca (BOH) 2 + Q.

Zabilježeni su slučajevi požara u peradarnicima gdje se sijeno koristilo kao posteljina. Požari su nastali nakon obrade živinarskih objekata živim vapnom.

Kontakt organoaluminijumskih jedinjenja sa vodom je opasan, jer njihova interakcija sa vodom nastaje eksplozijom. Do intenziviranja požara ili eksplozije koja je počela može doći kada se takve tvari pokušavaju ugasiti vodom ili pjenom.

Paljenje hemikalija pri međusobnom kontaktu nastaje kada oksidanti djeluju na organske tvari. Klor, brom, fluor, dušikovi oksidi, dušična kiselina, kisik i mnoge druge tvari djeluju kao oksidansi.

Oksidanti u interakciji s organskim tvarima uzrokovat će njihovo zapaljenje. Neke mješavine oksidansa i zapaljivih tvari mogu se zapaliti kada su izložene sumpornoj ili dušičnoj kiselini ili maloj količini vlage.

Reakcija interakcije oksidatora sa zapaljivom supstancom olakšana je mljevenjem tvari, njegovom povećanom početnom temperaturom, kao i prisustvom pokretača kemijskog procesa. U nekim slučajevima, reakcije su eksplozivne.

Tvari koje se zapale ili eksplodiraju kada se zagrije ili na njih mehanički djeluje.

Neke hemikalije su prirodno nestabilne i mogu se vremenom razgraditi pod uticajem temperature, trenja, udara i drugih faktora. To su, po pravilu, endotermna jedinjenja, a proces njihovog raspadanja povezan je sa oslobađanjem veće ili manje toplote. Tu spadaju nitrati, peroksidi, hidroperoksidi, karbidi određenih metala, acetilenidi, acetilen itd.

Kršenje tehnoloških propisa, upotreba ili skladištenje takvih tvari, utjecaj izvora topline na njih može dovesti do njihovog eksplozivnog raspadanja.

Acetilen je sklon eksplozivnom raspadanju pod dejstvom povišene temperature i pritiska.

Toplotne manifestacije električne energije

Ako električna oprema ne odgovara prirodi tehnološkog okruženja, kao i u slučaju nepoštivanja pravila za rad ove električne opreme, u proizvodnji može nastati situacija opasnosti od požara i eksplozije. Situacije opasne od požara i eksplozije nastaju u tehnološkim procesima proizvodnje tokom kratkog spoja, sa kvarovima izolacionog sloja, sa prekomernim pregrijavanjem elektromotora, sa oštećenjem pojedinih delova električnih mreža, sa iskričnim pražnjenjem statičkog i atmosferskog elektriciteta itd.

Pražnjenja atmosferske struje uključuju:

Direktni udari groma. Opasnost od direktnog udara groma sastoji se u kontaktu HS sa kanalom groma, čija temperatura dostiže 2000 °C sa vremenom djelovanja od oko 100 μs. Sve zapaljive smjese se zapaljuju od direktnog udara groma.
Sekundarne manifestacije munje. Opasnost od sekundarne manifestacije munje sastoji se od iskri koje nastaju kao rezultat indukcije i elektromagnetnog utjecaja atmosferskog elektriciteta na proizvodnu opremu, cjevovode i građevinske konstrukcije. Energija iskrenog pražnjenja prelazi 250 mJ i dovoljna je za paljenje zapaljivih materija od Wmin = 0,25 J.
Visoko potencijalno klizanje. Do prodora visokog potencijala u zgradu dolazi preko metalnih komunikacija ne samo kada ih direktno udari grom, već i kada se komunikacije nalaze u neposrednoj blizini gromobrana. Ako se ne poštuju sigurne udaljenosti između gromobrana i komunikacija, energija mogućih iskrih pražnjenja dostiže vrijednosti od 100 J i više. Odnosno, dovoljno je zapaliti gotovo sve zapaljive tvari.

Električne iskre(lukovi):

Toplotno djelovanje struja kratkog spoja. Kao rezultat kratkog spoja dolazi do toplinskog efekta na vodiču, koji se zagrijava do visokih temperatura i može biti iz zapaljivog medija.

Električne iskre (metalne kapi). Električne iskre nastaju prilikom kratkog spoja ožičenja, električnog zavarivanja i kada se tope elektrode električnih žarulja sa žarnom niti.

Veličina metalnih kapljica pri kratkospojnom ožičenju i taljenju niti električnih svjetiljki dostiže 3 mm, a 5 mm tijekom električnog zavarivanja. Temperatura luka tokom električnog zavarivanja dostiže 4000°C, tako da će luk biti izvor paljenja svih zapaljivih materija.

Električne žarulje sa žarnom niti. Opasnost od požara svjetiljki je zbog mogućnosti kontakta HS sa sijalicom električne žarulje sa žarnom niti zagrijanom iznad temperature samozapaljenja HS. Temperatura grijanja sijalice električne sijalice ovisi o njenoj snazi, veličini i položaju u prostoru.

Varnice statičkog elektriciteta. Pražnjenja statičkog elektriciteta mogu nastati prilikom transporta tečnosti, gasova i prašine, prilikom udara, mlevenja, prskanja i sličnih procesa mehaničkog uticaja na materijale i supstance koje su dielektrici.

Izlaz: Da bi se osigurala sigurnost tehnoloških procesa, u kojima je moguć kontakt zapaljivih materija sa izvorima paljenja, potrebno je tačno poznavati njihovu prirodu kako bi se isključio uticaj na životnu sredinu.

2. pitanje: Preventivne mjere koje isključuju uticaj izvora paljenja na zapaljivu okolinu.;

Mjere za gašenje požara koje isključuju kontakt zapaljivog medija (HS) sa otvorenim plamenom i užarenim proizvodima sagorijevanja.

Da bi se osigurala požarna i eksplozivna sigurnost tehnoloških procesa, obrade, skladištenja i transporta supstanci i materijala, potrebno je razviti i implementirati inženjersko-tehničke mjere koje sprečavaju nastanak ili unošenje izvora paljenja u HS.

Kao što je ranije navedeno, ne može svako zagrijano tijelo biti izvor paljenja, već samo ona zagrijana tijela koja su sposobna zagrijati određeni volumen zapaljive mješavine na određenu temperaturu, kada je brzina oslobađanja topline jednaka ili veća od brzine odvođenje toplote iz reakcione zone. U tom slučaju snaga i trajanje toplotnog efekta izvora treba da budu takvi da se kritični uslovi neophodni za formiranje fronta plamena održavaju određeno vreme. Dakle, poznavajući ove uslove (uslove za nastanak IZ), moguće je stvoriti takve uslove za vođenje tehnoloških procesa koji bi isključili mogućnost nastanka izvora paljenja. U slučajevima kada sigurnosni uslovi nisu ispunjeni, uvode se inženjersko-tehnička rješenja koja omogućavaju isključenje kontakta HS sa izvorima paljenja.

Glavno inženjersko-tehničko rješenje koje isključuje kontakt zapaljivog medija s otvorenim plamenom, vrućim produktima sagorijevanja, kao i jako zagrijanim površinama je izolovati ih od mogućeg kontakta kako tokom normalnog rada opreme tako i u slučaju nezgoda.

Prilikom projektovanja tehnoloških procesa sa prisustvom uređaja "vatrenog" dejstva (cevne peći, reaktori, baklje) potrebno je predvideti izolaciju ovih instalacija od mogućeg sudara sa njima zapaljivih para i gasova. Ovo se postiže:

postavljanje instalacija u zatvorene prostorije, izolovane od ostalih uređaja;
postavljanje na otvorenim prostorima između "požarnih" aparata i požarno opasnih instalacija zaštitnih barijera. Na primjer, postavljanje zatvorenih struktura koje djeluju kao barijera.
usklađenost sa protupožarnim reguliranim razmacima između uređaja;
korištenje parnih zavjesa u slučajevima kada je nemoguće osigurati udaljenost od požara;
osiguravajući siguran dizajn plamenika za baklje sa uređajima za kontinuirano sagorijevanje, čiji je dijagram prikazan na sl. 1.

Slika 1 - baklja za sagorevanje gasova: 1 - dovod vodene pare; 2 - linija paljenja sljedećeg gorionika; 3 - vod za dovod plina do sljedećeg gorionika; 4 - plamenik; 5 - cijev baklje; 6 - odvodnik požara; 7 - separator; 8 - vod kroz koji se dovodi plin za sagorijevanje.

Paljenje gasne mešavine u sledećem gorioniku vrši se pomoću takozvanog plamena koji teče (prethodno pripremljena zapaljiva smeša se pali električnim upaljačom i plamen, krećući se prema gore, pali gas gorionika). Da bi se smanjilo stvaranje dima i varnica, para se dovodi do plamenika baklje.

s izuzetkom formiranja "niskokalorične" IZ (pušenje u objektima je dozvoljeno samo na posebno opremljenim mjestima).
korištenje tople vode ili pare za zagrijavanje smrznutih područja tehnološke opreme umjesto baklji (oprema otvorenih parkinga sa sistemima za dovod toplog zraka) ili indukcijskih grijača.
čišćenje cevovoda i ventilacionih sistema od zapaljivih naslaga vatrootpornim sredstvom (parenje i mehaničko čišćenje). U izuzetnim slučajevima dozvoljeno je spaljivanje otpada nakon demontaže cjevovoda u posebno određenim prostorima i stalnim mjestima gdje se izvode topli radovi.
kontrola stanja slaganja dimnih kanala tokom rada peći i motora sa unutrašnjim sagorevanjem, radi sprečavanja curenja i pregorevanja izduvnih cevi.
zaštita jako zagrejanih površina tehnološke opreme (povratne komore) toplotnom izolacijom sa zaštitnim poklopcima. Maksimalna dozvoljena površinska temperatura ne bi trebalo da prelazi 80% temperature samozapaljenja zapaljivih materija koje kruže u proizvodnji.
sprečavanje opasnih manifestacija varnica u pećima i motorima. U praksi se ovaj pravac zaštite postiže sprečavanjem stvaranja varnica i upotrebom posebnih uređaja za njihovo hvatanje i gašenje. Da bi se spriječilo stvaranje varnica, predviđeno je: automatsko održavanje optimalne temperature zapaljive mješavine koja se isporučuje za sagorijevanje; automatska regulacija optimalnog omjera između goriva i zraka u zapaljivoj smjesi; sprečavanje neprekidnog rada peći i motora u prisilnom režimu, sa preopterećenjem; korištenje onih vrsta goriva za koje su ložište i motor dizajnirani; sistematsko čišćenje unutrašnjih površina peći, dimnih kanala od čađi i izduvnih kolektora motora od naslaga ugljičnog ulja itd.

Za hvatanje i gašenje varnica koje nastaju tokom rada peći i motora koriste se varnici i varnici, čiji se rad zasniva na upotrebi gravitacije (sedimentne komore), inercijalnog (komora sa pregradama, rešetkama, mlaznicama) , centrifugalne sile (ciklonske i turbinsko-vorteksne komore).

U praksi su najrasprostranjeniji odvodniki varnica gravitacionog, inercijalnog i centrifugalnog tipa. Ugrađuju se, na primjer, u dimne kanale sušara za dim i plin, izduvnih sistema automobila i traktora.

Da bi se osiguralo dubinsko čišćenje dimnih plinova od varnica, u praksi se često koristi ne jedan, već više različitih tipova varničastih i varničastih odvodnika koji se spajaju u seriju. Višestepeno gašenje i gašenje varnica pouzdano se pokazalo, na primjer, u tehnološkim procesima sušenja usitnjenih zapaljivih materijala, gdje se kao nosač topline koriste dimni plinovi pomiješani sa zrakom.

Mjere za gašenje požara koje isključuju opasne termičke manifestacije mehaničke energije

Sprečavanje nastanka izvora paljenja od opasnih toplotnih efekata mehaničke energije hitan je zadatak u eksplozivno i požarno opasnim objektima, kao i u objektima u kojima se koriste ili obrađuju prašina i vlakna.

Za sprečavanje stvaranja varnica pri udaru, kao i oslobađanja toplote pri trenju, koriste se sledeća organizaciona i tehnička rešenja:

Upotreba potpuno sigurnog alata. Na mjestima mogućeg stvaranja eksplozivnih mješavina para ili plinova potrebno je koristiti protueksplozijski alat. Alati napravljeni od bronze, fosforne bronze, mesinga, berilija itd. smatraju se suštinski sigurnim.

Primjer: 1. Sami sigurne željezničke kočne papuče. rezervoari 2. Otvarač od mesinga za bubnjeve od kalcijum karbida u acetilenskim stanicama.

Upotreba magnetnih, gravitacionih ili inercijskih hvatača. Dakle, da bi se sirovi pamuk očistio od kamenja, pre nego što uđe u mašine, ugrađuju se gravitacioni ili inercijski hvatači kamena. Metalne nečistoće u rasutom i vlaknastom materijalu također se hvataju magnetnim separatorima. Takvi uređaji se široko koriste u proizvodnji brašna i žitarica, kao iu mlinovima za stočnu hranu.

Ako postoji opasnost od ulaska čvrstih nemagnetnih nečistoća u mašinu, prvo se vrši temeljno sortiranje sirovina, a drugo, unutrašnja površina mašina, na koju te nečistoće mogu da udare, oblaže se mekim metalom, gume ili plastike.

Sprečavanje udara pokretnih mehanizama mašina na njihove nepokretne delove. Glavne mjere zaštite od požara usmjerene na sprječavanje stvaranja varnica od udara i trenja svode se na pažljivo podešavanje i balansiranje vratila, pravilan odabir ležajeva, provjeru veličine zazora između pokretnih i nepokretnih dijelova strojeva, njihovo pouzdano pričvršćivanje, što isključuje mogućnost uzdužnih pomicanja; sprečavanje preopterećenja mašina.

Izvođenje podova u eksplozivno i požarno opasnim prostorijama koje ne varniče. Za industrijske prostore sa prisustvom acetilena, etilena, ugljičnog monoksida, ugljičnog disulfida i dr. postavljaju se povećani zahtjevi za intrinzičnu sigurnost, čiji su podovi i platforme izrađeni od materijala koji ne stvara varnice, ili obloženi gumenim prostirkama, staze itd.

Sprečavanje sagorevanja materija na mestima intenzivnog stvaranja toplote tokom trenja. U tu svrhu, kako bi se spriječilo pregrijavanje ležajeva, klizni ležajevi se zamjenjuju kotrljajućim (gdje takva mogućnost postoji). U drugim slučajevima vrši se automatska kontrola temperature njihovog grijanja. Vizuelna kontrola temperature vrši se nanošenjem termički osjetljivih boja koje mijenjaju boju kada se zagrije kućište ležaja.

Sprečavanje pregrijavanja ležajeva postiže se i: opremom automatskih rashladnih sistema koji koriste ulja ili vodu kao rashladno sredstvo; pravovremeno i kvalitetno održavanje (sistematsko podmazivanje, sprječavanje prekomjernog zatezanja, otklanjanje izobličenja, čišćenje površine od kontaminacije).

Kako bi se izbjeglo pregrijavanje i paljenje transportnih traka i pogonskih traka, ne smije se dozvoliti rad sa preopterećenjem; treba pratiti stepen zategnutosti pojasa, pojasa, njihovo stanje. Ne dozvolite začepljenje cipela lifta proizvodima, izobličenja pojaseva i njihovo trenje o kućište. Kada se koriste moćni transporteri i elevatori visokih performansi, mogu se koristiti uređaji i uređaji koji automatski signaliziraju rad preopterećenja i zaustavljaju kretanje trake kada se papuča dizala sruši.

Da bi se spriječilo namotavanje vlaknastih materijala na rotirajuća osovina strojeva, potrebno ih je zaštititi od direktnog sudara s obrađenim materijalima korištenjem čaura, cilindričnih i konusnih poklopaca, provodnika, vodilica, štitova protiv namotavanja itd. Osim toga, uspostavlja se minimalni razmak između osovina vratila i ležajeva; vrši se sistematsko praćenje osovina, gdje mogu biti namotaji, njihovo blagovremeno čišćenje od vlakana, njihova zaštita specijalnim oštrim noževima protiv namotaja koji seku vlakno koje se namota. Takvu zaštitu pružaju, na primjer, mašine za sečenje u fabrikama lana.

Sprečavanje pregrijavanja kompresora prilikom komprimiranja plinova.

Sprečavanje pregrijavanja kompresora osigurava se podjelom procesa kompresije plina u nekoliko faza; uređenje sistema za hlađenje gasa u svakoj fazi kompresije; ugradnja sigurnosnog ventila na potisnom vodu nizvodno od kompresora; automatska kontrola i regulacija temperature komprimovanog gasa promjenom protoka rashladne tekućine koja se dovodi u hladnjake; automatski sistem blokiranja, koji osigurava da se kompresor isključi u slučaju povećanja tlaka ili temperature plina u ispusnim vodovima; čišćenje površina za izmjenu topline hladnjaka i unutrašnjih površina cjevovoda od ugljičnih naslaga.

Sprečavanje nastanka izvora paljenja tokom termičkih manifestacija hemijskih reakcija

Da bi se spriječilo paljenje zapaljivih tvari kao rezultat kemijske interakcije u kontaktu sa oksidirajućim agensom, vodom, potrebno je poznavati, prvo, razloge koji mogu dovesti do takve interakcije, i drugo, hemiju procesa spontanog izgaranja. i spontanog sagorevanja. Poznavanje uzroka i uslova za nastanak opasnih termičkih manifestacija hemijskih reakcija omogućava razvoj efikasnih mjera za gašenje požara koje isključuju njihovu pojavu. Stoga su glavne mjere za gašenje požara koje sprečavaju opasne termičke manifestacije hemijskih reakcija:

Pouzdana nepropusnost uređaja, koja isključuje kontakt tvari zagrijanih iznad temperature samozapaljenja, kao i tvari s niskom temperaturom spontanog sagorijevanja sa zrakom;

Sprečavanje spontanog sagorevanja supstanci smanjenjem brzine hemijskih reakcija i bioloških procesa, kao i eliminisanjem uslova za akumulaciju toplote;

Smanjenje brzine hemijskih reakcija i bioloških procesa vrši se različitim metodama: ograničavanjem vlažnosti tokom skladištenja supstanci i materijala; snižavanje temperature skladištenja tvari i materijala (na primjer, žitarica, krmnih smjesa) umjetnim hlađenjem; skladištenje tvari u okruženju s niskim sadržajem kisika; smanjenje specifične površine kontakta samozapaljivih tvari sa zrakom (briketiranje, granuliranje praškastih tvari); upotreba antioksidansa i konzervansa (skladištenje krmnih smjesa); eliminacija kontakta sa vazduhom i hemijski aktivnim supstancama (peroksidna jedinjenja, kiseline, alkalije, itd.) odvojenim skladištenjem samozapaljivih materija u zatvorenoj posudi.

Poznavajući geometrijske dimenzije naslaga i početnu temperaturu supstance, moguće je odrediti siguran period skladištenja.

Otklanjanje uslova akumulacije toplote vrši se na sledeći način:

ograničavanje veličine hrpa, karavana ili gomila uskladištenog materijala;
aktivna ventilacija zraka (sijeno i drugi vlaknasti biljni materijali);
periodično miješanje tvari tokom njihovog dugotrajnog skladištenja;
smanjenje intenziteta stvaranja zapaljivih naslaga u tehnološkoj opremi uz pomoć uređaja za hvatanje;
periodično čišćenje tehnološke opreme od samozapaljivih zapaljivih naslaga;

sprječavanje paljenja tvari pri interakciji s vodom ili vlagom u zraku. U tu svrhu se štite od kontakta sa vodom i vlažnim vazduhom izolovanim skladištenjem materija ove grupe od drugih zapaljivih materija i materijala; održavanje viška količine vode (na primjer, u aparatima za proizvodnju acetilena iz kalcijum karbida).

Sprečavanje paljenja supstanci u međusobnom kontaktu. Požari od paljenja materija u međusobnom kontaktu sprečavaju se odvojenim skladištenjem, kao i otklanjanjem uzroka njihovog izlaska u slučaju nužde iz aparata i cevovoda.

Eliminacija paljenja supstanci kao rezultat samoraspadanja tokom zagrijavanja ili mehaničkog stresa. Sprečavanje paljenja supstanci sklonih eksplozivnom raspadanju obezbeđuje se zaštitom od zagrevanja na kritične temperature, mehaničkih uticaja (udara, trenja, pritiska itd.).

Sprečavanje nastanka izvora paljenja od termičkih manifestacija električne energije

Sprečavanje opasnih toplotnih manifestacija električne energije obezbeđuje se:

pravilan izbor stepena i vrste zaštite od eksplozije elektromotora i upravljačkih uređaja, druge električne i pomoćne opreme u skladu sa klasom opasnosti od požara ili eksplozije zone, kategorije i grupe eksplozivne smeše;
periodično ispitivanje otpora izolacije elektroenergetskih mreža i električnih mašina u skladu sa planom preventivnog održavanja;
zaštita električne opreme od struja kratkog spoja (SC) (upotreba brzih osigurača ili prekidača);
sprečavanje tehnološkog preopterećenja mašina i aparata;
sprečavanje velikih prelaznih otpora kroz sistematski pregled i popravku kontaktnog dijela električne opreme;
otklanjanje pražnjenja statičkog elektriciteta uzemljenjem tehnološke opreme, povećanjem vlažnosti vazduha ili upotrebom antistatičkih nečistoća na najverovatnijim mestima za stvaranje naelektrisanja, jonizacijom okoline u uređajima i ograničavanjem brzine kretanja tečnosti koje su naelektrisane;
zaštita zgrada, objekata, samostalnih uređaja od direktnih udara groma gromobranima i zaštita od njegovog sekundarnog djelovanja.

Zaključak o pitanju:

Ne treba zanemariti mjere zaštite od požara u preduzećima. Budući da će bilo kakve uštede na zaštiti od požara biti nesrazmjerno male u odnosu na gubitke od požara koji je iz tog razloga nastao.

Zaključak lekcije:

Otklanjanje uticaja izvora paljenja na materije i materijale jedna je od glavnih mjera za isključenje nastanka požara. U onim objektima gdje nije moguće isključiti požarno opterećenje, posebna pažnja se poklanja isključivanju izvora paljenja.

Proračun parametara izvora požara (eksplozije)

U ovoj fazi potrebno je procijeniti sposobnost izvora paljenja da iniciraju zapaljive tvari.

U proračunu su pretpostavljena četiri izvora paljenja:

a) sekundarno dejstvo munje;

b) varnice kratkog spoja;

c) varnice električnog zavarivanja;

d) sijalica sa žarnom niti.

e) zapaljena izolacija električnog kabla (žice)

Sekundarni efekti munje

Opasnost od sekundarnih efekata groma su iskre koje nastaju usled indukcionog i elektromagnetnog dejstva atmosferske struje na proizvodnu opremu, cevovode i građevinske konstrukcije. Energija iskrenog pražnjenja prelazi 250 mJ i dovoljna je za paljenje zapaljivih materija sa minimalnom energijom paljenja do 0,25 J.

Sekundarno djelovanje udara groma opasno je za plin koji je ispunio cijeli volumen prostorije.

Toplotno djelovanje struja kratkog djelovanja

Jasno je da u slučaju kratkog spoja, kada zaštitni uređaj pokvari, iskre koje se pojave mogu zapaliti zapaljivu tekućinu i eksplodirati plin (ova mogućnost je procijenjena u nastavku). Kada se zaštita aktivira, struja kratkog spoja traje kratko i može samo da zapali PVC ožičenje.

Temperatura provodnika t pr oko C zagrijanog strujom kratkog spoja izračunava se po formuli

gdje je t n - početna temperatura provodnika, oko C;

I kratkoročno - struja kratkog spoja, A;

R je otpor (aktivan) provodnika, Ohm;

k.z. - trajanje kratkog spoja, s;

C pr - toplotni kapacitet materijala žice, J * kg -1 * K -1;

m pr je masa žice, kg.

Da bi se ožičenje zapalilo potrebno je da temperatura t pr bude veća od temperature paljenja polivinilhloridne žice t vos.pr. = 330 oko C.

Za početnu temperaturu provodnika uzima se da je jednaka temperaturi okoline od 20°C. Iznad, u poglavlju 1.2.2, aktivni otpor provodnika (Ra = 1,734 Ohm) i struja kratkog spoja (I kratkog spoja) krug = 131,07 A). Toplotni kapacitet bakra C pr = 400 J * kg -1 * K -1. Masa žice je proizvod gustine i zapremine, a zapremina je proizvod dužine L i površine poprečnog preseka vodiča S

m pr = * S * L (18)

Prema referentnoj knjizi nalazimo vrijednost = 8,96 * 10 3 kg / m 3. U formulu (18) zamjenjujemo vrijednost površine poprečnog presjeka druge žice, iz tabele. 11, najkraći, odnosno L = 2 m i S = 1 * 10 -6 m. Masa žice je

m pr = 8,96 * 10 3 * 10 -6 * 2 = 1,792 * 10 -2

Sa trajanjem kratkog spoja kratkog spoja. = 30 ms, prema tabeli 11, provodnik se zagreva do temperature

Ova temperatura nije dovoljno visoka da zapali PVC ožičenje. A ako isključi zaštitu, tada će biti potrebno izračunati vjerojatnost paljenja PVC ožičenja.

Varnice kratkog spoja

U slučaju kratkog spoja pojavljuju se varnice koje imaju početnu temperaturu od 2100 °C i mogu zapaliti zapaljive tekućine i eksplodirati plin.

Početna temperatura kapljice bakra je 2100 °C. Visina na kojoj dolazi do kratkog spoja je 1 m, a udaljenost do lokve zapaljive tečnosti je 4 m. Prečnik kapi je d k = 2,7 mm ili d k = 2,7 * 10 -3.

Količina toplote koju kap metala može da preda zapaljivom mediju kada se ohladi do temperature paljenja izračunava se na sledeći način: prosečna brzina leta kapi metala tokom slobodnog pada w cf, m/s, izračunava se po formuli

gdje je g ubrzanje zbog gravitacije, 9,81 m/s 2;

N - visina pada, 1 m.

Dobijamo da je prosječna brzina pada u slobodnom padu

Trajanje pada može se izračunati pomoću formule

Tada se volumen kapi Vk izračunava po formuli

Težina pada m k, kg:

gdje je gustina metala u rastopljenom stanju, kg * m -3.

Gustina bakra u rastopljenom stanju (prema nastavniku) je 8,6 * 10 3 kg/m 3, a masa kapi prema formuli (22)

m k = 8,6 * 10 3 * 10,3138 * 10 -9 = 8,867 * 10 -5

Vrijeme leta metalne kapi u rastopljenom (tečnom) stanju p, s:

gde je C p specifični toplotni kapacitet taline materijala kapljice, za bakar C p = 513 J * kg -1 * K -1;

S k - površina kapi, m 2, S k = 0,785d k 2 = 5,722 * 10 -6;

T n, T pl - temperatura pada na početku leta i temperatura topljenja metala, respektivno, T n = 2373 K, T pl = 1083 K;

T o - temperatura ambijentalnog vazduha, T o = 293 K;

Koeficijent prolaza topline, W*m -2*K-1.

Koeficijent prolaza topline se izračunava sljedećim redoslijedom:

1) prvo izračunajte Reynoldsov broj

gdje je v = 1,51 * 10 -5 1 / (m 2 * s) - koeficijent kinematičke viskoznosti zraka na temperaturi od 293 K,

gdje je = 2,2 * 10 -2 W * m -1 * K -1 - koeficijent toplotne provodljivosti zraka,

1 * 10 2 W * m -2 * K -1.

Nakon izračunavanja koeficijenta prijenosa topline, nalazimo vrijeme leta metalne kapi u rastopljenom (tečnom) stanju po formuli (23)

Jer< р, то конечную температуру капли определяют по формуле

Temperatura samozapaljenja propana je 466 °C, a temperatura kapi (iskre) u trenutku kada doleti do lokve zapaljivih tečnosti je 2373 K ili 2100 °C. Na ovoj temperaturi, izopren će se zapaliti i stalno gorjeti, a propan će eksplodirati čak i kada dođe do iskre kratkog spoja. Tačka paljenja izoprena je -48 0 S.

Strana 5 od 14

Udarci čvrstih materija do stvaranja varnica.

Pri određenoj sili udara nekih čvrstih tijela jedna o drugu mogu nastati iskre, koje se nazivaju iskre udara ili trenja.

Varnice su čestice metala ili kamena zagrijane na visoku temperaturu (užarenost) (u zavisnosti od toga koja čvrsta tijela sudjeluju u sudaru) veličine od 0,1 do 0,5 mm ili više.

Temperatura udarnih iskri od konvencionalnih konstrukcijskih čelika dostiže temperaturu topljenja metala - 1550°C.

Uprkos visokoj temperaturi varnice, njena sposobnost zapaljenja je relativno niska, jer je zbog male veličine (mase) toplotna energija varnice veoma mala. Varnice su sposobne zapaliti mješavine pare, plina i zraka s kratkim periodom indukcije i malom minimalnom energijom paljenja. Najveću opasnost u tom smislu predstavljaju acetilen, vodonik, etilen, ugljični monoksid i ugljični disulfid.

Sposobnost paljenja varnice u mirovanju veća je od iskre koja leti, budući da se mirna iskra sporije hladi, odaje toplotu istoj zapremini zapaljivog medija i stoga je može zagrejati na višu temperaturu. Stoga varnice u mirovanju mogu zapaliti čak i zgnječene čvrste tvari (vlakna, prašina).

Varnice u proizvodnim uslovima nastaju pri radu sa udarnim alatom (ključevi, čekići, dleta i sl.), kada metalne i kamene nečistoće uđu u mašine sa rotirajućim mehanizmima (aparati sa mešalicama, ventilatori, gasni duvači itd.), kao i kada pokretni mehanizmi mašine udare u nepokretne (mlinovi čekića, ventilatori, aparati sa preklopnim poklopcima, otvori, itd.).

Mjere za sprječavanje opasnih varnica od udara i trenja:

Primjena u opasnim područjima (prostorijama) koristite samosigurne alate.
Uduvavanje čistog vazduha na mestu popravke i drugih radova.
Uklanjanje metalnih nečistoća i kamenja od ulaska u mašine (magnetni hvatači i hvatači kamena).
Za sprečavanje varnica od udara pokretnih mehanizama mašina o stacionarne:
1. pažljivo podešavanje i balansiranje osovina;
2. provjera jaza između ovih mehanizama;
3. izbjegavanje preopterećenja mašina.
Koristite samosigurne ventilatore za transport mješavine pare i plina i zraka, prašine i čvrstih zapaljivih materijala.
U prostorijama za proizvodnju i skladištenje acetilena, etilena i dr. podovi su od materijala koji ne varniče ili su prekriveni gumenim prostirkama.

Površinsko trenje tijela.

Kretanje dodirujućih tijela jedno u odnosu na drugo zahtijeva utrošak energije da bi se savladale sile trenja. Ova energija se gotovo u potpunosti pretvara u toplinu, što zauzvrat zavisi od vrste trenja, svojstava trljajućih površina (njihove prirode, stepena zagađenja, hrapavosti), pritiska, veličine površine i početne temperature. U normalnim uslovima, stvorena toplota se blagovremeno uklanja, a to obezbeđuje normalan temperaturni režim. Međutim, pod određenim uvjetima, temperatura površina za trljanje može porasti do opasnih vrijednosti pri kojima mogu postati izvor paljenja.

U opštem slučaju, razlozi za povećanje temperature tela koja trljaju su povećanje količine toplote ili smanjenje odvođenja toplote. Iz tih razloga u proizvodnim procesima dolazi do opasnog pregrijavanja ležajeva, transportnih i pogonskih remena, vlaknastih zapaljivih materijala pri namotavanju na rotirajuća vratila, kao i čvrstih zapaljivih materijala prilikom njihove mehaničke obrade.

Mjere za sprječavanje opasnih manifestacija površinskog trenja tijela:

Zamjena kliznih ležajeva kotrljajućim.
Kontrola podmazivanja, temperature ležaja.
Kontrola stepena zategnutosti transportnih traka, traka, sprečavanje rada mašina sa preopterećenjem.
Zamjena mjenjača sa ravnim remenom klinastim.
Da biste spriječili namotavanje vlaknastih materijala na rotirajućim vratilima, koristite:
1. upotreba labavih čahura, kućišta itd. za zaštitu otvorenih površina šahtova od kontakta sa vlaknastim materijalom;
2. prevencija preopterećenja;
3. uređaj specijalnih noževa za rezanje vlaknastih materijala za namotavanje;
4. postavljanje minimalnih razmaka između osovine i ležaja.
Prilikom strojne obrade zapaljivih materijala potrebno je:
1. pridržavati se režima rezanja,
2. blagovremeno naoštrite alat,
3. koristite lokalno hlađenje područja rezanja (emulzije, ulja, voda, itd.).

4.9. Na osnovu prikupljenih podataka izračunava se faktor sigurnosti K s u sljedećem nizu.
4.9.1. Izračunajte prosječni vijek trajanja opasnosti od požara i eksplozije (t0) (prosječno vrijeme kvara) prema formuli
(68)
gdje t j- doživotno i th opasnost od požara i eksplozije, min;
m- ukupan broj događaja (proizvoda);
j- serijski broj događaja (proizvoda).
4.9.2. Tačkasta procjena varijanse ( D 0) prosječni vijek trajanja opasnosti od požara i eksplozije izračunava se po formuli
(69)
4.9.3. Srednja kvadratna devijacija () tačke procjene prosječnog vremena postojanja događaja - t0 izračunava se po formuli
(70)
4.9.4. Sa stola. 5 odaberite vrijednost koeficijenta t b u zavisnosti od broja stepeni slobode ( m-1) na nivou pouzdanosti b = 0,95.
Tabela 5

m-1	1	2	3 do 5	6 do 10	11 do 20	20
t b	12,71	4,30	3,18	2,45	2,20	2,09

4.9.5. Faktor sigurnosti ( K b) (koeficijent koji uzima u obzir odstupanje vrijednosti parametra t0, izračunate po formuli (68), od njegove prave vrijednosti) izračunava se iz formule
(71)
4.9.6. Ako se tokom godine realizuje samo jedan događaj, pretpostavlja se da je faktor sigurnosti jednak jedan.
5. Određivanje parametara opasnosti od požara izvora toplote stope kvara elemenata
5.1. Parametri požarne opasnosti izvora toplote
5.1.1. Pražnjenje atmosferske struje
5.l.l.l. Direktan udar groma
Opasnost od direktnog udara groma leži u kontaktu zapaljivog medija sa kanalom groma, čija temperatura dostiže 30.000 °C sa jakošću struje od 200.000 A i vremenom djelovanja od oko 100 μs. Svi zapaljivi mediji se zapaljuju direktnim udarom groma.
5.1.1.2. Sekundarni efekti munje
Opasnost od sekundarnih efekata groma su iskre koje nastaju usled indukcionog i elektromagnetnog dejstva atmosferske struje na proizvodnu opremu, cevovode i građevinske konstrukcije. Energija iskrenog pražnjenja prelazi 250 mJ i dovoljna je za paljenje zapaljivih materija sa minimalnom energijom paljenja do 0,25 J.
5.1.1.3. Visoko potencijalno klizanje
Do prodora visokog potencijala u zgradu dolazi preko metalnih komunikacija ne samo kada ih direktno udari grom, već i kada se komunikacije nalaze u neposrednoj blizini gromobrana. Ako se poštuju sigurne udaljenosti između gromobrana i komunikacija, energija mogućih iskrih pražnjenja dostiže vrijednosti od 100 J ili više, odnosno dovoljna je za zapaljenje svih zapaljivih tvari.
5.1.2. električna iskra (luk)
5.1.2.1. Toplotno djelovanje struja kratkog spoja
Temperatura provodnika ( t pr), °C, zagrijana strujom kratkog spoja, izračunava se po formuli

(72)
gdje t n je početna temperatura provodnika, ° C;
I kz - struja kratkog spoja, A;
R- otpor provodnika, Ohm;
tk.z - vrijeme kratkog spoja, s;
WITH pr je toplinski kapacitet provodnika, J × kg-1 × K-1;
m pr je masa provodnika, kg.
Zapaljivost kablova i provodnika sa izolacijom zavisi od veličine struje kratkog spoja. I k.z, odnosno od vrijednosti omjera I kratki spoj na dugotrajnu dozvoljenu struju kabla ili žice. Ako je ova višestrukost veća od 2,5, ali manja od 18 za kabel i 21 za žicu, tada se zapali PVC izolacija.
5.1.2.2. Električne iskre (metalne kapi)
Električne iskre (metalne kapljice) nastaju pri kratkom spoju električnih instalacija, električnim zavarivanjem i kada se tope elektrode električnih svjetiljki sa žarnom niti opće namjene. U ovom slučaju, veličina metalnih kapljica doseže 3 mm (za zavarivanje iznad glave - 4 mm). Prilikom kratkog spoja i električnog zavarivanja čestice lete u svim smjerovima, a njihova brzina ne prelazi 10 odnosno 4 m × s-1. Temperatura kapljice zavisi od vrste metala i jednaka je tački topljenja. Temperatura aluminijskih kapljica tijekom kratkog spoja doseže 2500 ° C, temperatura čestica zavarivanja i čestica nikla žarulja sa žarnom niti dostiže 2100 ° C. Veličina kapljice pri rezanju metala doseže 15-26 mm, brzina je 1 m × s-1, temperatura je 1500 ° C. Temperatura luka tokom zavarivanja i rezanja dostiže 4000°C, stoga je luk izvor paljenja svih zapaljivih materija.
Zona raspršivanja čestica tokom kratkog spoja zavisi od visine žice, početne brzine leta čestica, ugla odlaska i verovatnoće je prirode. Kada je visina žice 10 m, vjerovatnoća pada čestica na udaljenosti od 9 m je 0,06; 7m-0,45 i 5m-0,92; na visini od 3 m vjerovatnoća da će čestice udariti na udaljenosti od 8 m je 0,01, 6 m - 0,29 i 4 m - 0,96, a na visini od 1 m vjerovatnoća da će se čestice raspršiti za 6 m je 0,06,5 m - 0,24, 4 m - 0,66 i 3 m - 0,99.
Količina topline koju kap metala može odati zapaljivom mediju kada se ohladi do temperature samozapaljenja izračunava se na sljedeći način.
Prosječna brzina leta metalnog pada u slobodnom padu (wk), m × s-1, izračunava se po formuli
(73)
gdje g= 9,8l m × s-1 - gravitaciono ubrzanje;
N- visina pada, m.
Volumen metalne kapi ( V k), m3, izračunato po formuli

(74)
gdje d k - prečnik kapljice, m.
Smanjenje težine ( m k), kg, izračunato po formuli
(75)
gdje je r gustina metala, kg × m-3.
U zavisnosti od trajanja leta kapi moguća su tri njena stanja: tečno, kristalizaciono, čvrsto.
Vrijeme leta kapi u rastopljenom (tečnom) stanju (tp), s, izračunava se po formuli

(76)
gdje C p je specifični toplotni kapacitet taline metala, J × k-1K-1;
m k — težina pada, kg;
S k = 0,785 — površina pada, m2;
T n, T pl je temperatura pada na početku leta i temperatura topljenja metala, respektivno, K;
T 0 - temperatura okoline (vazduha), K;
a- koeficijent prolaza toplote, W, m-2 K-1.
Koeficijent prolaza toplote se određuje u sledećem redosledu:
a) izračunajte Reynoldsov broj po formuli
(77)
gdje d k — prečnik kapljice, m;
v= 15,1 × 10-6 - koeficijent kinematičke viskoznosti zraka na temperaturi od 20 ° C, m-2 × s-1.
b) izračunati Nuseltov kriterijum po formuli
(78)
c) izračunati koeficijent prolaza toplote po formuli
, (79)
gdje je lV = 22 × 10-3 koeficijent toplinske provodljivosti zraka, W × m-1 × -K-1.
Ako je t £ tr, tada je konačna temperatura pada određena formulom

(80)
Vrijeme leta kapljice, tokom kojeg kristalizira, određuje se formulom

(81)
gdje WITH cr je specifična toplota kristalizacije metala, J × kg-1.
Ako tp (82)
Ako je t> (tp + tcr), tada je konačna temperatura pada u čvrstom stanju određena formulom
(83)
gdje WITH k - specifični toplotni kapacitet metala, J kg -1 × K-1.
Količina toplote ( W), J, dat kapljicom metala čvrstom ili tekućem zapaljivom materijalu, na koji je pao, izračunava se po formuli
(84)
gdje T sv je temperatura samozapaljenja zapaljivog materijala, K;
TO- koeficijent jednak omjeru topline koja se predaje zapaljivoj tvari i energije pohranjene u kapi.
Ako nije moguće odrediti koeficijent TO onda uzmi TO=1.
Rigoroznije određivanje konačne temperature kapljica može se provesti uzimajući u obzir ovisnost koeficijenta prijenosa topline o temperaturi.
5.1.2.3. Žarulje sa žarnom niti za opću upotrebu
Opasnost od požara sijalica uzrokovana je mogućnošću kontakta zapaljivog medija sa sijalicom električne žarulje sa žarnom niti zagrijanom iznad temperature samozapaljenja zapaljivog medija. Temperatura grijanja žarulje električne sijalice ovisi o snazi žarulje, njenoj veličini i položaju u prostoru. Na Sl. 3.

Dovraga. 3

5.1.2.4. Varnice statičkog elektriciteta
Energija iskre ( W i), J, koji može nastati pod djelovanjem napona između ploče i nekog uzemljenog objekta, izračunava se iz energije koju kondenzator pohranjuje iz formule
(85)
gdje WITH- kapacitivnost kondenzatora, F;
U- napon, V.
Razlika potencijala između naelektrisanog tela i zemlje se meri elektrometrima u realnim proizvodnim uslovima.

Ako W i ³0,4 W m.e.z ( W m.e. je minimalna energija paljenja medija), tada se iskra statičkog elektriciteta smatra izvorom paljenja.
Prava opasnost je "kontaktna" elektrifikacija ljudi koji rade s pokretnim dielektričnim materijalima. Kada osoba dođe u kontakt sa uzemljenim predmetom, pojavljuju se varnice sa energijom od 2,5 do 7,5 mJ. Ovisnost energije električnog pražnjenja iz ljudskog tijela i potencijala naelektrisanja statičkog elektriciteta prikazana je na Sl. 4.
5.1.3. Mehaničke (frikcione) iskre (varnice od udara i trenja)
Dimenzije udarnih i frikcionih iskri, koje su čestica metala ili kamena užarenog žara, obično ne prelaze 0,5 mm, a njihova temperatura je unutar tačke topljenja metala. Temperatura varnica koje nastaju prilikom sudara metala koji su u stanju kemijske interakcije jedni s drugima uz oslobađanje značajne količine topline može premašiti temperaturu topljenja i stoga se određuje eksperimentalno ili proračunski.
Količina toplote koju daje iskra pri hlađenju od početne temperature t do temperature samozapaljenja zapaljivog medija t sv se izračunava prema formuli (84), a vrijeme hlađenja t je kako slijedi.
Omjer temperature (Qp) se izračunava po formuli
(86)
gdje t c - temperatura zraka, ° C.
Koeficijent prolaza toplote ( a), W × m-2 × K-1, izračunava se po formuli
(87)
gdje w i brzina iskre, m × s-1.
Brzina iskre ( w i) nastala pri udaru tijela koje slobodno pada izračunava se po formuli
(88)
i pri udaru u rotirajuće tijelo prema formuli
(89)
gdje n- frekvencija rotacije, s-1;
R- poluprečnik rotirajućeg tela, m.
Brzina leta varnica koje nastaju pri radu udarnim alatom uzima se 16 m × s-1, a od onih isklesanih pri hodanju u cipelama obloženim metalnim potpeticama ili ekserima 12 m × s-1.
Bio kriterijum se izračunava po formuli
(90)
gdje d i - prečnik varnice, m;
li je koeficijent toplotne provodljivosti metala iskri pri temperaturi samozapaljenja zapaljive supstance ( t sv), W m -1 × K-1.
Prema vrijednostima relativnog viška temperature qp i kriteriju V i se određuje iz grafa (slika 5) Fourierov kriterijum.

Dovraga. 5

Vrijeme hlađenja metalne čestice (t), s, izračunava se po formuli
(91)
gdje F 0 - Fourierov kriterijum;
WITH i toplotni kapacitet metala varnice pri temperaturi samozapaljenja zapaljive supstance, J × kg-1 × K-1;
ri je gustina metala varnice na temperaturi samozapaljenja zapaljive supstance, kg × m-3.
U prisustvu eksperimentalnih podataka o sposobnosti paljenja tarnih varnica, zaključak o njihovoj opasnosti za analizirani zapaljivi medij je dozvoljeno donijeti bez proračuna.
5.1.4. Otvoreni plamen i varnice iz motora (peći)
Opasnost od požara od plamena nastaje zbog intenziteta toplotnog efekta (gustine toplotnog fluksa), područja uticaja, orijentacije (relativnog položaja), učestalosti i vremena njegovog izlaganja zapaljivim materijama. Gustina toplotnog toka difuzionog plamena (šibice, svijeće, plinski gorionici) je 18-40 kW × m-2, a prethodno miješanog (puhalice, plinski gorionici) 60-140 kW × m-2. 6 prikazuje temperaturne i vremenske karakteristike nekih plamenova i niskokaloričnih izvora toplote.
Tabela 6

Naziv zapaljene supstance (proizvoda) ili radnje opasnog od požara	Temperatura plamena (tinjanje ili zagrijavanje), oS	Vrijeme gorenja (tinjanje), min
Zapaljive i zapaljive tečnosti	880	¾
Drvo i građa	1000	-
Prirodni i tečni plinovi	1200	-
Gasno zavarivanje metala	3150	-
Plinsko rezanje metala	1350	-
Tinjajuća cigareta	320-410	2-2,5
Tinjajuća cigareta	420-460	26-30
Gori šibica	600¾640	0,33

Otvoreni plamen je opasan ne samo kada dođe u direktan kontakt sa zapaljivim medijem, već i kada je ozračen. Intenzitet zračenja ( g p), W × m-2, izračunato po formuli

(92)
gdje je 5,7 emisivnost apsolutno crnog tijela, W × m-2 × K-4;
epr - smanjena emisivnost sistema

(93)
ef - stepen crnila baklje (kod loženja drva je 0,7, ulja 0,85);
eb - stepen crnila ozračene supstance preuzet je iz referentne literature;
T f je temperatura plamene baklje, K,
T sv je temperatura zapaljive materije, K;
j1f je koeficijent ozračenosti između emitujuće i ozračene površine.
Kritične vrijednosti intenziteta zračenja u zavisnosti od vremena zračenja za neke supstance date su u tabeli. 7.
Opasnost od varničenja iz cijevi peći, kotlarnica, cijevi parnih lokomotiva i dizel lokomotiva, kao i drugih mašina, požara, u velikoj mjeri je određena njihovom veličinom i temperaturom. Utvrđeno je da je varnica prečnika 2 mm opasna za požar ako ima temperaturu od oko 1000°C, prečnik od 3 mm je 800°C, a prečnik od 5 mm je 600°C.
Sadržaj toplote i vrijeme hlađenja iskre na sigurnosnu temperaturu izračunavaju se pomoću formula (76 i 91). U ovom slučaju, prečnik iskre se uzima kao 3 mm, a brzina leta iskre (wi), m × s-1, izračunava se po formuli

(94)
gdje je ww brzina vjetra, m × s-1;
H- visina cijevi, m.
Tabela 7

Materijal	Minimalni intenzitet zračenja, W × m-2, sa trajanjem zračenja, min
	3	5	15
Drvo (bor sa sadržajem vlage od 12%)	18800	16900	13900
Iverica gustine 417 kg × m-3	13900	11900	8300
Briket treseta	31500	24400	13200
Lump treset	16600	14350	9800
Pamuk-vlakna	11000	9700	7500
Laminat	21600	19100	15400
Fiberglass	19400	18600	17400
Glassine	22000	19750	17400
Guma	22600	19200	14800
Ugalj	¾	35000	35000