Åben ild, varme forbrændingsprodukter og overflader opvarmet af dem. Industriel antændelseskilde Varmeudvikling under gaskompression

gnistudladning

gnistudladning(elektrisk gnist) - ikke-stationær form for elektrisk udladning, der forekommer i gasser. En sådan udledning forekommer normalt ved tryk af størrelsesordenen atmosfærisk og ledsages af en karakteristisk lydeffekt - "knækket" af en gnist. Temperaturen i gnistudladningens hovedkanal kan nå 10.000. I naturen forekommer gnistutladninger ofte i form af lyn. Afstanden "gennemboret" af en gnist i luften afhænger af spændingen og anses for at være 10 kV pr. 1 centimeter.

Betingelser

Gnistudladning opstår normalt, hvis energikilden ikke er stærk nok til at opretholde en stationær lysbue eller glødeudladning. I dette tilfælde, samtidig med en kraftig stigning i udladningsstrømmen, falder spændingen over udladningsgabet i meget kort tid (fra flere mikrosekunder til flere hundrede mikrosekunder) under spændingen for gnistudladningens ekstinktion, hvilket fører til afslutningen af udskrivningen. Så stiger potentialforskellen mellem elektroderne igen, når tændspændingen, og processen gentages. I andre tilfælde, når energikildens kraft er stor nok, observeres også hele sæt af fænomener, der er karakteristiske for denne udledning, men de er kun en forbigående proces, der fører til etablering af en udledning af en anden type - oftest bue . Hvis strømkilden ikke er i stand til at opretholde en selvopretholdt elektrisk udladning i lang tid, så observeres en form for selvafladning, kaldet en gnistudladning.

Natur

En gnistutladning er en stråle af lyse, hurtigt forsvindende eller erstattende hinanden filamentøse, ofte stærkt forgrenede strimler - gnistkanaler. Disse kanaler er fyldt med plasma, som i en kraftig gnistutladning omfatter ikke kun ioner af kildegassen, men også ioner af elektrodestoffet, som intensivt fordamper under virkningen af udladningen. Mekanismen for dannelsen af gnistkanaler (og følgelig forekomsten af en gnistutladning) forklares af streamer-teorien om elektrisk nedbrydning af gasser. Ifølge denne teori dannes streamere under visse forhold fra elektronlaviner, der opstår i det elektriske felt i udladningsgabet - svagt glødende tynde forgrenede kanaler, der indeholder ioniserede gasatomer og frie elektroner, der spaltes fra dem. Blandt dem kan man fremhæve de såkaldte. leder - en svagt lysende udledning, "baner" vejen for hovedudledningen. Den, der bevæger sig fra en elektrode til en anden, dækker udladningsgabet og forbinder elektroderne med en kontinuerlig ledende kanal. Derefter, i den modsatte retning langs den anlagte sti, passerer hovedudledningen, ledsaget af en kraftig stigning i strømmens styrke og mængden af frigivet energi i dem. Hver kanal udvider sig hurtigt, hvilket resulterer i en chokbølge ved dens grænser. Kombinationen af stødbølger fra ekspanderende gnistkanaler genererer en lyd, der opfattes som en "knæk" af en gnist (i tilfælde af lyn - torden).

Gnistudladningens tændspænding er normalt ret høj. Den elektriske feltstyrke i gnisten falder fra nogle få tiere kilovolt pr. centimeter (kv/cm) i nedbrydningsøjeblikket til ~100 volt pr. centimeter (v/cm) efter et par mikrosekunder. Den maksimale strøm i en kraftig gnistutladning kan nå værdier i størrelsesordenen flere hundrede tusinde ampere.

En særlig form for gnistudladning - glidende gnistudladning, der opstår langs grænsefladen mellem gassen og et fast dielektrikum placeret mellem elektroderne, forudsat at feltstyrken overstiger luftens nedbrydningsstyrke. Områder af en glidende gnistutladning, hvor ladninger af et fortegn dominerer, inducerer ladninger af et andet fortegn på overfladen af dielektrikumet, som et resultat af hvilke gnistkanaler kryber langs overfladen af dielektrikumet og danner de såkaldte Lichtenberg-figurer . Processer, der ligner dem, der forekommer under en gnistutladning, er også karakteristiske for en børsteudladning, som er et overgangstrin mellem en korona- og gnistudladning.

Gnistudladningens opførsel kan meget godt ses i slowmotion-optagelse af udladninger (Fpuls = 500 Hz, U = 400 kV) opnået fra Tesla-transformatoren. Den gennemsnitlige strøm og varighed af pulserne er ikke tilstrækkelig til at antænde lysbuen, men den er ganske velegnet til dannelsen af en lys gnistkanal.

Noter

Kilder

A. A. Vorobyov, Højspændingsteknik. - Moskva-Leningrad, GosEnergoIzdat, 1945.
Physical Encyclopedia, v.2 - M.: Great Russian Encyclopedia s.218.
Reiser Yu.P. Fysik af gasudledning. - 2. udg. - M .: Nauka, 1992. - 536 s. - ISBN 5-02014615-3

se også

Wikimedia Foundation. 2010 .

Se, hvad "Spark Discharge" er i andre ordbøger:

- (gnist), ustabil elektrisk. en udladning, der opstår, når spændingen over det umiddelbart efter nedbrydningen af udladningsgabet falder i meget kort tid (fra nogle få brøkdele af mikrosekunder til hundredvis af mikrosekunder) under spændingsværdien ... ... Fysisk encyklopædi

gnistudladning- Elektrisk pulseret udladning i form af en lysende tråd, der forekommer ved højt gastryk og karakteriseret ved en høj intensitet af spektrallinjerne af ioniserede atomer eller molekyler. [GOST 13820 77] gnistudladning Fuld afladning i ... ... Teknisk oversætterhåndbog

- (elektrisk gnist) en ikke-stationær elektrisk udladning i en gas, der opstår i et elektrisk felt ved et gastryk på op til flere atmosfærer. Det er kendetegnet ved en snoet forgrenet form og hurtig udvikling (ca. 10 7 s). Temperaturen i hovedkanalen ... Stor encyklopædisk ordbog

Kibirkštinis išlydis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. udladning gnist vok. Funkenentladung, f; Funkentladung, f rus. gnistudladning, m pranc. décharge par étincelles, f … Fizikos terminų žodynas

Spark, en af de former for elektrisk udladning i gasser; forekommer normalt ved tryk af størrelsesordenen atmosfærisk tryk og er ledsaget af en karakteristisk lydeffekt af en "knæk" af en gnist. Under naturlige forhold, I. p. oftest observeret i form af lyn ... ... Stor sovjetisk encyklopædi

Elektrisk gnist, ikke-stationær elektrisk udladning i en gas, der opstår i en elektrisk. felt ved gastryk op til flere. hundredvis af kPa. Det er kendetegnet ved en bugtet forgrenet form og hurtig udvikling (ca. 10 7 s), ledsaget af en karakteristisk lyd ... ... Stor encyklopædisk polyteknisk ordbog

- (elektrisk gnist), ikke-stationær elektrisk. en udladning i en gas, der opstår i en elektrisk felt ved gastryk op til flere. atm. Den udmærker sig ved en snoet forgrenet form og hurtig udvikling (ca. 10 7s). Tempo pa i kap. kanal I. r. når 10.000 K... Naturvidenskab. encyklopædisk ordbog

Spørgsmål 1: Klassificering af antændelseskilder;

ANTÆNDINGSKILDE - en energikilde, der sætter tænding i gang. Skal have tilstrækkelig energi, temperatur og eksponeringsvarighed.

Som nævnt tidligere kan forbrænding forekomme, når en række forskellige antændelseskilder påvirker HS. I henhold til oprindelsens art kan antændelseskilder klassificeres:

åben ild, varme forbrændingsprodukter og overflader opvarmet af dem;
termiske manifestationer af mekanisk energi;
termiske manifestationer af elektrisk energi;
termiske manifestationer af kemiske reaktioner (åben ild og forbrændingsprodukter er adskilt fra denne gruppe i en uafhængig gruppe).

Åben ild, varme forbrændingsprodukter og overflader opvarmet af dem

Til produktionsformål anvendes ild, brandovne, reaktorer, fakler til afbrænding af dampe og gasser i vid udstrækning. Ved udførelse af reparationsarbejde bruges ofte brændere og blæselampers flammer, fakler bruges til at opvarme frosne rør, ild bruges til at opvarme jorden ved afbrænding af affald. Flammens temperatur, samt mængden af varme, der frigives, er tilstrækkelig til at antænde næsten alle brændbare stoffer.

Åben ild. Brandfaren ved en flamme bestemmes af faklens temperatur og tidspunktet for dens indflydelse på brændbare stoffer. For eksempel er antændelse mulig fra sådan "lav-kalorie" IS som en ulmende skod af en cigaret eller cigaret, en tændt tændstik (tabel 1).

Åben ildkilder - fakler - bruges ofte til at opvarme et frossent produkt, til at lyse ved inspektion af apparater i mørke, for eksempel ved måling af væskeniveauet, når man laver ild på genstandes territorium med tilstedeværelse af brændbare og brændbare. væsker.

Højt opvarmede forbrændingsprodukter - gasformige forbrændingsprodukter, der opnås under forbrænding af faste, flydende og gasformige stoffer og kan nå temperaturer på 800-1200 ° C. Brandfaren er udslip af stærkt opvarmede produkter gennem utætheder i murværket i ovne og røgkanaler.

Industrielle antændelseskilder er også gnister, der opstår under driften af ovne og motorer. De er faste glødepartikler af brændstof eller kedelsten i en gasstrøm, som opnås som følge af ufuldstændig forbrænding eller mekanisk fjernelse af brændbare stoffer og korrosionsprodukter. Temperaturen af en sådan fast partikel er ret høj, men den termiske energi (W) er lille på grund af den lille masse af gnisten. En gnist er kun i stand til at antænde stoffer, der er tilstrækkeligt forberedt til forbrænding (gas-damp-luft-blandinger, bundfældet støv, fibrøse materialer).

Brændkasser "glitter" på grund af designfejl; på grund af brugen af en type brændstof, som ovnen ikke er designet til; på grund af øget eksplosion; på grund af ufuldstændig forbrænding af brændstof; på grund af utilstrækkelig forstøvning af flydende brændsel, samt på grund af manglende overholdelse af fristerne for rengøring af ovne.

Gnister og sod under driften af forbrændingsmotoren dannes, når brændstofforsyningssystemet, elektrisk tænding er forkert reguleret; når brændstof er forurenet med smøreolier og mineralske urenheder; under langvarig drift af motoren med overbelastning; i tilfælde af overtrædelse af vilkårene for rengøring af udstødningssystemet fra kulstofaflejringer.

Brandfaren ved gnister fra kedelrum, rør fra damplokomotiver og diesellokomotiver samt andre maskiner, en brand er i høj grad bestemt af deres størrelse og temperatur. Det er blevet fastslået, at en gnist d = 2 mm er brandfarlig, hvis den har t » 1000°С; d=3 mm - 800°C; d = 5 mm - 600°C.

Farlige termiske manifestationer af mekanisk energi

Under produktionsforhold observeres en brandfarlig stigning i kropstemperaturen som følge af omdannelsen af mekanisk energi til termisk energi:

ved stød fra faste legemer (med eller uden gnistdannelse);
med overfladefriktion af kroppe under deres gensidige bevægelse;
ved bearbejdning af hårde materialer med et skæreværktøj;
ved komprimering af gasser og presning af plast.

Graden af opvarmning af legemer og muligheden for udseendet af en antændelseskilde afhænger i dette tilfælde af betingelserne for overgangen af mekanisk energi til termisk energi.

Gnister, som opnås ved påvirkning af faste legemer.

Størrelsen af stød- og friktionsgnister, som er et stykke metal eller sten, der er opvarmet til en glød, overstiger normalt ikke 0,5 mm. Gnisttemperaturen i ulegeret lavkulstofstål kan nå metallets smeltepunkt (ca. 1550°C).

Under produktionsforhold antændes acetylen, ethylen, brint, carbonmonoxid, carbondisulfid, metan-luftblanding og andre stoffer ved påvirkning af gnister.

Jo mere ilt i blandingen, jo mere intens brænder gnisten, jo højere er brændbarheden af blandingen. Gnisten, der flyver, antænder ikke direkte støv-luft-blandingen, men falder på det bundfældede støv eller på fibrøse materialer, vil det forårsage udseendet af ulmende foci. Så i melslibnings-, vævnings- og bomuldsspindevirksomheder opstår omkring 50 % af alle brande fra gnister, der udskæres, når faste legemer rammer.

Gnister, som opstår, når aluminiumslegemer rammer en oxideret ståloverflade, fører til et kemisk angreb med frigivelse af en betydelig mængde varme.

Gnister dannes, når metal eller sten rammer maskiner.

I enheder med blandere, knusere, blandere og andre, hvis metalstykker eller sten kommer sammen med de forarbejdede produkter, kan der dannes gnister. Der dannes også gnister, når maskinernes bevægelige mekanismer rammer deres faste dele. I praksis sker det ofte, at rotoren på en centrifugalventilator kolliderer med væggene i huset eller nåle- og knivtromlerne på egrenerings- og skæremaskinerne, som roterer hurtigt og rammer de faste stålriste. I sådanne tilfælde observeres gnistdannelse. Det er også muligt med ukorrekt justering af mellemrummene, med deformation og vibration af akslerne, slid på lejerne, forvrængninger, utilstrækkelig fastgørelse af skæreværktøjet på akslerne. I sådanne tilfælde er ikke kun gnistdannelse mulig, men også nedbrydning af individuelle dele af maskinerne. Brud på maskinsamlingen kan til gengæld være årsagen til dannelsen af gnister, da metalpartikler kommer ind i produktet.

Antændelse af et brændbart medium fra overophedning under friktion.

Enhver bevægelse af kroppe i kontakt med hinanden kræver forbrug af energi for at overvinde arbejdet med friktionskræfter. Denne energi omdannes for det meste til varme. I normal tilstand og korrekt drift af de dele, der gnider, fjernes den varme, der frigives rettidigt, af et specielt kølesystem og spredes også i miljøet. En stigning i varmeafgivelse eller et fald i varmefjernelse og varmetab fører til en stigning i temperaturen af gnidningslegemer. Af denne grund antændes brændbare medier eller materialer på grund af overophedning af maskinlejer, stramt tilspændte tætninger, tromler og transportbånd, remskiver og drivremme, fibrøse materialer, når de er viklet på akslerne af maskiner og apparater, der roterer.

I denne henseende er de mest brandfarlige glidelejer på tungt belastede og højhastighedsaksler. Dårlig smøring af arbejdsflader, deres forurening, skæve aksler, overbelastning af maskiner og overdreven tilspænding af lejer kan alle forårsage overbelastning. Meget ofte bliver lejehuset forurenet med brændbare støvaflejringer. Dette skaber også betingelserne for deres overophedning.

På anlæg, hvor fibermaterialer anvendes eller forarbejdes, antændes de, når de vikles på roterende enheder (spinderier, hørmøller, mejetærskere). Fibermaterialer og halmprodukter er viklet op på aksler nær lejerne. Vikling er ledsaget af en gradvis komprimering af massen, og derefter dens stærke opvarmning under friktion, forkulning og antændelse.

Frigivelse af varme under kompression af gasser.

En betydelig mængde varme frigives under komprimeringen af gasser som følge af intermolekylær bevægelse. En funktionsfejl eller mangel på et kompressorkølesystem kan føre til deres ødelæggelse i tilfælde af en eksplosion.

Farlige termiske manifestationer af kemiske reaktioner

Under betingelserne for produktion og opbevaring af kemikalier støder man på et stort antal sådanne kemiske forbindelser, hvis kontakt med luft eller vand, såvel som gensidig kontakt med hinanden, kan forårsage brand.

1) Kemiske reaktioner, der forløber med frigivelse af en betydelig mængde varme, har en potentiel brand- eller eksplosionsfare, da en ukontrolleret opvarmningsproces med reagerende, nydannede eller nærliggende brændbare stoffer er mulig.

2) Stoffer, der spontant antændes og selvantændes ved kontakt med luft.

3) Ofte, i henhold til betingelserne for den teknologiske proces, kan stofferne i apparatet opvarmes til en temperatur, der overstiger temperaturen for deres spontane forbrænding. Produkterne fra gaspyrolyse under produktionen af ethylen fra olieprodukter har således en selvantændelsestemperatur i området 530 - 550 ° C og forlader pyrolyseovnene ved en temperatur på 850 ° C. Brændselsolie med en selvantændelsestemperatur på 380 - 420 ° C opvarmes til 500 ° C ved termiske krakningsenheder; Butan og butylen, som har en selvantændelsestemperatur på henholdsvis 420°C og 439°C, varmer op til 550 - 650°C ved modtagelse af butadien osv. Når disse stoffer går udenfor, selvantænder de.

4) Nogle gange har stoffer i teknologiske processer en meget lav selvantændelsestemperatur:

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

Diethylaluminiumchlorid - Al (C2H5) 2Cl (-60°C);

triisobutylaluminium (-40°C);

Hydrogenfluorid, flydende og hvidt fosfor - under stuetemperatur.

5) Mange stoffer i kontakt med luft er i stand til selvantændelse. Spontan forbrænding begynder ved omgivelsestemperatur eller efter nogen foreløbig opvarmning. Sådanne stoffer omfatter vegetabilske olier og fedtstoffer, jernsulfider, nogle typer sod, pulverformige stoffer (aluminium, zink, titanium, magnesium osv.), hø, korn i siloer osv.

Kontakten af selvantændende kemikalier med luft opstår normalt, når beholdere er beskadigede, væskespild, emballering af stoffer, under tørring, åben opbevaring af fast knust fast stof samt fibermaterialer, ved pumpning af væsker fra tanke, når der er selvantændelse. aflejringer inde i tankene.

Stoffer, der antændes ved kontakt med vand.

På industrianlæg er der en betydelig mængde stoffer, der antændes, når de interagerer med vand. Den varme, der frigives i dette tilfælde, kan forårsage antændelse af brændbare stoffer, der er dannet eller støder op til reaktionszonen. Stoffer, der antændes eller forårsager forbrænding, når de kommer i kontakt med vand, omfatter alkalimetaller, calciumcarbid, alkalimetalcarbider, natriumsulfid osv. Mange af disse stoffer danner, når de interagerer med vand, brændbare gasser, der antændes af reaktionsvarmen:

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

Når en lille mængde (3 ... 5 g) kalium og natrium interagerer med vand, stiger temperaturen over 600 ... 650 ° C. Hvis de interagerer i stort antal, opstår eksplosioner med et stænk af smeltet metal. I den spredte tilstand antændes alkalimetaller i fugtig luft.

Nogle stoffer, såsom brændt kalk, er ikke-brændbare, men deres reaktionsvarme med vand kan opvarme nærliggende brændbare materialer til selvantændelsespunktet. Så når vand kommer i kontakt med brændt kalk, kan temperaturen i reaktionszonen nå 600 ° C:

Ca + H2O \u003d Ca (BOH) 2 + Q.

Der er kendte tilfælde af brande i fjerkræstalde, hvor hø blev brugt som strøelse. Brande opstod efter behandling af fjerkrælokaler med brændt kalk.

Kontakt med vand af organoaluminiumforbindelser er farlig, da deres interaktion med vand sker ved en eksplosion. Forstærkning af en påbegyndt brand eller eksplosion kan forekomme, når man forsøger at slukke sådanne stoffer med vand eller skum.

Antændelse af kemiske stoffer under gensidig kontakt sker under påvirkning af oxidationsmidler på organiske stoffer. Klor, brom, fluor, nitrogenoxider, salpetersyre, oxygen og mange andre stoffer virker som oxidationsmidler.

Oxidationsmidler vil, når de interagerer med organiske stoffer, få dem til at antænde. Nogle blandinger af oxidationsmidler og brændbare stoffer er i stand til at antænde, når de udsættes for svovl- eller salpetersyre eller en lille mængde fugt.

Reaktionen af interaktionen af et oxidationsmiddel med et brændbart stof lettes af knusningen af stoffer, dens øgede begyndelsestemperatur samt tilstedeværelsen af kemiske procesinitiatorer. I nogle tilfælde har reaktionerne karakter af en eksplosion.

Stoffer, der antændes eller eksploderer, når de opvarmes eller påvirkes mekanisk.

Nogle kemikalier er ustabile i naturen, i stand til at nedbrydes over tid under påvirkning af temperatur, friktion, stød og andre faktorer. Disse er som regel endoterme forbindelser, og processen med deres nedbrydning er forbundet med frigivelsen af en stor eller lille mængde varme. Disse omfatter salpeter, peroxider, hydroperoxider, carbider af visse metaller, acetylenider, acetylen osv.

Overtrædelser af de teknologiske regler, brug eller opbevaring af sådanne stoffer, påvirkning af en varmekilde på dem kan føre til deres eksplosive nedbrydning.

Acetylen har en tendens til eksplosiv nedbrydning under påvirkning af forhøjet temperatur og tryk.

Termiske manifestationer af elektrisk energi

Hvis det elektriske udstyr ikke er i overensstemmelse med det teknologiske miljøs karakter, samt i tilfælde af manglende overholdelse af reglerne for driften af dette elektriske udstyr, kan der opstå en brand- og eksplosionsfarlig situation i produktionen. Brand- og eksplosionsfarlige situationer opstår i teknologiske produktionsprocesser under kortslutning, i tilfælde af nedbrud i isoleringslaget, i tilfælde af overophedning af elektriske motorer, i tilfælde af beskadigelse af visse dele af elektriske netværk, i tilfælde af gnistudladninger af statisk og atmosfærisk elektricitet mv.

Typerne af atmosfærisk elektricitet omfatter:

Direkte lynnedslag. Faren for et direkte lynnedslag er i kontakten af HS med lynkanalen, hvor temperaturen når 2000 ° C med en aktionstid på omkring 100 μs. Alle brændbare blandinger antændes ved et direkte lynnedslag.
Sekundære manifestationer af lyn. Faren for en sekundær manifestation af lyn er gnistutladninger, der opstår som følge af den induktive og elektromagnetiske påvirkning af atmosfærisk elektricitet på industrielt udstyr, rørledninger og bygningskonstruktioner. Gnistudladningsenergien overstiger 250 mJ og er tilstrækkelig til at antænde brændbare stoffer fra Wmin = 0,25 J.
Højt potentiale udskridning. Det høje potentiale bringes ind i bygningen gennem metalkommunikation, ikke kun når de bliver direkte ramt af lynet, men også når kommunikationen er placeret i umiddelbar nærhed af lynaflederen. Hvis de sikre afstande mellem lynaflederen og kommunikationen ikke overholdes, når energien af mulige gnistutladninger værdier på 100 J og mere. Det vil sige, at det er tilstrækkeligt at antænde næsten alle brændbare stoffer.

elektriske gnister(buer):

Termisk effekt af kortslutningsstrømme. Som følge af en kortslutning opstår der en termisk effekt på lederen, som opvarmes til høje temperaturer og kan være fra et brændbart medium.

Elektriske gnister (dråber af metal). Elektriske gnister produceres under kortslutninger i elektriske ledninger, elektrisk svejsning og under smeltning af elektroderne på glødelamper til generelle formål.

Størrelsen af metaldråber under kortslutning af elektriske ledninger og smeltning af glødetråden af elektriske lamper når 3 mm, og under elektrisk svejsning 5 mm. Temperaturen på lysbuen under elektrisk svejsning når 4000 ° C, så lysbuen vil være en antændelseskilde for alle brændbare stoffer.

Elektriske glødelamper. Brandfaren for lamper skyldes muligheden for kontakt mellem HS og pæren på en elektrisk glødelampe, der er opvarmet over HS'ens selvantændelsestemperatur. Opvarmningstemperaturen på en elektrisk pæres pære afhænger af dens effekt, størrelse og placering i rummet.

Gnister af statisk elektricitet. Udladninger af statisk elektricitet kan genereres under transport af væsker, gasser og støv, ved stød, slibning, sprøjtning og lignende processer med mekanisk påvirkning af materialer og stoffer, der er dielektriske.

Produktion: For at sikre sikkerheden ved teknologiske processer, hvor kontakt af brændbare stoffer med antændelseskilder er mulig, er det nødvendigt at kende nøjagtigt deres natur for at udelukke påvirkningen af miljøet.

Spørgsmål 2: Forebyggende foranstaltninger, der udelukker antændelseskildernes indvirkning på et brændbart miljø.;

Brandslukningsforanstaltninger, der udelukker kontakt af et brændbart medium (HS) med åben ild og varme forbrændingsprodukter.

For at sikre brand- og eksplosionssikkerheden ved teknologiske processer, processer til forarbejdning, opbevaring og transport af stoffer og materialer er det nødvendigt at udvikle og implementere tekniske og tekniske foranstaltninger, der forhindrer dannelsen eller indførelsen af en antændelseskilde i HS.

Som nævnt tidligere kan ikke ethvert opvarmet legeme være en antændelseskilde, men kun de opvarmede legemer, der er i stand til at opvarme et bestemt volumen brændbar blanding til en bestemt temperatur, når varmeafgivelseshastigheden er lig med eller overstiger varmefjernelseshastigheden fra reaktionszone. I dette tilfælde skal kraften og varigheden af kildens termiske påvirkning være sådan, at de kritiske forhold, der er nødvendige for dannelsen af flammefronten, opretholdes i en vis tid. Derfor, ved at kende disse betingelser (betingelser for dannelse af IS), er det muligt at skabe sådanne betingelser for at udføre teknologiske processer, der ville udelukke muligheden for dannelse af antændelseskilder. I tilfælde, hvor sikkerhedsbetingelserne ikke er opfyldt, indføres tekniske og tekniske løsninger, der gør det muligt at udelukke HS'ens kontakt med antændelseskilder.

Den vigtigste tekniske og tekniske løsning, der udelukker kontakt af et brændbart medium med åben ild, varme forbrændingsprodukter samt stærkt opvarmede overflader, er at isolere dem fra mulig kontakt både under normal drift af udstyret og i tilfælde af ulykker.

Ved design af teknologiske processer med tilstedeværelsen af enheder med "brand"-virkning (rørovne, reaktorer, fakler), er det nødvendigt at sørge for isolering af disse installationer fra en mulig kollision af brændbare dampe og gasser med dem. Dette opnås:

placering af installationer i lukkede rum, isoleret fra andre enheder;
placering på åbne områder mellem "affyrings"-anordningerne og brandfarlige installationer af beskyttelsesbarrierer. For eksempel placering af lukkede strukturer, der fungerer som en barriere.
overholdelse af brandsikre regulerede huller mellem enheder;
brugen af dampgardiner i tilfælde, hvor det er umuligt at give en brandsikker afstand;
sikring af sikker udformning af blusbrændere med kontinuerlige forbrændingsanordninger, hvis diagram er vist i fig. en.

Figur 1 - Brænder til brændende gasser: 1 - dampforsyningsledning; 2 - tændingslinje for den næste brænder; 3 - gasforsyningsledning til den næste brænder; 4 - brænder; 5 - fakkel tønde; 6 - flammefanger; 7 - separator; 8 - ledning, gennem hvilken gas tilføres til forbrænding.

Antændelse af gasblandingen i den næste brænder udføres ved hjælp af den såkaldte flamme, der kører (den færdiglavede brændbare blanding antændes af en elektrisk tænder, og flammen, der bevæger sig opad, antænder brændergassen). For at reducere dannelsen af røg og gnister tilføres vanddamp til blussebrænderen.

med undtagelse af dannelsen af "lav-kalorie" IZ (rygning er kun tilladt på faciliteterne på særligt udstyrede steder).
brug af varmt vand eller damp til at varme frosne dele af procesudstyr op i stedet for fakler (udstyr på åbne parkeringspladser med varmluftforsyningssystemer) eller induktionsvarmer.
rensning af rørledninger og ventilationsanlæg fra brændbare aflejringer med et brandsikkert middel (dampning og mekanisk rensning). I særlige tilfælde er det tilladt at afbrænde affald efter demontering af rørledninger i særligt udpegede områder og faste pladser til varmt arbejde.
kontrol over tilstanden af udlægning af røgkanaler under drift af ovne og forbrændingsmotorer, for at forhindre utætheder og udbrændinger i udstødningsrørene.
beskyttelse af stærkt opvarmede overflader på procesudstyr (kamre med returvand) med termisk isolering med beskyttende hylstre. Den maksimalt tilladte overfladetemperatur bør ikke overstige 80 % af selvantændelsestemperaturen for brændbare stoffer, der anvendes i produktionen.
advarsel om den farlige manifestation af gnister fra ovne og motorer. I praksis opnås denne beskyttelsesretning ved at forhindre dannelsen af gnister og bruge specielle anordninger til at fange og slukke dem. For at forhindre dannelse af gnister er følgende tilvejebragt: automatisk vedligeholdelse af den optimale temperatur af den brændbare blanding, der leveres til forbrænding; automatisk regulering af det optimale forhold mellem brændstof og luft i den brændbare blanding; forebyggelse af kontinuerlig drift af ovne og motorer i tvungen tilstand med overbelastning; brugen af de typer brændstof, som ovnen og motoren er konstrueret til; systematisk rensning af de indvendige overflader af ovne, røgkanaler fra sod og udstødningsmanifolder fra motorer fra kulstof-olieaflejringer osv.

For at fange og slukke gnister, der dannes under driften af ovne og motorer, bruges gnistfangere og gnistfangere, hvis drift er baseret på brugen af tyngdekraften (sedimentære kamre), inerti (kamre med skillevægge, gitre, dyser) , centrifugalkræfter (cyklon- og turbine-hvirvelkamre).

De mest udbredte i praksis er gnistfangere af gravitations-, inerti- og centrifugaltyper. De er for eksempel udstyret med røgkanaler af røggastørrere, udstødningssystemer til biler og traktorer.

For at sikre dybderensning af røggasser fra gnister, anvendes der i praksis ofte ikke én, men flere forskellige typer gnistfangere og gnistfangere, som er serieforbundne med hinanden. Flertrins gnistfangning og slukning har vist sig pålideligt, for eksempel i teknologiske processer til tørring af knuste brændbare materialer, hvor røggasser blandet med luft bruges som varmebærer.

Brandslukningsforanstaltninger, der udelukker farlige termiske manifestationer af mekanisk energi

At forhindre dannelsen af antændelseskilder fra de farlige termiske påvirkninger af mekanisk energi er en presserende opgave ved eksplosive og brandfarlige genstande, samt ved genstande, hvor støv og fibre bruges eller behandles.

For at forhindre dannelse af gnister under stød samt frigivelse af varme under friktion, anvendes følgende organisatoriske og tekniske løsninger:

Brug af gnistfrit værktøj. På steder med mulig dannelse af eksplosive blandinger af dampe eller gasser er det nødvendigt at bruge et eksplosionssikkert værktøj. Værktøj lavet af bronze, fosforbronze, messing, beryllium osv. anses for gnistsikkert.

Eksempel: 1. Egensikre jernbanebremsesko. tanke.2. Messingværktøj til åbning af kalciumkarbidtromler i acetylenstationer.

Anvendelse af magnetiske, gravitations- eller inertifælder. Så for at rense rå bomuld fra sten, før det kommer ind i maskinerne, installeres gravitations- eller inertistenfælder. Metalurenheder i bulk- og fibermaterialer fanges også af magnetiske separatorer. Sådanne anordninger er meget udbredt i mel- og kornproduktion såvel som i fodermøller.

Hvis der er fare for, at faste ikke-magnetiske urenheder trænger ind i maskinen, foretages for det første en grundig sortering af råvarer, og for det andet er den indvendige overflade af maskinerne, hvorpå disse urenheder kan ramme, beklædt med blødt metal. gummi eller plastik.

Forebyggelse af stød fra bevægelige mekanismer af maskiner på deres faste dele. De vigtigste brandforebyggende foranstaltninger, der sigter mod at forhindre dannelsen af stød- og friktionsgnister, er reduceret til omhyggelig regulering og afbalancering af akslerne, det korrekte valg af lejer, kontrol af størrelsen af mellemrummene mellem de bevægelige og stationære dele af maskinen, deres pålidelige fastgørelse, som eliminerer muligheden for langsgående bevægelser; forhindre overbelastning af maskiner.

Udførelse i eksplosionsfarlige rum af gulve, der ikke gnister. Der stilles øgede krav til egensikkerhed for industrilokaler med tilstedeværelse af acetylen, ethylen, carbonmonoxid, carbondisulfid osv., hvis gulve og platforme er lavet af et materiale, der ikke danner gnister, eller er foret med gummi måtter, stier mv.

Forebyggelse af antændelse af stoffer på steder med intens varmeafgivelse under friktion. Til dette formål, for at forhindre overophedning af lejerne, udskiftes glidelejer med rullelejer (hvor en sådan mulighed eksisterer). I andre tilfælde udføres automatisk kontrol af temperaturen på deres opvarmning. Visuel temperaturkontrol udføres ved at påføre varmefølsomme malinger, der skifter farve, når lejehuset opvarmes.

Forebyggelse af overophedning af lejer opnås også ved: at udstyre automatiske kølesystemer med olie eller vand som kølemiddel; rettidig vedligeholdelse af høj kvalitet (systematisk smøring, forebyggelse af overspænding, eliminering af forvrængninger, overfladerensning fra forurening).

For at undgå overophedning og brand af transportbånd og drivbånd må arbejde med overbelastning ikke tillades; det er nødvendigt at kontrollere graden af spænding af båndet, bæltet, deres tilstand. Blokeringer af elevatorsko med produkter, forvrængning af bælter og deres friktion mod hylstre bør ikke tillades. Ved brug af kraftige højtydende transportører og elevatorer kan der bruges enheder og enheder, der automatisk signalerer overbelastningsdrift og stopper båndets bevægelse, når elevatorskoen kollapser.

For at forhindre vikling af fibrøse materialer på maskinens roterende aksler er det nødvendigt at beskytte dem mod direkte kollision med de materialer, der behandles, ved at bruge bøsninger, cylindriske og koniske hylstre, ledere, styrestænger, anti-opviklingsskærme osv. Derudover er minimumsafstanden mellem akseltappene og lejerne indstillet; der er en systematisk overvågning af akslerne, hvor der kan være viklinger, deres rettidige rensning af fibre, deres beskyttelse med specielle anti-viklede skarpe knive, der skærer den fiber, der bliver viklet. En sådan beskyttelse ydes f.eks. af skuremaskiner på hørmøller.

Forebyggelse af overophedning af kompressorer ved komprimering af gasser.

Kompressorens overophedning forhindres ved at opdele gaskompressionsprocessen i flere trin; arrangement af gaskølesystemer ved hvert kompressionstrin; installation af en sikkerhedsventil på afgangsledningen bag kompressoren; automatisk kontrol og regulering af temperaturen af den komprimerede gas ved at ændre strømningshastigheden af kølevæsken, der leveres til køleskabene; et automatisk blokeringssystem, der sikrer, at kompressoren slukkes i tilfælde af en stigning i gastryk eller temperatur i afgangsledningerne; rengøring af varmeveksleroverfladen på køleskabe og de indre overflader af rørledninger fra kulstof-olieaflejringer.

Forebyggelse af dannelsen af antændelseskilder under termiske manifestationer af kemiske reaktioner

For at forhindre antændelse af brændbare stoffer som et resultat af kemisk interaktion ved kontakt med et oxidationsmiddel, vand, er det nødvendigt at kende for det første årsagerne, der kan føre til en sådan interaktion, og for det andet kemien i selve processerne -antændelse og selvantændelse. Viden om årsagerne og betingelserne for dannelsen af farlige termiske manifestationer af kemiske reaktioner giver os mulighed for at udvikle effektive brandforebyggende foranstaltninger, der udelukker deres forekomst. Derfor er de vigtigste brandforebyggende foranstaltninger, der forhindrer farlige termiske manifestationer af kemiske reaktioner:

Pålidelig tæthed af enheder, som udelukker kontakt af stoffer opvarmet over selvantændelsestemperaturen samt stoffer med lav selvantændelsestemperatur med luft;

Forebyggelse af spontan forbrænding af stoffer ved at reducere hastigheden af kemiske reaktioner og biologiske processer, samt eliminere betingelserne for varmeakkumulering;

Reduktion af hastigheden af kemiske reaktioner og biologiske processer udføres ved en række forskellige metoder: begrænsning af fugtighed under opbevaring af stoffer og materialer; sænke temperaturen ved opbevaring af stoffer og materialer (for eksempel korn, dyrefoder) ved kunstig afkøling; opbevaring af stoffer i et miljø med lavt iltindhold; reduktion af den specifikke kontaktflade af selvantændende stoffer med luft (brikettering, granulering af pulveriserede stoffer); brugen af antioxidanter og konserveringsmidler (opbevaring af dyrefoder); fjernelse af kontakt med luft og kemisk aktive stoffer (peroxidforbindelser, syrer, baser osv.) ved separat opbevaring af selvantændelige stoffer i lukkede beholdere.

Ved at kende de geometriske dimensioner af stakken og stoffets begyndelsestemperatur er det muligt at bestemme den sikre periode for deres opbevaring.

Eliminering af varmeakkumuleringsbetingelser udføres på følgende måde:

begrænsning af størrelsen af stakke, campingvogne eller dynger af det opbevarede stof;
aktiv ventilation af luft (hø og andre fiberholdige plantematerialer);
periodisk blanding af stoffer under deres langtidsopbevaring;
reduktion af intensiteten af dannelsen af brændbare aflejringer i procesudstyr ved hjælp af indfangningsanordninger;
periodisk rensning af procesudstyr fra selvantændende brændbare aflejringer;

forebyggelse af antændelse af stoffer ved interaktion med vand eller luftfugtighed. Til dette formål er de beskyttet mod kontakt med vand og fugtig luft ved hjælp af isoleret opbevaring af stoffer fra denne gruppe fra andre brændbare stoffer og materialer; støtte til overskydende vand (for eksempel i apparater til fremstilling af acetylen fra calciumcarbid).

Forebyggelse af antændelse af stoffer i kontakt med hinanden. Brande fra antændelse af stoffer i kontakt med hinanden forhindres ved separat opbevaring samt ved at eliminere årsagerne til deres nødudgang fra apparater og rørledninger.

Eliminering af antændelse af stoffer som følge af selvnedbrydning ved opvarmning eller mekanisk påvirkning. Forebyggelse af antændelse af stoffer, der er tilbøjelige til eksplosiv nedbrydning, tilvejebringes ved beskyttelse mod opvarmning til kritiske temperaturer, mekaniske påvirkninger (chok, friktion, tryk osv.).

Forebyggelse af antændelseskilder fra termiske manifestationer af elektrisk energi

Forebyggelse af farlige termiske manifestationer af elektrisk energi sikres ved:

det korrekte valg af niveauet og typen af eksplosionsbeskyttelse af elektriske motorer og kontrolanordninger, andet elektrisk udstyr og hjælpeudstyr i overensstemmelse med klassen af brand- eller eksplosionsfare for zonen, kategorien og gruppen af eksplosiv blanding;
periodisk test af isolationsmodstanden af elektriske netværk og elektriske maskiner i overensstemmelse med tidsplanen for forebyggende vedligeholdelse;
beskyttelse af elektrisk udstyr mod kortslutningsstrømme (SC) (brug af højhastighedssikringer eller afbrydere);
forebyggelse af teknologisk overbelastning af maskiner og enheder;
forebyggelse af store transiente modstande gennem en systematisk gennemgang og reparation af kontaktdelen af elektrisk udstyr;
udelukkelse af statisk elektricitetsudladninger ved at jorde teknologisk udstyr, øge luftfugtighed eller bruge antistatiske urenheder på de mest sandsynlige steder til at generere ladninger, ionisere miljøet i enheder og begrænse bevægelseshastigheden for væsker, der er elektrificerede;
beskyttelse af bygninger, strukturer, fritstående enheder mod direkte lynnedslag fra lynafledere og beskyttelse mod sekundære virkninger.

Konklusion på spørgsmålet:

Brandforebyggende foranstaltninger i virksomheder bør ikke negligeres. Da eventuelle besparelser på brandsikring vil være uforholdsmæssigt små i forhold til tabene ved en brand, der er opstået af denne grund.

Lektionens konklusion:

Eliminering af antændelseskildens påvirkning af stoffer og materialer er en af de vigtigste foranstaltninger til at forhindre, at der opstår brand. På de anlæg, hvor det ikke er muligt at fjerne brandbelastningen, lægges der særlig vægt på udelukkelse af antændelseskilden.

Beregning af parametre for brand (eksplosion) kilder

På dette stadium er det nødvendigt at vurdere antændelseskilders evne til at igangsætte brændbare stoffer.

Der tages højde for fire antændelseskilder:

a) sekundær virkning af lyn;

b) kortslutningsgnister;

c) elektriske svejsegnister;

d) pære fra en glødelampe.

e) brændende isolering af det elektriske kabel (ledning)

Sekundær påvirkning af lyn

Faren for den sekundære påvirkning af lynet ligger i gnistutladninger som følge af de induktive og elektromagnetiske virkninger af atmosfærisk elektricitet på produktionsudstyr, rørledninger og bygningskonstruktioner. Gnistudladningsenergien overstiger 250 mJ og er tilstrækkelig til at antænde brændbare stoffer med en minimumsantændelsesenergi på op til 0,25 J.

Den sekundære handling af et lynnedslag er farlig for den gas, der har fyldt hele rummets rumfang.

Termisk virkning af korte strømme

Det er klart, at i tilfælde af en kortslutning, når beskyttelsesapparatet svigter, er de gnister, der opstår, i stand til at antænde den brændbare væske og eksplodere gassen (denne mulighed vurderes nedenfor). Når beskyttelsen er aktiveret, varer kortslutningsstrømmen kort og er kun i stand til at antænde PVC-ledningerne.

Temperaturen på lederen t omkring C, opvarmet af en kortslutningsstrøm, beregnes ved formlen

hvor t n er lederens begyndelsestemperatur, o C;

jeg k.z. - kortslutningsstrøm, A;

R - modstand (aktiv) af lederen, Ohm;

k.z. - kortslutningsvarighed, s;

C pr - varmekapacitet af trådmaterialet, J * kg -1 * K -1;

m pr - trådens vægt, kg.

For at ledningerne kan antænde, er det nødvendigt, at temperaturen t pr er større end antændelsestemperaturen på PVC ledningerne t hhv. \u003d 330 om C.

Lederens begyndelsestemperatur antages at være lig med den omgivende temperatur på 20 ° C. Ovenfor i kapitel 1.2.2, lederens aktive modstand (Ra \u003d 1,734 Ohm) og kortslutningsstrømmen (I kortslutning \u003d 131,07 A) blev beregnet. Varmekapaciteten af kobber C pr \u003d 400 J * kg -1 * K -1. Trådens masse er produktet af tæthed og volumen, og volumen er produktet af længden L og tværsnitsarealet af lederen S

m pr \u003d * S * L (18)

Ifølge opslagsbogen finder vi værdien \u003d 8,96 * 10 3 kg / m 3. I formel (18) erstatter vi værdien af tværsnitsarealet af den anden ledning, fra tabel. 11, den korteste, det vil sige L \u003d 2 m og S \u003d 1 * 10 -6 m. Trådens masse er

m pr \u003d 8,96 * 10 3 * 10 -6 * 2 \u003d 1,792 * 10 -2

Med varigheden af en kortslutning kortslutning. \u003d 30 ms, ifølge tabel 11, vil lederen varme op til en temperatur

Denne temperatur er ikke nok til at antænde PVC-ledninger. Og hvis beskyttelsen slukker, vil det være nødvendigt at beregne sandsynligheden for brand af PVC-ledningerne.

Gnister kortslutning

I tilfælde af en kortslutning opstår der gnister, der har en starttemperatur på 2100 ° C og er i stand til at antænde den brændbare væske og eksplodere gassen.

Kobberdråbens begyndelsestemperatur er 2100 o C. Højden, hvor kortslutningen opstår, er 1 m, og afstanden til den brændbare væskepøl er 4 m. Dråbediameteren er d til =2,7 mm eller d til =2,7*10 -3.

Mængden af varme, som et metaldråbe er i stand til at afgive til et brændbart medie, når det afkøles til dets antændelsestemperatur, beregnes som følger: den gennemsnitlige flyvehastighed for et metaldråbe under frit fald w cf, m/s, beregnes ved formlen

hvor g er fritfaldsaccelerationen, 9,81 m/s 2 ;

H - faldhøjde, 1 m.

Vi får den gennemsnitlige hastighed af faldet under frit fald

Varigheden af faldet af et fald kan beregnes ved hjælp af formlen

Derefter beregnes volumenet af dråben Vk ved hjælp af formlen

Dråbemasse m k, kg:

hvor er densiteten af metallet i smeltet tilstand, kg * m -3.

Densiteten af kobber i smeltet tilstand (ifølge læreren) er 8,6 * 10 3 kg / m 3, og massen af dråben i henhold til formlen (22)

m k \u003d 8,6 * 10 3 * 10,3138 * 10 -9 \u003d 8,867 * 10 -5

Flyvetid for en metaldråbe i en smeltet (flydende) tilstand p, s:

hvor C p er den specifikke varmekapacitet af dråbematerialesmelten, for kobber C p = 513 J * kg -1 * K -1;

S k - overfladeareal af dråben, m 2 , Sk = 0,785d k 2 = 5,722*10 -6;

T n, T pl - temperaturen af dråben ved begyndelsen af flyvningen og metallets smeltepunkt, henholdsvis T n =2373 K, T pl =1083 K;

To - omgivelsestemperatur, To =293 K;

Varmeoverførselskoefficient, W * m -2 * K -1.

Varmeoverførselskoefficienten beregnes i følgende rækkefølge:

1) beregn først Reynolds-tallet

hvor v \u003d 1,51 * 10 -5 1 / (m 2 * s) - koefficient for kinematisk viskositet af luft ved en temperatur på 293 K,

hvor \u003d 2,2 * 10 -2 W * m -1 * K -1 - koefficient for luftens varmeledningsevne,

1*102 W*m-2 *K-1.

Efter at have beregnet varmeoverførselskoefficienten finder vi flyvetiden for en metaldråbe i smeltet (flydende) tilstand ifølge formlen (23)

Fordi< р, то конечную температуру капли определяют по формуле

Selvantændelsestemperaturen for propan er 466 ° C, og temperaturen på dråben (gnisten), når den nærmer sig det brændbare væskebassin er 2373 K eller 2100 ° C. Ved denne temperatur vil isopren antændes og brænde støt, og propan vil eksplodere, selvom der opstår en kortslutningsgnist. Flammepunktet for isopren er -48 0 С.

Side 5 af 14

Påvirkninger af faste legemer med dannelse af gnister.

Ved en vis slagkraft af nogle faste legemer mod hinanden kan der dannes gnister, som kaldes stød- eller friktionsgnister.

Gnister opvarmes til en høj temperatur (varme) partikler af metal eller sten (afhængigt af hvilke faste stoffer der er involveret i kollisionen), der varierer i størrelse fra 0,1 til 0,5 mm eller mere.

Temperaturen af stødgnister fra konventionelle konstruktionsstål når metallets smeltepunkt - 1550 °C.

På trods af den høje temperatur af gnisten er dens antændelsesevne relativt lav, fordi på grund af den lille størrelse (masse) er reserven af termisk energi af gnisten meget lille. Gnister er i stand til at antænde damp-gas-luft-blandinger med en kort induktionsperiode og en lille minimal antændelsesenergi. Acetylen, hydrogen, ethylen, carbonmonoxid og carbondisulfid udgør den største fare i denne henseende.

Antændelsesevnen for en gnist i hvile er højere end en flyvende, da en stationær gnist afkøles langsommere, den afgiver varme til samme volumen som et brændbart medium og kan derfor opvarme den til en højere temperatur. Derfor er gnister i hvile i stand til at antænde selv faste stoffer i knust form (fibre, støv).

Gnister under produktionsforhold dannes ved arbejde med slagværktøj (nøgler, hamre, mejsler osv.), når metalurenheder og sten kommer ind i maskiner med roterende mekanismer (enheder med blandere, ventilatorer, gasblæsere osv.) , samt når maskinens bevægelige mekanismer rammer de stationære (hammermøller, ventilatorer, enheder med hængslede dæksler, luger osv.).

Foranstaltninger til at forhindre den farlige manifestation af gnister fra stød og friktion:

Brug i eksplosive områder (lokaler) brug gnistsikkert værktøj.
Blæser med ren luft af produktionsstedet for reparation og andre arbejder.
Udelukkelse af metalurenheder og sten fra at komme ind i maskinerne (magnetfælder og stenfælder).
For at forhindre gnister fra stød fra bevægelige mekanismer på maskiner på stationære:
1. omhyggelig justering og afbalancering af aksler;
2. kontrol af hullerne mellem disse mekanismer;
3. undgå overbelastning af maskiner.
Brug egensikre ventilatorer til transport af damp- og gas-luftblandinger, støv og faste brændbare materialer.
I lokalerne til produktion og opbevaring af acetylen, ethylen mv. gulve skal være lavet af gnistfrit materiale eller dækket af gummimåtter.

Overfladefriktion af legemer.

Bevægelige kroppe i kontakt i forhold til hinanden kræver energi for at overvinde friktionskræfter. Denne energi omdannes næsten udelukkende til varme, som igen afhænger af typen af friktion, gnidningsoverfladernes egenskaber (deres beskaffenhed, forureningsgrad, ruhed), tryk, overfladestørrelse og begyndelsestemperatur. Under normale forhold fjernes den frigivne varme rettidigt, og dette sikrer et normalt temperaturregime. Men under visse forhold kan temperaturen på gnidningsoverflader stige til farlige værdier, hvorved de kan blive en antændelseskilde.

Årsagerne til stigningen i temperaturen af gnidningslegemer i det generelle tilfælde er en stigning i mængden af varme eller et fald i varmefjernelse. Af disse grunde forekommer der i de teknologiske produktionsprocesser farlig overophedning af lejer, transportbånd og drivremme, fibrøse brændbare materialer, når de er viklet på roterende aksler, såvel som faste brændbare materialer under deres bearbejdning.

Foranstaltninger til at forhindre den farlige manifestation af overfladefriktion af legemer:

Udskiftning af glidelejer med rullelejer.
Overvågning af smøring, temperatur på lejer.
Kontrol over graden af spænding af transportbånd, bånd, forhindrer drift af maskiner med overbelastning.
Udskiftning af fladremsgear med kileremme.
For at forhindre vikling af fibermaterialer på roterende aksler skal du bruge:
1. brug af løse bøsninger, foringsrør mv. for at beskytte åbne områder af akslerne mod kontakt med fibrøst materiale;
2. forebyggelse af overbelastning;
3. enheden af specielle knive til skæring af snoede fibrøse materialer;
4. indstilling af minimumsafstande mellem akslen og lejet.
Ved bearbejdning af brændbare materialer er det nødvendigt:
1. observer skæretilstanden,
2. slib værktøj til tiden
3. brug lokal afkøling af skærestedet (emulsioner, olier, vand osv.).

4.9. Ud fra de indsamlede data beregnes sikkerhedsfaktoren K s i følgende rækkefølge.
4.9.1. Beregn den gennemsnitlige tid for eksistensen af en brand- og eksplosionsfarlig hændelse (t0) (gennemsnitlig tid brugt i svigt) i henhold til formlen
(68)
hvor t j- livstid jeg-th brand- og eksplosionsfarlig hændelse, min;
m- Samlet antal begivenheder (produkter);
j- sekvensnummer på begivenheden (produkt).
4.9.2. Et punktestimat af variansen ( D 0) den gennemsnitlige tid for eksistensen af en brand- og eksplosionsfarlig hændelse beregnes ved hjælp af formlen
(69)
4.9.3. Standardafvigelsen () af et punktestimat af den gennemsnitlige levetid for en hændelse - t0 beregnes med formlen
(70)
4.9.4. Fra tabel. 5 vælg koefficientværdi t b afhængig af antallet af frihedsgrader ( m-1) med et konfidensniveau b=0,95.
Tabel 5

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

4.9.5. Sikkerhedsfaktor ( K b) (koefficienten under hensyntagen til afvigelsen af værdien af parameteren t0, beregnet ved formel (68), fra dens sande værdi) beregnes ud fra formlen
(71)
4.9.6. Når der kun indtræffer én hændelse i løbet af året, antages sikkerhedsfaktoren at være lig med én.
5. Bestemmelse af brandfarlige parametre for termiske kilder til elementfejlfrekvens
5.1. Brandfareparametre for varmekilder
5.1.1. Udledning af atmosfærisk elektricitet
5.l.l.l. Direkte lynnedslag
Faren for et direkte lynnedslag ligger i kontakten mellem et brændbart medium og en lynkanal, hvor temperaturen når 30.000 ° C ved en strømstyrke på 200.000 A og en virkningstid på omkring 100 μs. Alle brændbare medier antændes ved et direkte lynnedslag.
5.1.1.2. Sekundær påvirkning af lyn
Faren for den sekundære påvirkning af lynet ligger i gnistutladninger som følge af de induktive og elektromagnetiske virkninger af atmosfærisk elektricitet på produktionsudstyr, rørledninger og bygningskonstruktioner. Gnistudladningsenergien overstiger 250 mJ og er tilstrækkelig til at antænde brændbare stoffer med en minimumsantændelsesenergi på op til 0,25 J.
5.1.1.3. Højt potentiale udskridning
Det høje potentiale bringes ind i bygningen gennem metalkommunikation, ikke kun når de bliver direkte ramt af lynet, men også når kommunikationen er placeret i umiddelbar nærhed af lynaflederen. Med forbehold for sikre afstande mellem lynafledere og kommunikation, når energien af mulige gnistutladninger værdier på 100 J eller mere, det vil sige, at det er tilstrækkeligt at antænde alle brændbare stoffer.
5.1.2. Elektrisk gnist (bue)
5.1.2.1. Termisk effekt af kortslutningsstrømme
Ledertemperatur ( t pr), °С, opvarmet af en kortslutningsstrøm, beregnes af formlen

(72)
hvor t n er lederens begyndelsestemperatur, °C;
jeg kortslutning - kortslutningsstrøm, A;
R- ledermodstand, Ohm;
tk.z - kortslutningstid, s;
FRA pr - lederens varmekapacitet, J×kg-1×K-1;
m pr - lederens masse, kg.
Brandbarheden af kablet og lederen med isolering afhænger af værdien af multipliciteten af kortslutningsstrømmen jeg k.z, altså fra forholdets værdi jeg kortslutning til den kontinuerlige strøm af kablet eller ledningen. Hvis denne multiplicitet er større end 2,5, men mindre end 18 for kablet og 21 for ledningen, så antændes PVC-isolering.
5.1.2.2. Elektriske gnister (dråber af metal)
Elektriske gnister (metaldråber) produceres ved elektriske kortslutninger, elektrisk svejsning og ved at smelte elektroderne på glødelamper til almindelige formål. Størrelsen af metaldråber når i dette tilfælde 3 mm (til loftsvejsning - 4 mm). Ved kortslutning og elektrisk svejsning flyver partikler ud i alle retninger, og deres hastighed overstiger ikke henholdsvis 10 og 4 m s-1. Dråbetemperaturen afhænger af metaltypen og er lig med smeltepunktet. Temperaturen af aluminiumsdråber under en kortslutning når 2500 °C, temperaturen på svejsepartikler og nikkelpartikler i glødelamper når 2100 °C. Dråbestørrelsen ved skæring af metal når 15-26 mm, hastigheden er 1 m s-1, temperaturen er 1500 °C. Temperaturen på lysbuen under svejsning og skæring når 4000 ° C, så lysbuen er antændelseskilden for alle brændbare stoffer.
Zonen for partikeludvidelse under en kortslutning afhænger af ledningens højde, partiklernes begyndelseshastighed, afgangsvinklen og er af sandsynlig karakter. Med en trådhøjde på 10 m er sandsynligheden for, at partikler falder i en afstand på 9 m, 0,06; 7m-0,45 og 5m-0,92; i en højde på 3 m er sandsynligheden for, at partikler falder i en afstand af 8 m, 0,01, 6 m - 0,29 og 4 m - 0,96, og i en højde på 1 m er sandsynligheden for, at partikler spredes ved 6 m, 0,06, 5 m - 0,24, 4 m - 0,66 og 3 m - 0,99.
Mængden af varme, som en metaldråbe er i stand til at afgive til et brændbart medium, når det afkøles til dets selvantændelsestemperatur, beregnes på følgende måde.
Den gennemsnitlige flyvehastighed for et metalfald i frit fald (wк), m×s-1, beregnes med formlen
(73)
hvor g=9,8l m×s-1 - frit faldsacceleration;
H- faldhøjde, m
Metaldråbevolumen ( V k), m3, beregnes ved formlen

(74)
hvor d k - dråbediameter, m.
Dråbemasse ( m k), kg, beregnet ved formlen
(75)
hvor r er densiteten af metallet, kg×m-3.
Afhængigt af varigheden af en dråbeflyvning er tre af dens tilstande mulige: væske, krystallisation, fast.
Flyvetiden for en dråbe i smeltet (flydende) tilstand (tp), s, beregnes ved formlen

(76)
hvor C p - specifik varme af metalsmelten, J×k-1K-1;
m k er dråbens masse, kg;
S k=0,785 - dråbeoverfladeareal, m2;
T n, T pl er temperaturen af dråben ved begyndelsen af flyvningen og metallets smeltepunkt, henholdsvis K;
T 0 - omgivende (luft) temperatur, K;
-en- varmeoverførselskoefficient, W, m-2 K-1.
Varmeoverførselskoefficienten bestemmes i følgende rækkefølge:
a) beregn Reynolds-tallet efter formlen
(77)
hvor d k - dråbediameter m;
v= 15,1 × 10-6 - koefficient for kinematisk viskositet af luft ved en temperatur på 20 ° С, m-2 × s-1.
b) beregn Nusselt-kriteriet efter formlen
(78)
c) beregn varmeoverførselskoefficienten efter formlen
, (79)
hvor lВ=22×10-3 - koefficient for luftens varmeledningsevne, W×m-1× -К-1.
Hvis t £ tp, så bestemmes dråpens sluttemperatur af formlen

(80)
Flyvetiden for en dråbe, hvorunder den krystalliserer, bestemmes af formlen

(81)
hvor FRA cr - specifik varme ved metalkrystallisation, J×kg-1.
Hvis tr (82)
Hvis t>(tр+tcr), så er sluttemperaturen for faldet i fast tilstand bestemt af formlen
(83)
hvor FRA k er metallets specifikke varmekapacitet, J kg -1×K-1.
Mængden af varme ( W), J, givet af en dråbe metal til et fast eller flydende brændbart materiale, som det faldt på, beregnes ved formlen
(84)
hvor T sv - selvantændelsestemperatur af brændbart materiale, K;
TIL- koefficient lig med forholdet mellem den varme, der gives til det brændbare stof, og den energi, der er lagret i dråben.
Hvis det ikke er muligt at bestemme koefficienten TIL, accepter derefter TIL=1.
En mere streng bestemmelse af den endelige dråbetemperatur kan udføres under hensyntagen til varmeoverførselskoefficientens afhængighed af temperaturen.
5.1.2.3. Elektriske glødelamper til generelle formål
Brandfaren for lamper skyldes muligheden for kontakt mellem et brændbart medium og pæren på en elektrisk glødelampe opvarmet over selvantændelsestemperaturen for et brændbart medium. Opvarmningstemperaturen på en elektrisk pæres pære afhænger af lampens effekt, dens størrelse og placering i rummet. Afhængigheden af den maksimale temperatur på pæren af en vandret placeret lampe af dens effekt og tid er vist i fig. 3.

For pokker. 3

5.1.2.4. Gnister af statisk elektricitet
gnist energi ( W i), J, som kan opstå under påvirkning af spænding mellem pladen og ethvert jordet objekt, beregnes ud fra den energi, der er lagret af kondensatoren fra formlen
(85)
hvor FRA- kondensatorens kapacitans, F;
U- spænding, V.
Potentialeforskellen mellem et ladet legeme og jorden måles med elektrometre under reelle produktionsforhold.

Hvis W U³0,4 W m.e.z ( W m.e.z ¾ mindste antændelsesenergi af mediet), så betragtes en gnist af statisk elektricitet som en antændelseskilde.
Den virkelige fare er "kontakt" elektrificeringen af mennesker, der arbejder med bevægelige dielektriske materialer. Når en person kommer i kontakt med et jordforbundet objekt, dannes der gnister med en energi på 2,5 til 7,5 mJ. Afhængigheden af energien af en elektrisk udladning fra den menneskelige krop og potentialet for statiske elektricitetsladninger er vist i fig. 4.
5.1.3. Mekaniske (friktions)gnister (gnister fra stød og friktion)
Størrelsen af stød- og friktionsgnister, som er et stykke metal eller sten, der er opvarmet til en glød, overstiger normalt ikke 0,5 mm, og deres temperatur er inden for metallets smeltepunkt. Temperaturen af gnister dannet under kollisionen af metaller, der er i stand til at indgå i kemisk interaktion med hinanden med frigivelse af en betydelig mængde varme, kan overstige smeltetemperaturen, og derfor bestemmes den eksperimentelt eller ved beregning.
Mængden af varme, der afgives af gnisten, når den afkøles fra den oprindelige temperatur t n op til selvantændelsestemperaturen for et brændbart medium t sv beregnes ved hjælp af formel (84), og afkølingstiden t er som følger.
Temperaturforholdet (Qp) beregnes ved formlen
(86)
hvor t c - lufttemperatur, °C.
Varmeoverførselskoefficient ( -en), W × m-2 × K-1, beregnes ved formlen
(87)
hvor w og - gnistflyvningshastighed, m×s-1.
gnisthastighed ( w i), dannet ved påvirkning af et frit faldende legeme, beregnes ved formlen
(88)
og ved stød med et roterende legeme i henhold til formlen
(89)
hvor n- rotationsfrekvens, s-1;
R- radius af det roterende legeme, m.
Flyvehastigheden for gnister, der genereres ved arbejde med et slaginstrument, er lig med 16 m s
Biot-kriteriet beregnes ved formlen
(90)
hvor d u er gnistdiameteren, m;
li er koefficienten for termisk ledningsevne af gnistmetallet ved selvantændelsestemperaturen for det brændbare stof ( t sv), W m-1 x K-1.
Ifølge værdierne for den relative overtemperatur qp og kriteriet I jeg bestemmer efter grafen (fig. 5) Fourier-kriteriet.

For pokker. fem

Afkølingstiden for en metalpartikel (t), s, beregnes ved formlen
(91)
hvor F 0 - Fourier-kriterium;
FRA og - gnistmetallets varmekapacitet ved selvantændelsestemperaturen for det brændbare stof, J×kg-1×K-1;
ri er densiteten af gnistmetallet ved selvantændelsestemperaturen for det brændbare stof, kg×m-3.
I nærværelse af eksperimentelle data om antændelsesevnen af friktionsgnister kan en konklusion om deres fare for det analyserede brændbare medium laves uden beregninger.
5.1.4. Åben ild og gnister fra motorer (ovne)
Brandfaren ved en flamme skyldes intensiteten af den termiske effekt (varmefluxtæthed), påvirkningsområdet, orientering (gensidig position), hyppighed og tidspunkt for dens virkning på brændbare stoffer. Varmefluxtætheden af diffusionsflammer (tændstikker, stearinlys, gasbrændere) er 18-40 kW×m-2, og forblandet (blæselamper, gasbrændere) 60-140 kW×m-2. 6 viser temperatur- og tidskarakteristika for nogle flammer og varmekilder med lavt kalorieindhold.
Tabel 6

Navn på det brændende stof (produkt) eller brandfarlige drift	Flammetemperatur (ulmende eller opvarmning), °C	Brændetid (ulmen), min
Brandfarlige og brændbare væsker	880	¾
Træ og savet træ	1000	-
Naturlige og flydende gasser	1200	-
Gasmetalsvejsning	3150	-
Gasskæring af metal	1350	-
Ulmende cigaret	320-410	2-2,5
Ulmende cigaret	420¾460	26-30
brændende tændstik	600¾640	0,33

En åben ild er farlig ikke kun i direkte kontakt med et brændbart medium, men også når det bestråles. Bestrålingsintensitet ( g p), W × m-2, beregnes ved formlen

(92)
hvor 5,7 er emissiviteten af en sort krop, W × m-2 × K-4;
epr - reduceret emissivitet af systemet

(93)
ef - graden af sorthed af faklen (når brænding af træ er 0,7, olieprodukter 0,85);
ev - graden af emissivitet af det bestrålede stof er taget fra referencelitteraturen;
T f - flammens temperatur, K,
T sv er temperaturen af det brændbare stof, K;
j1f er bestrålingskoefficienten mellem den udstrålende og den bestrålede overflade.
De kritiske værdier for bestrålingsintensiteten afhængig af bestrålingstiden for nogle stoffer er angivet i tabel. 7.
Brandfaren ved gnister fra skorstene, fyrrum, rør fra lokomotiver og diesellokomotiver samt andre maskiner, brande, er i høj grad bestemt af deres størrelse og temperatur. Det er blevet fastslået, at en gnist med en diameter på 2 mm er en brandfare, hvis den har en temperatur på omkring 1000 ° C, en gnist med en diameter på 3 mm er 800 ° C, og en gnist med en diameter på 5 mm er 600°C.
Varmeindholdet og tiden for, at gnisten køles ned til en sikker temperatur, beregnes ved hjælp af formlerne (76 og 91). I dette tilfælde antages gnistdiameteren at være 3 mm, og gnistflyvehastigheden (wi), m×s-1, beregnes med formlen

(94)
hvor ww - vindhastighed, m×s-1;
H- rørhøjde, m.
Tabel 7

Materiale	Minimum bestrålingsintensitet, W × m-2, med bestrålingsvarighed, min
	3	5	15
Træ (fyr med et fugtindhold på 12%)	18800	16900	13900
Spånplade med en densitet på 417 kg×m-3	13900	11900	8300
Tørvebriket	31500	24400	13200
Tørveklump	16600	14350	9800
bomuldsfiber	11000	9700	7500
Laminat	21600	19100	15400
glasfiber	19400	18600	17400
glasin	22000	19750	17400
Gummi	22600	19200	14800
Kul	¾	35000	35000