Etterbehandling. Beslag. Reparere. Montering. Valg. Blenderåpning
Gnistutslipp
Gnistutslipp(elektrisk gnist) - en ikke-stasjonær form for en elektrisk utladning som oppstår i gasser. En slik utladning skjer vanligvis ved trykk i størrelsesorden atmosfærisk og er ledsaget av en karakteristisk lydeffekt - "knitring" av en gnist. Temperaturen i hovedgnistutslippskanalen kan nå 10.000. I naturen oppstår ofte gnistutladninger i form av lyn. Avstanden "gjennomboret" av en gnist i luft avhenger av spenningen og regnes som lik 10 kV per centimeter.
Forhold
En gnistutladning oppstår vanligvis når strømkilden er utilstrekkelig til å opprettholde en stabil lysbue eller glødeutladning. I dette tilfellet, samtidig med en kraftig økning i utladningsstrømmen, faller spenningen over utladningsgapet i svært kort tid (fra flere mikrosekunder til flere hundre mikrosekunder) under ekstinksjonsspenningen til gnistutladningen, noe som fører til terminering av utslippet. Da øker potensialforskjellen mellom elektrodene igjen, når tenningsspenningen og prosessen gjentas. I andre tilfeller, når kraften til energikilden er stor nok, observeres også hele settet med fenomener som er karakteristiske for denne utladningen, men de er bare en forbigående prosess som fører til etablering av en utladning av en annen type - oftest en bue en. Hvis strømkilden ikke er i stand til å opprettholde en selvopprettholdt elektrisk utladning i lang tid, observeres en form for selvutladning, kalt en gnistutladning.
Natur
En gnistutladning er en haug med lyse, raskt forsvinnende eller erstattende trådformede, ofte sterkt forgrenede striper - gnistkanaler. Disse kanalene er fylt med plasma, som i en kraftig gnilutladning inkluderer ikke bare ionene til den opprinnelige gassen, men også ionene av stoffet til elektrodene, som intensivt fordampes under påvirkning av utladningen. Mekanismen for dannelsen av gnistkanaler (og følgelig forekomsten av en gnilutladning) er forklart av streamer-teorien om elektrisk nedbrytning av gasser. I følge denne teorien dannes streamere fra elektronskred som oppstår i det elektriske feltet til utladningsgapet under visse forhold - svakt glødende tynne forgrenede kanaler som inneholder ioniserte gassatomer og frie elektroner splittes fra dem. Blant dem er de såkalte. lederen er en svakt lysende utladning, som "baner vei" for hovedutladningen. Når den beveger seg fra en elektrode til en annen, lukker den utladningsgapet og forbinder elektrodene med en kontinuerlig ledende kanal. Deretter, i motsatt retning langs den asfalterte banen, passerer hovedutslippet, ledsaget av en kraftig økning i strømstyrken og mengden energi som frigjøres i dem. Hver kanal utvides raskt, noe som resulterer i en sjokkbølge ved grensene. Samlingen av sjokkbølger fra de ekspanderende gnistkanalene genererer en lyd som oppfattes som en "knitring" av en gnist (i tilfelle lyn, torden).
Gnisttenningsspenningen er vanligvis ganske høy. Den elektriske feltstyrken i gnisten avtar fra flere titalls kilovolt per centimeter (kv/cm) i sammenbruddøyeblikket til ~100 volt per centimeter (v/cm) etter noen mikrosekunder. Den maksimale strømmen i en kraftig gnistutladning kan nå verdier i størrelsesorden flere hundre tusen ampere.
En spesiell type gnistutladning - snikende gnistutladning som oppstår langs grenseflaten mellom en gass og et fast dielektrikum plassert mellom elektrodene, forutsatt at feltstyrken overstiger nedbrytningsstyrken til luft. Områder med en glidende gnilutladning, der ladninger av et hvilket som helst tegn råder, induserer ladninger av et annet fortegn på overflaten av dielektrikumet, som et resultat av at gnistkanalene sprer seg over overflaten av dielektrikumet, og danner dermed kalt Lichtenberg-figurer. Prosesser som ligner på de som skjer under en gnistutladning er også karakteristiske for en børsteutladning, som er et overgangsstadium mellom korona og gnist.
Oppførselen til gnistutladningen kan sees veldig tydelig på sakteopptak av utladningene (Fimp. = 500 Hz, U = 400 kV) oppnådd fra Tesla-transformatoren. Den gjennomsnittlige strømmen og pulsvarigheten er utilstrekkelig til å tenne lysbuen, men den er ganske egnet for dannelsen av en lys gnistkanal.
Notater (rediger)
Kilder til
- A. A. Vorobyov, Høyspentteknologi. - Moskva-Leningrad, GosEnergoIzdat, 1945.
- Physical Encyclopedia, vol. 2 - M.: Great Russian Encyclopedia s. 218.
- Raizer Yu.P. Gassutslippsfysikk. - 2. utg. - M .: Nauka, 1992 .-- 536 s. - ISBN 5-02014615-3
se også
Wikimedia Foundation. 2010.
Se hva "Spark discharge" er i andre ordbøker:
- (gnist), ustø elektrisk. en utladning som oppstår når spenningen over den faller rett etter sammenbruddet av utladningsgapet i svært kort tid (fra flere brøkdeler av en μs til hundrevis av μs) under spenningsverdien ... ... Fysisk leksikon
gnistutladning- En elektrisk pulsutladning i form av en lysende glødetråd, som forekommer ved høyt gasstrykk og preget av en høy intensitet av spektrallinjer av ioniserte atomer eller molekyler. [GOST 13820 77] gnistutladning Full utladning i ... ... Teknisk oversetterveiledning
- (elektrisk gnist) ikke-stasjonær elektrisk utladning i en gass som oppstår i et elektrisk felt ved et gasstrykk på opptil flere atmosfærer. Den er preget av en slynget forgrenet form og rask utvikling (ca. 10 7 s). Temperaturen i hovedkanalen ... Stor encyklopedisk ordbok
Kibirkštinis išlydis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. gnistutlading vok. Funkenentladung, f; Funkentladung, f rus. gnistutladning, m pranc. decharge par étincelles, f… Fizikos terminų žodynas
Spark, en av formene for elektrisk utladning i gasser; oppstår vanligvis ved trykk av størrelsesorden atmosfærisk og er ledsaget av den karakteristiske lydeffekten av "knitring" av gnisten. Under naturlige forhold I. p. oftest sett på som lyn ... ... Stor sovjetisk leksikon
Elektrisk gnist, ikke-stasjonær elektrisk utladning i gass, som oppstår i elektrisk. felt ved gasstrykk opptil flere. hundrevis av kPa. Den er preget av en slynget forgrenet form og rask utvikling (ca. 10 7 s), akkompagnert av en karakteristisk lyd ... ... Big Encyclopedic Polytechnic Dictionary
- (elektrisk gnist), ikke-stasjonær elektrisk. utslipp i gass som oppstår i elektrisk. felt ved gasstrykk opptil flere. atm. Skiller seg i en svingete forgrenet form og rask utvikling (ca. 10 7s). Temp pa i kap. kanal I. r. når 10 000 K ... Naturvitenskap. encyklopedisk ordbok
TENNINGSKILDE - energikilden som setter i gang tenning. Må ha tilstrekkelig energi, temperatur og eksponeringsvarighet.
Som nevnt tidligere, kan forbrenning oppstå når en rekke antennelseskilder påvirker HS. Av arten av deres opprinnelse kan tennkilder klassifiseres:
åpen ild, varme forbrenningsprodukter og overflater oppvarmet av dem;
termiske manifestasjoner av mekanisk energi;
termiske manifestasjoner av elektrisk energi;
termiske manifestasjoner av kjemiske reaksjoner (åpen ild og forbrenningsprodukter skilles fra denne gruppen i en uavhengig gruppe).
Åpen ild, glødende forbrenningsprodukter og oppvarmede overflater
For produksjonsformål er brann, brannovner, reaktorer, fakler for å brenne damper og gasser mye brukt. Ved utførelse av reparasjonsarbeid brukes ofte flammen fra brennere og blåselamper, fakler brukes til å varme opp frosne rør, branner brukes til å varme opp jorda ved forbrenning av avfall. Flammetemperaturen, samt mengden varme som genereres, er tilstrekkelig til å antenne nesten alle brennbare stoffer.
Åpen flamme. Brannfaren til en flamme er forårsaket av temperaturen på fakkelen og tidspunktet for dens effekt på brennbare stoffer. For eksempel er antennelse mulig fra slike "lav-kalori" IZ-er, for eksempel en ulmende kolbe av en sigarett eller en sigarett, en tent fyrstikk (tabell 1).
Kilder til åpen ild - fakler - brukes ofte til å varme opp det frosne produktet, for å lyse opp når du inspiserer enheter i mørket, for eksempel når du måler væskenivået, når du bygger en brann på territoriet til gjenstander med brennbare og brennbare væsker.
Høyt oppvarmede forbrenningsprodukter er gassformige forbrenningsprodukter som oppnås under forbrenning av faste, flytende og gassformige stoffer og kan nå temperaturer på 800-1200 ° C. Brannfaren utgjøres av utslipp av sterkt oppvarmede produkter gjennom lekkasjer i murverket til ovner og røykkanaler.
Industrielle tennkilder er også gnister som oppstår under drift av ovner og motorer. De er faste glødende brenselpartikler eller avleiringer i gasstrømmen, som oppnås som et resultat av ufullstendig forbrenning eller mekanisk fjerning av brennbare stoffer og korrosjonsprodukter. Temperaturen til en slik fast partikkel er ganske høy, men reserven av termisk energi (W) er liten på grunn av den lille massen til gnisten. En gnist er i stand til å antenne bare stoffer som er tilstrekkelig forberedt for forbrenning (gass-damp-luft-blandinger, avleiret støv, fibrøse materialer).
Ovner "glitter" på grunn av designfeil; på grunn av bruken av en type drivstoff som ovnen ikke er designet for; på grunn av økt blåsing; på grunn av ufullstendig forbrenning av drivstoff; på grunn av utilstrekkelig forstøvning av flytende brensel, samt på grunn av manglende overholdelse av vilkårene for rengjøring av ovnene.
Gnister og karbonavsetninger under driften av forbrenningsmotoren dannes på grunn av feil regulering av drivstoffforsyningssystemet, elektrisk tenning; når drivstoffet er forurenset med smøreoljer og mineralske urenheter; med langvarig motordrift med overbelastning; i tilfelle brudd på vilkårene for rengjøring av eksosanlegget fra karbonavleiringer.
Brannfaren for gnister fra fyrrom, rør av damplokomotiver og diesellokomotiver, samt andre maskiner, en brann bestemmes i stor grad av deres størrelse og temperatur. Det er fastslått at en gnist d = 2 mm er brannfarlig hvis den har t "1000 ° C; d = 3 mm - 800 °C; d = 5 mm - 600 ° C.
Farlige termiske manifestasjoner av mekanisk energi
Under industrielle forhold observeres en brannfarlig økning i temperaturen på kropper som følge av omdannelsen av mekanisk energi til varme:
i tilfelle støt av faste kropper (med eller uten gnistdannelse);
med overflatefriksjon av kropper under deres gjensidige bevegelse;
når du bearbeider harde materialer med et skjæreverktøy;
ved komprimering av gasser og pressing av plast.
Graden av oppvarming av kroppene og muligheten for utseendet til en tennkilde i dette tilfellet avhenger av betingelsene for overgangen av mekanisk energi til varme.
Gnister som dannes når faste gjenstander treffes.
Dimensjonene til slag- og friksjonsgnister, som er et stykke metall eller stein som er oppvarmet for å gløde, overstiger vanligvis ikke 0,5 mm. Gnisttemperaturen til ulegert lavkarbonstål kan nå smeltetemperaturen til metallet (ca. 1550 ° C).
Under industrielle forhold antennes acetylen, etylen, hydrogen, karbonmonoksid, karbondisulfid, metan-luftblanding og andre stoffer fra gnister.
Jo mer oksygen i blandingen, jo mer intenst brenner gnisten, desto høyere er brennbarheten til blandingen. Gnisten som flyr tenner ikke støv-luft-blandingen direkte, men hvis den treffer det faste støvet eller fibermaterialene, vil det gi ulmende sentre. For eksempel, ved melmaling, veving og bomullsspinnvirksomhet, oppstår omtrent 50 % av alle branner fra gnister som blir truffet av innvirkningen fra faste kropper.
Gnister, som genereres når aluminiumslegemer treffer en oksidert ståloverflate, fører til kjemisk angrep med frigjøring av en betydelig mengde varme.
Gnister fra metall eller steiner som treffer maskiner.
I apparater med røreverk, knusere, blandeapparater og andre, i tilfelle det kommer metallbiter eller steiner inn i de bearbeidede produktene, kan det dannes gnister. Gnister dannes også når de bevegelige mekanismene til maskinene treffer deres stasjonære deler. I praksis hender det ofte at rotoren til en sentrifugalvifte kolliderer med veggene i foringsrøret eller nål- og knivtromlene til fiberseparerings- og spredningsmaskiner, som roterer raskt og treffer faste stålgitter. I slike tilfeller observeres gnistdannelse. Det er også mulig med feil justering av klaringer, med deformasjon og vibrasjon av aksler, slitasje på lagre, forvrengninger, utilstrekkelig feste på akslene til skjæreverktøyet. I slike tilfeller er ikke bare gnistdannelse mulig, men også sammenbrudd av individuelle deler av maskinene. Et sammenbrudd i maskinsammenstillingen kan igjen forårsake gnister, ettersom metallpartikler kommer inn i produktet.
Antennelse av et brennbart medium fra overoppheting under friksjon.
Enhver bevegelse av kropper i kontakt med hverandre krever energiforbruk for å overvinne arbeidet med friksjonskrefter. Denne energien omdannes hovedsakelig til varme. Under normale forhold og korrekt drift av delene som gnis, fjernes varmen som frigjøres i tide av et spesielt kjølesystem, og spres også ut i miljøet. En økning i varmeavgivelsen eller en reduksjon i varmefjerning og varmetap fører til en økning i temperaturen på gnidelegemene. Av denne grunn antennes et brennbart medium eller materialer fra overoppheting av maskinlagre, tett strammede oljetetninger, tromler og transportbånd, trinser og drivremmer, fibermaterialer når de vikles på akslene til maskiner og enheter som roterer.
I denne forbindelse er glidelagre til tungt belastede aksler og høyhastighetsaksler de mest brannfarlige. Dårlig smøring av arbeidsflater, forurensning, feiljustering av aksler, overbelastning av maskiner og overdreven stramming av lagre kan forårsake overbelastning. Svært ofte er lagerhuset forurenset med brennbare støvavleiringer. Dette skaper også forutsetninger for at de kan overopphetes.
Ved anlegg der fibermaterialer brukes eller bearbeides, antennes de når de vikles på roterende enheter (spinnerier, linmøller, drift av skurtreskere). Fiberholdige materialer og halmprodukter er viklet på aksler nær lagrene. Viklingen er ledsaget av en gradvis komprimering av massen, og deretter av dens sterke oppvarming under friksjon, forkulling og antennelse.
Varmefrigjøring under komprimering av gasser.
En betydelig mengde varme frigjøres under komprimering av gasser som et resultat av intermolekylær bevegelse. Et funksjonsfeil eller manglende kjølesystem for kompressorer kan føre til at de blir ødelagt i en eksplosjon.
Farlige termiske manifestasjoner av kjemiske reaksjoner
Under forholdene for produksjon og lagring av kjemikalier finnes et stort antall slike kjemiske forbindelser, hvis kontakt med luft eller vann, samt gjensidig kontakt med hverandre, kan forårsake brann.
1) Kjemiske reaksjoner som fortsetter med frigjøring av en betydelig mengde varme har en potensiell fare for brann eller eksplosjon, siden en mulig ukontrollert prosess med å varme opp reagerende, nydannede eller nærliggende brennbare stoffer.
2) Stoffer som selvantenner og selvantenner ved kontakt med luft.
3) Ofte, i henhold til betingelsene for den teknologiske prosessen, kan stoffene i apparatet varmes opp til en temperatur som overstiger temperaturen for deres spontane forbrenning. Således har produktene fra gasspyrolyse ved produksjon av etylen fra petroleumsprodukter en selvantennelsestemperatur i området 530 - 550 ° C, og går ut av pyrolyseovner ved en temperatur på 850 ° C. Fyringsolje med en selvantennelsestemperatur på 380 - 420 ° C varmes opp til 500 ° C i termiske cracking-enheter; butan og butylen, som har en selvantennelsestemperatur på henholdsvis 420 ° C og 439 ° C, ved mottak av butadien varmes opp til 550 - 650 ° C, etc. Når disse stoffene kommer ut, antennes de spontant.
4) Noen ganger har stoffer i teknologiske prosesser en veldig lav selvantennelsestemperatur:
Trietylaluminium - Al (C2H5)3 (-68°C);
Dietylaluminiumklorid - Al (C2H5) 2Cl (-60 °C);
triisobutylaluminium (-40 °C);
Hydrogenfluorid, flytende og hvitt fosfor - under romtemperatur.
5) Mange stoffer, i kontakt med luft, er i stand til selvantennelse. Spontan forbrenning begynner ved omgivelsestemperatur eller etter litt forvarming. Slike stoffer inkluderer vegetabilske oljer og fett, svovelforbindelser av jern, noen typer sot, pulverformige stoffer (aluminium, sink, titan, magnesium, etc.), høy, korn i siloer, etc.
Kontakt av selvantennende kjemikalier med luft oppstår vanligvis når beholdere er skadet, væskesøl, emballasjestoffer, under tørking, åpen lagring av knust fast stoff, samt fibrøse materialer, ved pumping av væsker fra tanker, når det er selvantennende avleiringer inne i tankene.
Stoffer som antennes ved kontakt med vann.
Industrianlegg inneholder en betydelig mengde stoffer som er brannfarlige ved interaksjon med vann. Varmen som frigjøres i dette tilfellet kan forårsake antennelse av de brennbare stoffene som dannes eller ved siden av reaksjonssonen. Stoffer som antennes eller forårsaker forbrenning når de kommer i kontakt med vann inkluderer alkalimetaller, kalsiumkarbid, alkalimetallkarbider, natriumsulfid osv. Mange av disse stoffene, når de interagerer med vann, danner brennbare gasser som antennes av reaksjonsvarmen:
2K + 2H2O = KOH + H2 + Q.
Når en liten mengde (3 ... 5 g) kalium og natrium interagerer med vann, stiger temperaturen over 600 ... 650оС. Hvis de samhandler i store mengder, oppstår eksplosjoner med sprutende smeltet metall. I en spredt tilstand antennes alkalimetaller i fuktig luft.
Noen stoffer, som brent kalk, er ikke brennbare, men varmen fra reaksjonen deres med vann kan varme opp brennbare materialer i nærheten til selvantennelsestemperatur. Så når vann kommer i kontakt med brent kalk, kan temperaturen i reaksjonssonen nå 600 ° C:
Ca + H2O = Ca (BOH) 2 + Q.
Det har vært tilfeller av brann i fjørfehus der høy ble brukt som sengetøy. Branner oppsto etter bearbeiding av fjørfebygninger med brent kalk.
Kontakt med vann av organoaluminiumforbindelser er farlig, siden deres interaksjon med vann skjer ved en eksplosjon. En intensivering av en brann eller eksplosjon som har startet kan oppstå når man forsøker å slukke slike stoffer med vann eller skum.
Antennelse av kjemikalier under gjensidig kontakt skjer når oksidasjonsmidler virker på organiske stoffer. Klor, brom, fluor, nitrogenoksider, salpetersyre, oksygen og mange andre stoffer fungerer som oksidanter.
Oksidasjoner, når de interagerer med organiske stoffer, vil få dem til å antennes. Noen blandinger av oksidanter og brennbare stoffer kan ta fyr når de utsettes for svovelsyre eller salpetersyre eller en liten mengde fuktighet.
Reaksjonen av oksidasjonsmidlets interaksjon med et brennbart stoff lettes ved sliping av stoffer, dens økte starttemperatur, samt tilstedeværelsen av initiatorer av den kjemiske prosessen. I noen tilfeller er reaksjonene eksplosive.
Stoffer som antennes eller eksploderer ved oppvarming eller mekanisk påvirkning.
Noen kjemikalier er naturlig ustabile og kan brytes ned over tid under påvirkning av temperatur, friksjon, sjokk og andre faktorer. Disse er som regel endoterme forbindelser, og prosessen med deres nedbrytning er forbundet med frigjøring av mer eller mindre varme. Disse inkluderer nitrat, peroksider, hydroperoksider, karbider av noen metaller, acetylenider, acetylen, etc.
Brudd på teknologiske forskrifter, bruk eller lagring av slike stoffer, påvirkning av en varmekilde på dem kan føre til eksplosiv nedbrytning.
Acetylen er utsatt for eksplosiv nedbrytning under påvirkning av forhøyet temperatur og trykk.
Termiske manifestasjoner av elektrisk energi
Hvis det elektriske utstyret ikke samsvarer med naturen til det teknologiske miljøet, samt ved manglende overholdelse av reglene for drift av dette elektriske utstyret, kan det oppstå en brann- og eksplosjonsfaresituasjon i produksjonen. Brann- og eksplosjonsfarlige situasjoner oppstår i de teknologiske produksjonsprosessene under kortslutning, med sammenbrudd av isolasjonslaget, med overoppheting av elektriske motorer, med skade på individuelle deler av elektriske nettverk, med gnistutladninger av statisk og atmosfærisk elektrisitet, etc. .
Utslipp av atmosfærisk elektrisitet inkluderer:
Direkte lynnedslag. Faren for et direkte lynnedslag består i kontakten av HS med lynkanalen, hvor temperaturen når 2000 ° C med en handlingstid på omtrent 100 μs. Alle brennbare blandinger antennes fra et direkte lynnedslag.
Sekundære manifestasjoner av lyn. Faren for en sekundær manifestasjon av lyn består i gnistutladninger som oppstår som følge av induksjon og elektromagnetisk påvirkning av atmosfærisk elektrisitet på produksjonsutstyr, rørledninger og bygningskonstruksjoner. Gnistutladningsenergien overstiger 250 mJ og er tilstrekkelig til å antenne brennbare stoffer fra Wmin = 0,25 J.
Høyt potensiale skrens. Driften av høyt potensial inn i bygningen skjer gjennom metallkommunikasjon, ikke bare når de blir direkte truffet av lynet, men også når kommunikasjonen er lokalisert i umiddelbar nærhet av lynavlederen. Hvis de sikre avstandene mellom lynstangen og kommunikasjonen ikke overholdes, når energien til mulige gnilutladninger verdier på 100 J og mer. Det vil si at det er tilstrekkelig å antenne nesten alle brennbare stoffer.
Termisk virkning av kortslutningsstrømmer. Som et resultat av kortslutningen oppstår en termisk effekt på lederen, som varmes opp til høye temperaturer og kan være fra et brennbart medium.
Elektriske gnister (metalldråper). Elektriske gnister dannes under kortslutningsledninger, elektrisk sveising og når elektrodene til generelle elektriske glødelamper smelter.
Størrelsen på metalldråpene under kortslutningen av de elektriske ledningene og smeltingen av glødetråden til de elektriske lampene når 3 mm, og under den elektriske sveisingen 5 mm. Lysbuetemperaturen under elektrisk sveising når 4000 ° C, så lysbuen vil være antennelseskilden for alle brennbare stoffer.
Elektriske glødelamper. Brannfaren til armaturer skyldes muligheten for kontakt mellom HS og pæren til en elektrisk glødelampe som er oppvarmet over selvantennelsestemperaturen til HS. Oppvarmingstemperaturen til pæren til en elektrisk lyspære avhenger av dens kraft, størrelse og plassering i rommet.
Gnister av statisk elektrisitet. Utladninger av statisk elektrisitet kan dannes under transport av væsker, gasser og støv, under støt, sliping, sprøyting og lignende prosesser med mekanisk påvirkning på materialer og stoffer som er dielektriske.
Produksjon: For å sikre sikkerheten til teknologiske prosesser der kontakt av brennbare stoffer med antennelseskilder er mulig, er det nødvendig å vite nøyaktig deres natur for å utelukke miljøpåvirkningen.
Spørsmål 2: Forebyggende tiltak som utelukker virkningen av antennelseskilder på det brennbare miljøet;
Brannslokkingstiltak som utelukker kontakt av et brennbart medium (HS) med åpen flamme og glødende forbrenningsprodukter.
For å sikre brann- og eksplosjonssikkerhet ved teknologiske prosesser, prosessering, lagring og transport av stoffer og materialer, er det nødvendig å utvikle og implementere tekniske og tekniske tiltak som forhindrer dannelse eller innføring av en tennkilde i HS.
Som nevnt tidligere kan ikke alle oppvarmede kropper være en tennkilde, men bare de oppvarmede legemene som er i stand til å varme opp et visst volum av den brennbare blandingen til en viss temperatur, når hastigheten på varmeavgivelsen er lik eller overstiger hastigheten på varmefjerning fra reaksjonssonen. I dette tilfellet bør kraften og varigheten av den termiske effekten til kilden være slik at de kritiske forholdene som er nødvendige for dannelsen av flammefronten opprettholdes i en viss tid. Derfor, ved å kjenne disse forholdene (betingelsene for dannelsen av IZ), er det mulig å skape slike forhold for å gjennomføre teknologiske prosesser som vil utelukke muligheten for dannelse av tennkilder. I tilfeller hvor sikkerhetsvilkår ikke er oppfylt, introduseres tekniske og tekniske løsninger som gjør det mulig å utelukke kontakt av HS med tennkilder.
Den viktigste tekniske og tekniske løsningen som utelukker kontakt av et brennbart medium med åpen flamme, varme forbrenningsprodukter, samt sterkt oppvarmede overflater, er å isolere dem fra mulig kontakt både under normal drift av utstyret og ved ulykker.
Ved utforming av teknologiske prosesser med tilstedeværelse av enheter med "ild"-virkning (rørovner, reaktorer, fakler), er det nødvendig å sørge for isolering av disse installasjonene fra mulige kollisjoner med dem av brennbare damper og gasser. Dette oppnås:
plassering av installasjoner i lukkede rom, isolert fra andre enheter;
plassering i åpne områder mellom "brann"-apparater og brannfarlige installasjoner av beskyttelsesbarrierer. For eksempel plassering av lukkede strukturer som fungerer som en barriere.
overholdelse av brannsikre regulerte gap mellom enheter;
bruk av dampgardiner i tilfeller der det er umulig å gi en brannsikker avstand;
sikre sikker utforming av fakkelbrennere med kontinuerlige forbrenningsanordninger, diagrammet som er vist i fig. 1.
Figur 1 - Flare for forbrenning av gasser: 1 - vanndamptilførselsledning; 2 - tenningslinje for neste brenner; 3 - gasstilførselsledning til neste brenner; 4 - brenner; 5 - fakkelfat; 6 - brannfanger; 7 - separator; 8 - ledning gjennom hvilken gass tilføres for forbrenning.
Tenning av gassblandingen i neste brenner utføres ved hjelp av den såkalte flammen som går (den tidligere tilberedte brennbare blandingen tennes med en elektrisk tenner og flammen, som beveger seg oppover, tenner gassen til brenneren). For å redusere dannelsen av røyk og gnister, tilføres damp til brenneren.
med unntak av dannelsen av "lav-kalori" IZ (røyking på fasilitetene er kun tillatt på spesialutstyrte steder).
bruke varmt vann eller damp for å varme opp frosne områder med teknologisk utstyr i stedet for fakler (utstyr på åpne parkeringsplasser med varmluftsforsyningssystemer) eller induksjonsvarmer.
rense rørledninger og ventilasjonsanlegg fra brennbare avleiringer med et brannsikkert middel (damping og mekanisk rengjøring). I unntakstilfeller er det tillatt å brenne avfall etter demontering av rørledninger på spesielt anviste områder og faste steder hvor det utføres varmt arbeid.
kontroll over tilstanden til stabling av røykkanaler under drift av ovner og forbrenningsmotorer, for å forhindre lekkasjer og utbrenninger av eksosrør.
beskyttelse av høyt oppvarmede overflater av teknologisk utstyr (returbentkamre) ved termisk isolasjon med beskyttende deksler. Maksimal tillatt overflatetemperatur bør ikke overstige 80 % av selvantennelsestemperaturen til brennbare stoffer som sirkulerer i produksjonen.
forebygging av farlig manifestasjon av gnister fra ovner og motorer. I praksis oppnås denne beskyttelsesretningen ved å forhindre dannelse av gnister og bruke spesielle anordninger for å fange og slukke dem. For å forhindre dannelse av gnister, er følgende tenkt: automatisk vedlikehold av den optimale temperaturen til den brennbare blandingen som leveres til forbrenning; automatisk regulering av det optimale forholdet mellom drivstoff og luft i den brennbare blandingen; forebygging av kontinuerlig drift av ovner og motorer i tvungen modus, med overbelastning; bruken av de typer drivstoff som brennkammeret og motoren er konstruert for; systematisk rengjøring av innvendige overflater av ovner, røykkanaler fra sot og eksosmanifolder fra motorer fra karbon-oljeavsetninger, etc.
For å fange og slukke gnister som dannes under drift av ovner og motorer, brukes gnistfangere og gnistfangere, hvis arbeid er basert på bruk av gravitasjon (sedimentære kamre), treghet (kamre med skillevegger, gitter, dyser) , sentrifugalkrefter (syklon- og turbin-virvelkamre).
De mest utbredte i praksis er gnistfangere av gravitasjons-, treghets- og sentrifugaltyper. De er installert for eksempel i røykkanalene til røyk- og gasstørkere, eksosanlegg til biler og traktorer.
For å sikre dyprensing av røykgasser fra gnister, brukes det i praksis ofte ikke én, men flere forskjellige typer gnistfangere og gnistfangere som er seriekoblet. Flertrinns gnistfangst og -slukking har pålitelig bevist seg selv, for eksempel i de teknologiske prosessene for tørking av knuste brennbare materialer, hvor røykgasser blandet med luft brukes som varmebærer.
Brannslokkingstiltak som utelukker farlige termiske manifestasjoner av mekanisk energi
Å forhindre dannelse av tennkilder fra farlige termiske effekter av mekanisk energi er en presserende oppgave ved eksplosive og brannfarlige anlegg, samt ved anlegg der støv og fibre brukes eller behandles.
For å forhindre dannelse av gnister under støt, samt frigjøring av varme under friksjon, brukes følgende organisatoriske og tekniske løsninger:
Bruk av et egensikkert verktøy. På steder med mulig dannelse av eksplosive blandinger av damper eller gasser, må et eksplosjonssikkert verktøy brukes. Verktøy laget av bronse, fosforbronse, messing, beryllium, etc. anses som egensikre.
Eksempel: 1. Egensikre jernbanebremsesko. tanker 2. Messingåpner for kalsiumkarbidfat i acetylenstasjoner.
Bruk av magnetiske, gravitasjons- eller treghetsfangere. Så, for å rense rå bomull fra steiner, før du går inn i maskinene, er gravitasjons- eller treghetssteinfangere installert. Metalliske urenheter i bulk og fibrøst materiale fanges også opp av magnetiske separatorer. Slike enheter er mye brukt i mel- og kornproduksjon, så vel som i fôrfabrikker.
Hvis det er fare for at faste ikke-magnetiske urenheter kommer inn i maskinen, foretas for det første en grundig sortering av råvarer, og for det andre er den indre overflaten av maskinene, som disse urenhetene kan treffe, foret med mykt metall, gummi eller plast.
Forebygging av forekomsten av støt fra bevegelige mekanismer til maskiner på deres stasjonære deler. De viktigste brannforebyggende tiltakene som tar sikte på å forhindre dannelse av gnister av slag og friksjon er redusert til nøye justering og balansering av aksler, riktig valg av lagre, kontroll av størrelsen på klaringene mellom bevegelige og stasjonære deler av maskiner, deres pålitelige feste, som utelukker muligheten for langsgående bevegelser; hindre overbelastning av maskiner.
Utførelse av gulv i eksplosive og brannfarlige lokaler, som ikke gnister. Det stilles økte krav til egensikkerhet for produksjonsanlegg med tilstedeværelse av acetylen, etylen, karbonmonoksid, karbondisulfid, etc., hvis gulv og plattformer er laget av materiale som ikke danner gnister, eller er foret med gummimatter , stier osv.
Forebygging av antennelse av stoffer på steder med intens varmeutvikling under friksjon. For dette formålet, for å forhindre overoppheting av lagrene, erstattes glidelagre med rullelagre (hvor en slik mulighet eksisterer). I andre tilfeller utføres automatisk kontroll av temperaturen på oppvarmingen deres. Visuell temperaturkontroll utføres ved å påføre termisk sensitiv maling, som endrer farge når lagerhuset varmes opp.
Forebygging av overoppheting av lagre oppnås også ved: utstyr til automatiske kjølesystemer som bruker oljer eller vann som kjølevæske; rettidig vedlikehold av høy kvalitet (systematisk smøring, forebygging av overdreven stramming, eliminering av forvrengninger, rengjøring av overflaten fra forurensning).
For å unngå overoppheting og antenning av transportbånd og drivremmer må arbeid med overbelastning ikke tillates; graden av spenning av beltet, beltet, deres tilstand bør overvåkes. Ikke tillat blokkering av heisskoene med produkter, forvrengninger av beltene og deres friksjon mot foringsrørene. Ved bruk av kraftige høyytelsestransportører og heiser kan det brukes enheter og enheter som automatisk signaliserer overbelastningsdrift og stopper båndbevegelsen når heisskoen kollapser.
For å forhindre at fibermaterialer vikles på roterende maskinaksler, er det nødvendig å beskytte dem mot direkte kollisjon med de bearbeidede materialene ved å bruke bøssinger, sylindriske og koniske foringsrør, ledere, styrestenger, anti-viklingsskjermer, etc. I tillegg etableres en minimumsklaring mellom akseltappene og lagrene; systematisk overvåking av akslene utføres, der det kan være viklinger, deres rettidig rensing fra fibre, deres beskyttelse med spesielle anti-vikle skarpe kniver, som kutter fiberen som blir viklet. Slik beskyttelse gis for eksempel av skjæremaskiner i linfabrikker.
Forebygging av overoppheting av kompressorer ved komprimering av gasser.
Forebygging av overoppheting av kompressor sikres ved å dele gasskompresjonsprosessen i flere trinn; arrangement av gasskjølesystemer i hvert kompresjonstrinn; installasjon av en sikkerhetsventil på utløpsledningen nedstrøms for kompressoren; automatisk kontroll og regulering av temperaturen til den komprimerte gassen ved å endre strømningshastigheten til kjølevæsken som leveres til kjøleskapene; et automatisk blokkeringssystem, som sikrer at kompressoren slås av ved en økning i trykket eller temperaturen på gassen i utløpsledningene; rengjøring av varmeveksleroverflaten til kjøleskap og indre overflater av rørledninger fra karbon-oljeavsetninger.
Forebygging av dannelsen av tennkilder under termiske manifestasjoner av kjemiske reaksjoner
For å forhindre antennelse av brennbare stoffer som et resultat av kjemisk interaksjon i kontakt med et oksidasjonsmiddel, vann, er det nødvendig å vite for det første årsakene som kan føre til en slik interaksjon, og for det andre kjemien til prosessene med spontan forbrenning og spontan forbrenning. Kunnskap om årsakene og betingelsene for dannelsen av farlige termiske manifestasjoner av kjemiske reaksjoner gjør det mulig å utvikle effektive brannforebyggende tiltak som utelukker at de forekommer. Derfor er de viktigste brannslokkingstiltakene som forhindrer farlige termiske manifestasjoner av kjemiske reaksjoner:
Pålitelig tetthet av enheter, som utelukker kontakt med stoffer oppvarmet over selvantennelsestemperaturen, samt stoffer med lav spontan forbrenningstemperatur med luft;
Forebygging av spontan forbrenning av stoffer ved å redusere forekomsten av kjemiske reaksjoner og biologiske prosesser, samt eliminere betingelsene for varmeakkumulering;
Å redusere forekomsten av kjemiske reaksjoner og biologiske prosesser utføres ved forskjellige metoder: begrense fuktighet under lagring av stoffer og materialer; senke lagringstemperaturen til stoffer og materialer (for eksempel korn, fôrblandinger) ved kunstig kjøling; lagring av stoffer i et miljø med lavt oksygeninnhold; reduksjon av det spesifikke overflatearealet for kontakt med selvantennende stoffer med luft (brikettering, granulering av pulverformige stoffer); bruk av antioksidanter og konserveringsmidler (lagring av fôrblandinger); eliminering av kontakt med luft og kjemisk aktive stoffer (peroksidforbindelser, syrer, alkalier, etc.) ved separat oppbevaring av selvantennende stoffer i en forseglet beholder.
Når du kjenner til de geometriske dimensjonene til stabelen og den opprinnelige temperaturen til stoffet, er det mulig å bestemme den sikre lagringsperioden.
Eliminering av varmeakkumuleringsforhold utføres på følgende måte:
begrense størrelsen på stabler, campingvogner eller hauger med lagret materiale;
aktiv ventilasjon av luft (høy og andre fiberholdige plantematerialer);
periodisk omrøring av stoffer under langtidslagring;
redusere intensiteten av dannelsen av brennbare avsetninger i teknologisk utstyr ved hjelp av fangstanordninger;
periodisk rengjøring av teknologisk utstyr fra selvantennende brennbare avleiringer;
Forebygging av antennelse av stoffer i kontakt med hverandre. Brann fra antennelse av stoffer i kontakt med hverandre forhindres ved separat lagring, samt ved å eliminere årsakene til deres nødutgang fra apparater og rørledninger.
Eliminering av antennelse av stoffer som følge av selvnedbrytning under oppvarming eller mekanisk stress. Forebygging av antennelse av stoffer som er utsatt for eksplosiv nedbrytning er gitt av beskyttelse mot oppvarming til kritiske temperaturer, mekaniske påvirkninger (støt, friksjon, trykk, etc.).
Forebygging av forekomsten av tennkilder fra termiske manifestasjoner av elektrisk energi
Forebygging av farlige termiske manifestasjoner av elektrisk energi er gitt av:
riktig valg av nivå og type eksplosjonsbeskyttelse for elektriske motorer og kontrollenheter, annet elektrisk og hjelpeutstyr i samsvar med klassen for brann eller eksplosjonsfare for sonen, kategorien og gruppen av eksplosiv blanding;
periodisk testing av isolasjonsmotstanden til strømnett og elektriske maskiner i samsvar med den planlagte planen for forebyggende vedlikehold;
beskyttelse av elektrisk utstyr mot kortslutningsstrømmer (SC) (bruk av høyhastighetssikringer eller strømbrytere);
forebygging av teknologisk overbelastning av maskiner og enheter;
forebygging av store forbigående motstander ved systematisk gjennomgang og reparasjon av kontaktdelen av elektrisk utstyr;
eliminering av utladninger av statisk elektrisitet ved å jorde teknologisk utstyr, øke luftfuktigheten eller bruke antistatiske urenheter på de mest sannsynlige stedene for å generere ladninger, ionisere miljøet i enheter og begrense bevegelseshastigheten til væsker som er elektrifisert;
beskyttelse av bygninger, strukturer, frittstående enheter fra direkte lynnedslag fra lynavledere og beskyttelse mot sekundære effekter.
Brannforebyggende tiltak i virksomheter bør ikke neglisjeres. Siden eventuelle besparelser på brannsikring vil være uforholdsmessig små i forhold til tapene ved brannen som har oppstått av denne grunn.
Leksjonskonklusjon:
Eliminering av påvirkningen av tennkilden på stoffer og materialer er et av hovedtiltakene for å utelukke forekomsten av brann. I de anleggene hvor det ikke er mulig å utelukke brannbelastningen, er det spesielt fokus på å utelukke tennkilden.
Beregning av parametere for brannkilder (eksplosjon)
På dette stadiet er det nødvendig å vurdere tennkilders evne til å sette i gang brennbare stoffer.
Fire tennkilder aksepteres i beregningen:
a) sekundær virkning av lyn;
b) kortslutningsgnister;
c) gnister av elektrisk sveising;
d) glødelampe.
e) brennende isolasjon av den elektriske kabelen (ledning)
Sekundære effekter av lyn
Faren for sekundære effekter av lyn er gnistutladninger som følge av induksjon og elektromagnetiske effekter av atmosfærisk elektrisitet på produksjonsutstyr, rørledninger og bygningskonstruksjoner. Gnistutladningsenergien overstiger 250 mJ og er tilstrekkelig til å antenne brennbare stoffer med en minimum antennelsesenergi på opptil 0,25 J.
Den sekundære handlingen av et lynnedslag er farlig for gass som har fylt hele volumet av rommet.
Termisk virkning av korttidsvirkende strømmer
Det er klart at i tilfelle kortslutning, når beskyttelsesanordningen svikter, er gnistene som vises i stand til å antenne den brennbare væsken og eksplodere gassen (denne muligheten vurderes nedenfor). Når beskyttelsen utløses, varer kortslutningsstrømmen i kort tid og er kun i stand til å tenne PVC-ledningene.
Temperaturen på lederen t pr ca C oppvarmet av kortslutningsstrømmen beregnes med formelen
hvor t n - starttemperaturen til lederen, omtrent C;
jeg kortsiktig - kortslutningsstrøm, A;
R - motstand (aktiv) til lederen, Ohm;
k.z. - varigheten av en kortslutning, s;
C pr - varmekapasiteten til trådmaterialet, J * kg -1 * K -1;
m pr er massen til ledningen, kg.
For at ledningene skal antennes er det nødvendig at temperaturen t pr er større enn antennelsestemperaturen til polyvinylkloridledningen t vos.pr. = 330 ca C.
Lederens begynnelsestemperatur antas å være lik omgivelsestemperaturen på 20 ° C. Over, i kapittel 1.2.2, den aktive motstanden til lederen (Ra = 1,734 Ohm) og kortslutningsstrømmen (I kort- krets = 131,07 A) ble beregnet. Varmekapasitet til kobber C pr = 400 J * kg -1 * K -1. Massen av ledningen er produktet av tettheten og volumet, og volumet er produktet av lengden L og tverrsnittsarealet til lederen S
m pr = * S * L (18)
I følge oppslagsboken finner vi verdien = 8,96 * 10 3 kg / m 3. I formelen (18) erstatter vi verdien av tverrsnittsarealet til den andre ledningen, fra tabellen. 11, den korteste, det vil si L = 2 m og S = 1 * 10 -6 m. Massen til ledningen er
m pr = 8,96 * 10 3 * 10 -6 * 2 = 1,792 * 10 -2
Med varigheten av kortslutningen kortslutning. = 30 ms, ifølge tabell 11 varmes lederen opp til en temperatur
Denne temperaturen er ikke nok til å antenne PVC-ledningene. Og hvis det slår av beskyttelsen, vil det være nødvendig å beregne sannsynligheten for antennelse av PVC-ledningene.
Kortslutningsgnister
Ved kortslutning oppstår det gnister som har en starttemperatur på 2100 ° C og er i stand til å antenne brennbare væsker og eksplodere gassen.
Starttemperaturen til kobberdråpen er 2100 ° C. Høyden der kortslutningen oppstår er 1 m, og avstanden til den brennbare væskepytten er 4 m. Diameteren på dråpen er d k = 2,7 mm eller d k = 2,7 * 10 -3.
Mengden varme som en metalldråpe er i stand til å avgi til et brennbart medium når den kjøles ned til antennelsestemperaturen, beregnes som følger: den gjennomsnittlige flyhastigheten til en metalldråpe under fritt fall w cf, m/s, beregnes med formelen
hvor g er tyngdeakselerasjonen, 9,81 m/s 2;
Н - fallhøyde, 1 m.
Vi får at gjennomsnittshastigheten på fallet i fritt fall
Varigheten av fallet kan beregnes ved hjelp av formelen
Deretter beregnes volumet av dråpen Vk av formelen
Fallvekt m k, kg:
hvor er tettheten til metallet i smeltet tilstand, kg * m -3.
Tettheten av kobber i smeltet tilstand (ifølge læreren) er 8,6 * 10 3 kg / m 3, og massen til dråpen i henhold til formelen (22)
m k = 8,6 * 10 3 * 10,3138 * 10 -9 = 8,867 * 10 -5
Flytid for en metalldråpe i smeltet (flytende) tilstand p, s:
hvor C p er den spesifikke varmekapasiteten til smelten av dråpematerialet, for kobber C p = 513 J * kg -1 * K -1;
S k - overflateareal av dråpen, m 2, S k = 0,785d k 2 = 5,722 * 10 -6;
T n, T pl - temperaturen på dråpen ved begynnelsen av flyturen og smeltetemperaturen til metallet, henholdsvis T n = 2373 K, T pl = 1083 K;
T ca - omgivelseslufttemperatur, T ca = 293 K;
Varmeoverføringskoeffisient, W * m -2 * K -1.
Varmeoverføringskoeffisienten beregnes i følgende rekkefølge:
1) beregn først Reynolds-tallet
hvor v = 1,51 * 10 -5 1 / (m 2 * s) - koeffisient for kinematisk viskositet til luft ved en temperatur på 293 K,
hvor = 2,2 * 10 -2 W * m -1 * K -1 - koeffisient for varmeledningsevne til luft,
1 * 10 2 W * m -2 * K -1.
Etter å ha beregnet varmeoverføringskoeffisienten, finner vi flytiden for en metalldråpe i smeltet (flytende) tilstand ved formelen (23)
Fordi< р, то конечную температуру капли определяют по формуле
Selvantennelsestemperaturen til propan er 466 ° C, og temperaturen på dråpen (gnisten) når den nærmer seg en sølepytt med brennbare væsker er 2373 K eller 2100 ° C. Ved denne temperaturen vil isopren antennes og brenne jevnt, og propan vil eksplodere selv når det oppstår en kortslutningsgnist. Flammepunktet for isopren er -48 0 С.
Side 5 av 14
Påvirkning fra faste stoffer for å danne gnister.
Med en viss slagkraft av noen faste stoffer mot hverandre, kan det dannes gnister, som kalles slaggnister eller friksjon.
Gnister varmes opp til høy temperatur (glødende) partikler av metall eller stein (avhengig av hvilke faste kropper som er involvert i kollisjonen) med en størrelse på 0,1 til 0,5 mm eller mer.
Temperaturen på slaggnister fra konvensjonelle konstruksjonsstål når metallets smeltepunkt - 1550 ° C.
Til tross for den høye temperaturen på gnisten, er dens antennelsesevne relativt lav, siden på grunn av den lille størrelsen (massen), er den termiske energien til gnisten veldig liten. Gnister er i stand til å antenne damp-gass-luftblandinger med en kort induksjonsperiode og en liten minimumsantenningsenergi. Den største faren i denne forbindelse utgjøres av acetylen, hydrogen, etylen, karbonmonoksid og karbondisulfid.
Antennelsesevnen til en gnist i hvile er høyere enn en flygende gnist, siden en stasjonær gnist avkjøles langsommere, den avgir varme til samme volum av et brennbart medium og kan derfor varme den opp til en høyere temperatur. Derfor er gnister i hvile i stand til å antenne selv knuste faste stoffer (fibre, støv).
Gnister under produksjonsforhold dannes ved arbeid med et slagverktøy (nøkler, hammere, meisler, etc.), når metall- og steinurenheter kommer inn i maskiner med roterende mekanismer (apparater med røreverk, vifter, gassblåsere, etc.), samt når de bevegelige mekanismene til maskinen treffer de stasjonære (hammermøller, vifter, enheter med hengslede deksler, luker, etc.).
Tiltak for å forhindre farlige gnister fra støt og friksjon:
- Påføring i farlige områder (rom) bruk et egensikkert verktøy.
- Blåser ren luft på reparasjonsstedet og andre arbeider.
- Eliminering av metallurenheter og steiner fra å komme inn i maskinene (magnetfangere og steinfangere).
- For å forhindre gnister fra støt fra bevegelige mekanismer til maskiner på stasjonære:
- nøye justering og balansering av aksler;
- sjekke gapene mellom disse mekanismene;
- unngå overbelastning av maskiner.
- Bruk egensikre vifter for transport av damp- og gass-luftblandinger, støv og faste brennbare materialer.
- I lokalene for produksjon og lagring av acetylen, etylen m.m. gulv er laget av gnistfri materiale eller dekket med gummimatter.
Overflatefriksjon av legemer.
Bevegelsen av kontaktlegemer i forhold til hverandre krever energiforbruk for å overvinne friksjonskreftene. Denne energien omdannes nesten utelukkende til varme, som igjen avhenger av typen friksjon, egenskapene til gnideflater (deres natur, forurensningsgrad, ruhet), trykk, overflatestørrelse og starttemperatur. Under normale forhold fjernes den genererte varmen i tide, og dette sikrer et normalt temperaturregime. Men under visse forhold kan temperaturen på gnideflatene stige til farlige verdier der de kan bli en antennelseskilde.
I det generelle tilfellet er årsakene til økningen i temperaturen til gnidelegemer en økning i mengden varme eller en reduksjon i varmefjerning. Av disse grunner forekommer farlig overoppheting av lagre, transportbelter og drivremmer, fibrøse brennbare materialer ved vikling av dem på roterende aksler, samt faste brennbare materialer under deres mekaniske bearbeiding i produksjonsprosesser.
Tiltak for å forhindre farlige manifestasjoner av overflatefriksjon av kropper:
- Utskifting av glidelagre med rullelager.
- Kontroll over smøring, lagertemperatur.
- Kontroll over graden av spenning av transportbånd, belter, hindrer maskiner i å overbelaste.
- Utskifting av flatbelte girkasser med kileremmer.
- For å forhindre vikling av fibermaterialer på roterende aksler, bruk:
- bruk av løse foringer, foringsrør m.m. for å beskytte åpne områder av sjakter fra kontakt med fibrøst materiale;
- forebygging av overbelastning;
- enheten til spesielle kniver for å kutte av vikling fibrøse materialer;
- innstilling av minimumsavstander mellom akselen og lageret.
- Ved maskinering av brennbare materialer er det nødvendig:
- observere kutteregimet,
- slipe verktøyet i tide,
- bruk lokal kjøling av skjæreområdet (emulsjoner, oljer, vann osv.).
4.9. Basert på de innsamlede dataene beregnes sikkerhetsfaktoren K s i følgende rekkefølge.
4.9.1. Beregn gjennomsnittlig levetid for en brann- og eksplosjonsfare (t0) (gjennomsnittlig tid ved feil) i henhold til formelen
(68)
hvor t j- livstid Jeg brann- og eksplosjonsfare, min;
m- det totale antallet arrangementer (produkter);
j- serienummeret til hendelsen (produktet).
4.9.2. Et punktestimat av variansen ( D 0) gjennomsnittlig levetid for en brann- og eksplosjonsfare beregnes ved hjelp av formelen 
(69)
4.9.3. Gjennomsnittlig kvadratavvik () av punktestimatet for gjennomsnittlig tid for eksistensen av en hendelse - t0 beregnes med formelen 
(70)
4.9.4. Fra bordet. 5 velg verdien av koeffisienten t b avhengig av antall frihetsgrader ( m-1) på et konfidensnivå b = 0,95.
Tabell 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. Sikkerhetsfaktor ( K b) (koeffisienten som tar hensyn til avviket til verdien av parameteren t0, beregnet ved formel (68), fra dens sanne verdi) beregnes fra formelen
(71)
4.9.6. Dersom det kun realiseres én hendelse i løpet av året, antas sikkerhetsfaktoren å være lik én.
5. Bestemmelse av brannfareparametere for varmekilder med feilfrekvens for elementer
5.1. Brannfareparametere for varmekilder
5.1.1. Utladning av atmosfærisk elektrisitet
5.l.l.l. Direkte lynnedslag
Faren for et direkte lynnedslag ligger i kontakten av et brennbart medium med en lynkanal, hvor temperaturen når 30 000 ° C ved en strømstyrke på 200 000 A og en handlingstid på omtrent 100 μs. Alle brennbare medier antennes av et direkte lynnedslag.
5.1.1.2. Sekundære effekter av lyn
Faren for sekundære effekter av lyn er gnistutladninger som følge av induksjon og elektromagnetiske effekter av atmosfærisk elektrisitet på produksjonsutstyr, rørledninger og bygningskonstruksjoner. Gnistutladningsenergien overstiger 250 mJ og er tilstrekkelig til å antenne brennbare stoffer med en minimum antennelsesenergi på opptil 0,25 J.
5.1.1.3. Høy potensiell skrens
Driften av høyt potensial inn i bygningen skjer gjennom metallkommunikasjon, ikke bare når de blir direkte truffet av lynet, men også når kommunikasjonen er lokalisert i umiddelbar nærhet av lynavlederen. Hvis sikre avstander mellom lynavstander og kommunikasjon observeres, når energien til mulige gnilutladninger verdier på 100 J eller mer, det vil si at det er tilstrekkelig å antenne alle brennbare stoffer.
5.1.2. Elektrisk gnist (bue)
5.1.2.1. Termisk virkning av kortslutningsstrømmer
Ledertemperatur ( t pr), ° C oppvarmet av kortslutningsstrøm, beregnes av formelen
(72)hvor t n er starttemperaturen til lederen, ° С;
Jeg kz - kortslutningsstrøm, A;
R- ledermotstand, Ohm;
tc.z - kortslutningstid, s;
MED pr er varmekapasiteten til lederen, J × kg-1 × K-1;
m pr er massen til lederen, kg.
Brennbarhet av kabler og ledere med isolasjon avhenger av størrelsen på kortslutningsstrømmen. Jeg k.z, dvs. fra verdien av forholdet Jeg kortslutning til den langsiktige tillatte strømmen til kabelen eller ledningen. Hvis denne multiplisiteten er mer enn 2,5, men mindre enn 18 for kabelen og 21 for ledningen, tennes PVC-isolasjon.
5.1.2.2. Elektriske gnister (metalldråper)
Elektriske gnister (metalldråper) dannes når elektriske ledninger kortsluttes, elektrisk sveising og når elektrodene til generelle elektriske glødelamper smelter. I dette tilfellet når størrelsen på metalldråpene 3 mm (for overhead sveising - 4 mm). Under kortslutning og elektrisk sveising flyr partikler ut i alle retninger, og hastigheten deres overstiger ikke henholdsvis 10 og 4 m × s-1. Dråpetemperaturen avhenger av typen metall og er lik smeltepunktet. Temperaturen på aluminiumsdråper under en kortslutning når 2500 ° C, temperaturen på sveisepartikler og nikkelpartikler av glødelamper når 2100 ° C. Dråpestørrelsen ved skjæring av metall når 15-26 mm, hastigheten er 1 m × s-1, temperaturen er 1500 ° C. Lysbuetemperaturen under sveising og skjæring når 4000 ° C, derfor er lysbuen kilden til antennelse av alle brennbare stoffer.
Spredningssonen for partikler under en kortslutning avhenger av høyden på ledningen, starthastigheten til partiklene, avgangsvinkelen og er av sannsynlighet. Med en trådhøyde på 10 m er sannsynligheten for at partikler faller i en avstand på 9 m 0,06; 7m-0,45 og 5m-0,92; i en høyde på 3 m er sannsynligheten for at partikler treffer en avstand på 8 m 0,01, 6 m - 0,29 og 4 m - 0,96, og i en høyde på 1 m er sannsynligheten for at partikler sprer seg med 6 m 0,06, 5 m - 0,24, 4 m - 0,66 og 3 m - 0,99.
Mengden varme som en metalldråpe er i stand til å avgi til et brennbart medium når det kjøles ned til selvantennelsestemperaturen, beregnes på følgende måte.
Den gjennomsnittlige flyhastigheten til et metallfall i fritt fall (wk), m × s-1, beregnes ved hjelp av formelen
(73)
hvor g= 9,8l m × s-1 - gravitasjonsakselerasjon;
H- fallhøyde, m.
Metalldråpevolum ( V k), m3, beregnes med formelen
(74)hvor d k - dråpediameter, m.
Gå ned i vekt ( m k), kg, beregnet ved formelen
(75)
hvor r er tettheten til metallet, kg × m-3.
Avhengig av varigheten av dråpens flukt, er tre av tilstandene mulige: væske, krystallisering, fast stoff.
Flytiden for dråpen i smeltet (flytende) tilstand (tp), s, beregnes av formelen
(76)hvor C p er den spesifikke varmekapasiteten til metallsmelten, J × k-1K-1;
m k — dråpevekt, kg;
S k = 0,785 — dråpeoverflateareal, m2;
T n, T pl er falltemperaturen ved begynnelsen av flyturen og metallsmeltetemperaturen, henholdsvis K;
T 0 - omgivelsestemperatur (luft), K;
en- varmeoverføringskoeffisient, W, m-2 K-1.
Varmeoverføringskoeffisienten bestemmes i følgende rekkefølge:
a) beregn Reynolds-tallet med formelen
(77)
hvor d k - dråpediameter, m;
v= 15,1 × 10-6 - koeffisient for kinematisk viskositet av luft ved en temperatur på 20 ° C, m-2 × s-1.
b) beregn Nusselt-kriteriet med formelen
(78)
c) beregn varmeoverføringskoeffisienten med formelen
, (79)
der lВ = 22 × 10-3 - koeffisient for termisk ledningsevne av luft, W × m-1 × -K-1.
Hvis t £ tр, så bestemmes den endelige temperaturen på dråpen av formelen
(80)Flytiden til en dråpe, hvor den krystalliserer, bestemmes av formelen
(81)hvor MED cr er den spesifikke krystalliseringsvarmen til metallet, J × kg-1.
Hvis tp
Hvis t> (tp + tcr), så bestemmes den endelige temperaturen til fallet i fast tilstand av formelen
(83)
hvor MED k - spesifikk varmekapasitet til metallet, J kg -1 × K-1.
Mengden varme ( W), J, gitt av en dråpe metall til et fast eller flytende brennbart materiale, som det falt på, beregnes ved formelen
(84)
hvor T sv er selvantennelsestemperaturen til det brennbare materialet, K;
TIL- koeffisient lik forholdet mellom varmen som avgis til det brennbare stoffet og energien som er lagret i dråpen.
Hvis det ikke er mulig å bestemme koeffisienten TIL så ta TIL=1.
En mer streng bestemmelse av den endelige dråpetemperaturen kan utføres under hensyntagen til varmeoverføringskoeffisientens avhengighet av temperaturen.
5.1.2.3. Glødepærer for generell bruk
Brannfaren til lamper skyldes muligheten for kontakt av et brennbart medium med pæren til en elektrisk glødelampe, oppvarmet over selvantennelsestemperaturen til det brennbare mediet. Oppvarmingstemperaturen til pæren til en elektrisk pære avhenger av lampens kraft, dens størrelse og plassering i rommet. Avhengigheten av maksimumstemperaturen på pæren til en horisontalt plassert lampe på kraften og tiden er vist i fig. 3.
Pokker. 3
5.1.2.4. Gnister av statisk elektrisitet
Energien til gnisten ( W i), J, som kan oppstå under påvirkning av en spenning mellom platen og et hvilket som helst jordet objekt, beregnes fra energien lagret av kondensatoren fra formelen
(85)
hvor MED- kapasitans til kondensatoren, F;
U- spenning, V.
Potensialforskjellen mellom et ladet legeme og bakken måles med elektrometre under reelle produksjonsforhold. 
Hvis W og ³0,4 W m.e.z ( W m.e. ¾ minimum antennelsesenergien til mediet), så regnes en gnist av statisk elektrisitet som en tennkilde.
En reell fare er "kontakt" elektrifisering av mennesker som arbeider med bevegelige dielektriske materialer. Når en person berører en jordet gjenstand, genereres det gnister med en energi på 2,5 til 7,5 mJ. Avhengigheten av energien til en elektrisk utladning fra menneskekroppen og av potensialet til ladninger av statisk elektrisitet er vist i fig. 4.
5.1.3. Mekaniske (friksjons)gnister (gnister fra støt og friksjon)
Dimensjonene til slag- og friksjonsgnister, som er en partikkel av metall eller stein som gløder for å gløde, overstiger vanligvis ikke 0,5 mm, og deres temperatur er innenfor metallets smeltepunkt. Temperaturen på gnister dannet under kollisjonen av metaller som er i stand til å kjemisk samhandle med hverandre med frigjøring av en betydelig mengde varme kan overstige smeltetemperaturen, og derfor bestemmes den eksperimentelt eller ved beregning.
Mengden varme som avgis av gnisten når den avkjøles fra den opprinnelige temperaturen t opp til selvantennelsestemperaturen til det brennbare mediet t sv beregnes etter formel (84), og kjøletiden t er som følger.
Temperaturforholdet (Qp) beregnes med formelen 
(86)
hvor t c - lufttemperatur, ° С.
Varmeoverføringskoeffisient ( en), W × m-2 × K-1, beregnes med formelen
(87)
hvor w og er hastigheten til gnisten, m × s-1.
Gnisthastighet ( w i) dannet ved støt av et fritt fallende legeme beregnes ved formelen
(88)
og ved støt på en roterende kropp i henhold til formelen
(89)
hvor n- rotasjonsfrekvens, s-1;
R- radius til det roterende legemet, m.
Flyhastigheten til gnister som genereres når du arbeider med et slagverktøy er tatt til å være 16 m × s-1, og fra de som er skåret ut når du går i sko foret med metallhæl eller spiker, 12 m × s-1.
Bios kriterium beregnes av formelen
(90)
hvor d og - gnistdiameter, m;
li er koeffisienten for varmeledningsevnen til gnistmetallet ved selvantennelsestemperaturen til det brennbare stoffet ( t sv), W m -1 × K-1.
I henhold til verdiene for den relative overtemperaturen qp og kriteriet V i bestemmes fra grafen (fig. 5) Fourier-kriteriet. 
Pokker. 5
Avkjølingstiden til en metallpartikkel (t), s, beregnes med formelen 
(91)
hvor F 0 - Fourier-kriterium;
MED og er varmekapasiteten til gnistmetallet ved selvantennelsestemperaturen til det brennbare stoffet, J × kg-1 × K-1;
ri er tettheten til gnistmetallet ved selvantennelsestemperaturen til det brennbare stoffet, kg × m-3.
I nærvær av eksperimentelle data om antennelsesevnen til friksjonsgnister, kan en konklusjon om deres fare for det analyserte brennbare mediet gjøres uten å utføre beregninger.
5.1.4. Åpen ild og gnister fra motorer (ovner)
Brannfaren til en flamme skyldes intensiteten av den termiske effekten (varmeflukstetthet), påvirkningsområdet, orientering (relativ posisjon), frekvensen og tiden for dens eksponering for brennbare stoffer. Varmeflukstettheten til diffusjonsflammer (fyrstikker, stearinlys, gassbrennere) er 18-40 kW × m-2, og ferdigblandet (blåselamper, gassbrennere) 60-140 kW × m-2. 6 viser temperatur- og tidskarakteristikkene til noen flammer og varmekilder med lavt kaloriinnhold.
Tabell 6
| Navnet på det brennende stoffet (produktet) eller brannfarlig operasjon |
Flammetemperatur (ulming eller oppvarming), оС |
Brennetid (ulme), min |
| Brannfarlige og brennbare væsker |
880 |
¾ |
| Tre og trelast |
1000 |
- |
| Naturlige og flytende gasser |
1200 |
- |
| Gassveising av metall |
3150 |
- |
| Gassskjæring av metall |
1350 |
- |
| Ulmende sigarett |
320-410 |
2-2,5 |
| Ulmende sigarett |
420-460 |
26-30 |
| Brennende fyrstikk |
600¾640 |
0,33 |
En åpen flamme er farlig ikke bare når den kommer i direkte kontakt med et brennbart medium, men også når den blir bestrålt. Bestrålingsintensitet ( g p), W × m-2, beregnet ved formelen
(92)hvor 5,7 er emissiviteten til en absolutt svart kropp, W × m-2 × K-4;
eпр - redusert emissivitet av systemet
(93)eф - graden av svarthet av fakkelen (ved brenning av tre er 0,7, oljeprodukter 0,85);
eb - graden av sorthet av det bestrålte stoffet er hentet fra referanselitteraturen;
T f er temperaturen på flammelykten, K,
T sv er temperaturen til det brennbare stoffet, K;
j1f er bestrålingskoeffisienten mellom den emitterende og bestrålte overflaten.
De kritiske verdiene for bestrålingsintensiteten avhengig av bestrålingstiden for noen stoffer er gitt i tabellen. 7.
Brannfaren ved gnister fra komfyrrør, fyrrom, rør fra damplokomotiver og diesellokomotiver, samt andre maskiner, branner, bestemmes i stor grad av størrelse og temperatur. Det er fastslått at en gnist med en diameter på 2 mm er brannfarlig hvis den har en temperatur på ca. 1000 ° C, en diameter på 3 mm er 800 ° C, og en diameter på 5 mm er 600 ° C.
Varmeinnholdet og avkjølingstiden til gnisten til sikkerhetstemperaturen beregnes ved hjelp av formler (76 og 91). I dette tilfellet blir gnistens diameter tatt som 3 mm, og gnistens flyhastighet (wi), m × s-1, beregnes med formelen
(94)hvor ww er vindhastigheten, m × s-1;
H- rørhøyde, m.
Tabell 7
| Materiale |
Minimum bestrålingsintensitet, W × m-2, med bestrålingsvarighet, min |
||
|
|
3 |
5 |
15 |
| Tre (furu med et fuktighetsinnhold på 12%) |
18800 |
16900 |
13900 |
| Sponplater med en tetthet på 417 kg × m-3 |
13900 |
11900 |
8300 |
| Brikett torv |
31500 |
24400 |
13200 |
| Klump torv |
16600 |
14350 |
9800 |
| Bomull-fiber |
11000 |
9700 |
7500 |
| Laminat |
21600 |
19100 |
15400 |
| Glassfiber |
19400 |
18600 |
17400 |
| Glassine |
22000 |
19750 |
17400 |
| Gummi |
22600 |
19200 |
14800 |
| Kull |
¾ |
35000 |
35000 |