Test: Yonish va portlash nazariyasi. Gaz va bug '-havo aralashmalarining portlashi paytida bosimning ko'tarilish tezligini hisoblash usullari Gibrid aralashmalarning portlashi paytida bosimning ko'tarilish tezligi
Shuningdek o'qing
Rossiya Federatsiyasi Ta'lim federal agentligi
Davlat ta'lim muassasasi oliy kasbiy ta'lim
"Ufa davlat neft-texnika universiteti"
Bo'lim " Sanoat xavfsizligi va mehnatni muhofaza qilish"
Mavzu bo'yicha test:
Yonish va portlash nazariyasi
1. Portlash bo'yicha nazariy savollar
Yonuvchan gazlar (GG) va yonuvchi suyuqliklarni (FLL) qazib olish, tashish, qayta ishlash, ishlab chiqarish, saqlash va ishlatish bilan bog'liq texnologik jarayonlarda har doim portlovchi gaz va bug '-havo aralashmalari hosil bo'lish xavfi mavjud.
Portlovchi muhit moddalarning (gazlar, bug'lar, changlar) havo va boshqa oksidlovchi moddalar (kislorod, ozon, xlor, azot oksidi va boshqalar) va portlovchi transformatsiyaga moyil bo'lgan moddalar (atsetilen, ozon, gidrazin va boshqalar) bilan aralashmasidan hosil bo'lishi mumkin. .).
Portlashlar ko'pincha qoidalarning buzilishidan kelib chiqadi xavfsiz ishlash uskunalar, ulanishlardagi oqmalar orqali gaz sizib chiqishi, qurilmalarning haddan tashqari qizishi, ortiqcha bosimning oshishi, tegishli nazoratning yo'qligi texnologik jarayon, uskuna qismlarining yorilishi yoki buzilishi va h.k.
Portlash boshlanishining manbalari quyidagilardir:
ochiq olov, yonish va issiq jismlar;
elektr zaryadsizlanishi;
Kimyoviy reaktsiyalar va mexanik ta'sirlarning termal ko'rinishlari;
zarba va ishqalanishdan uchqunlar:
zarba to'lqinlari;
Elektromagnit va boshqa nurlanish.
PB 09-540-03 ga muvofiq portlash:
I. Moddaning holatining keskin oʻzgarishi bilan bogʻliq boʻlgan va bosim koʻtarilishi yoki zarba toʻlqini bilan kechadigan potentsial energiyaning tez ajralib chiqish jarayoni.
2. Ichki energiyani qisqa muddatda chiqarish, ortiqcha bosim hosil qilish
Portlash yonish bilan yoki yonishsiz sodir bo'lishi mumkin (oksidlanish jarayoni).
Atrof-muhitning portlash qobiliyatini tavsiflovchi parametrlar va xususiyatlar:
O't olish nuqtasi;
Konsentratsiya va harorat chegaralari yonish;
O'z-o'zidan yonish harorati;
Oddiy olov tarqalish tezligi;
Kislorodning minimal portlovchi tarkibi (oksidlovchi modda);
Minimal yonish energiyasi;
Mexanik stressga sezgirlik (zarba va ishqalanish). Xavfli va zararli omillar ishchilarga ta'sir qiladi
portlash natijasida:
Oldidagi bosim ruxsat etilgan qiymatdan oshib ketadigan zarba to'lqini;
Yiqilgan inshootlar, jihozlar, kommunikatsiyalar, binolar va inshootlar va ularning uchuvchi qismlari;
Portlash paytida hosil bo'lgan va (yoki) shikastlangan uskunadan chiqarilgan zararli moddalar, uning tarkibi havoda ish maydoni ruxsat etilgan maksimal konsentratsiyalardan oshadi.
Portlash xavfini tavsiflovchi asosiy omillar:
Maksimal bosim va portlash harorati;
Portlash paytida bosimning ko'tarilish tezligi;
Old bosim zarba to'lqini;
Portlovchi muhitning maydalash va yuqori portlovchi xususiyatlari.
Portlashdan keyin asl nusxasi potentsial energiya moddalar, qoida tariqasida, qizdirilgan siqilgan gazlarning energiyasiga aylanadi, bu esa o'z navbatida, ular kengayganida, harakat, siqilish va muhitni isitish energiyasiga aylanadi. Energiyaning bir qismi kengaytirilgan gazlarning ichki (issiqlik) energiyasi shaklida qoladi.
Portlash paytida chiqarilgan energiyaning umumiy miqdori aniqlanadi Umumiy parametrlar(hajmi, maydoni) halokat. Energiya kontsentratsiyasi (hajm birligi uchun energiya) portlash manbasida yo'q qilish intensivligini aniqlaydi. Bu xususiyatlar, o'z navbatida, portlash to'lqinini keltirib chiqaradigan portlovchi tizim tomonidan energiya chiqarish tezligiga bog'liq.
Tergov amaliyotida tez-tez uchraydigan portlashlarni ikkita asosiy guruhga bo'lish mumkin: kimyoviy va fizik portlashlar.
Kimyoviy portlashlar yonish bilan namoyon bo'ladigan va issiqlik energiyasining qisqa vaqt ichida va portlash manbasidan tarqaladigan bosim to'lqinlari hosil bo'ladigan hajmda chiqishi bilan tavsiflangan moddaning kimyoviy o'zgarishi jarayonlarini o'z ichiga oladi.
Jismoniy portlashlar portlashga olib keladigan va moddaning kimyoviy o'zgarishi bilan bog'liq bo'lmagan jarayonlarni o'z ichiga oladi.
Tasodifiy portlashlar ko'pincha yonish jarayonlaridan kelib chiqadi. Ushbu turdagi portlashlar ko'pincha portlovchi moddalarni saqlash, tashish va ishlab chiqarishda sodir bo'ladi. Ular sodir bo'ladi:
Kimyo va neft-kimyo sanoatining portlovchi va portlovchi moddalari bilan ishlashda;
Oqish uchun tabiiy gaz turar-joy binolarida;
yuqori uchuvchi yoki suyultirilgan yonuvchan moddalarni ishlab chiqarish, tashish va saqlash vaqtida;
suyuq yoqilg'i saqlash tanklarini yuvishda;
yonuvchan chang tizimlari va ba'zi o'z-o'zidan yonuvchi qattiq va suyuq moddalarni ishlab chiqarish, saqlash va ishlatishda.
Kimyoviy portlashning xususiyatlari
Portlashlarning ikkita asosiy turi mavjud: kondensatsiyalangan portlovchi moddalarning portlashi va hajmli portlash (chang va gaz aralashmalari bug'larining portlashi). Kondensatsiyalangan portlovchi moddalarning portlashi barcha qattiq portlovchi moddalar va nisbatan kam miqdordagi suyuq portlovchi moddalar, shu jumladan nitrogliserin tufayli yuzaga keladi. Bunday portlovchi moddalar odatda 1300-1800 kg / m3 zichlikka ega, ammo qo'rg'oshin yoki simob bo'lgan birlamchi portlovchi moddalar ancha yuqori zichlikka ega.
Parchalanish reaktsiyalari:
Portlashning eng oddiy holati gazsimon mahsulotlar hosil bo'lishi bilan parchalanish jarayonidir. Masalan, vodorod periksni katta termal effekt bilan parchalanishi va suv bug'lari va kislorod hosil bo'lishi:
2H2O2 → 2H2O2 + O2 + 106 kJ/mol
Vodorod periks 60% konsentratsiyadan boshlab xavflidir.
Qo'rg'oshin azidning ishqalanishi yoki ta'siri bilan parchalanishi:
Pb(N3)2 → Pb -3N2 + 474 kJ/mol.
Trinitrotoluen (TNT) "kislorod etishmaydigan" moddadir va shuning uchun uning asosiy parchalanish mahsulotlaridan biri uglerod bo'lib, u TNT portlashlari paytida tutun hosil bo'lishiga yordam beradi.
Portlovchi parchalanishga moyil bo'lgan moddalar deyarli har doim ajralib chiqish jarayonining keskin rivojlanishi uchun javobgar bo'lgan bir yoki bir nechta xarakterli kimyoviy tuzilmalarni o'z ichiga oladi. katta miqdor energiya. Ushbu tuzilmalar quyidagi guruhlarni o'z ichiga oladi:
NO2 va NO3 - organik va noorganik moddalarda;
N=N-N - organik va noorganik azidlarda;
NX3, bu erda X halogen,
Fulminatlarda N=C.
Termokimyo qonunlariga asoslanib, parchalanish jarayoni portlovchi bo'lishi mumkin bo'lgan birikmalarni aniqlash mumkin ko'rinadi. Tizimning potentsial xavfini belgilovchi hal qiluvchi omillardan biri bu uning ichki energiyasining dastlabki holatdagi yakuniy holatga nisbatan ustunligidir. Bu holat moddaning hosil bo'lishi jarayonida issiqlik yutilganda (endotermik reaksiya) sodir bo'ladi. Tegishli jarayonga misol sifatida elementlardan asetilen hosil bo'lishi mumkin:
2C + H2 → CH=CH - 242 kJ/mol.
Shakllanish jarayonida issiqlikni yo'qotadigan portlovchi bo'lmagan moddalarga (ekzotermik reaksiya), masalan, karbonat angidrid kiradi.
C + O2 → CO2 + 394 kJ/mol.
Shuni hisobga olish kerakki, termokimyo qonunlarini qo'llash faqat portlash jarayonining ehtimolini aniqlashga imkon beradi. Uning amalga oshirilishi reaksiya tezligiga va uchuvchi mahsulotlarning shakllanishiga bog'liq. Masalan, sham parafinining kislorod bilan reaksiyasi, uning yuqori ekzotermikligiga qaramay, tezligi pastligi sababli portlashga olib kelmaydi.
2Al+ 4AC2O2 → Al2O3 + 2Fe reaktsiyasi o'zining yuqori ekzotermikligiga qaramay, portlashga olib kelmaydi, chunki gazsimon mahsulotlar hosil bo'lmaydi.
Yonish reaktsiyalarining asosini tashkil etuvchi oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari, shuning uchun faqat erishish uchun qulay sharoitlarda portlashga olib kelishi mumkin. yuqori tezliklar reaktsiya va bosimning oshishi. Yuqori dispersli yonish qattiq moddalar va suyuqliklar, yopiq hajmli sharoitlarda, 8 bargacha bo'lgan ortiqcha bosimning oshishiga olib kelishi mumkin, masalan, aerozol yog 'tomchilarining tumanlari bo'lgan suyuq havo tizimlarida.
Ekzotermik polimerizatsiya reaktsiyalarida va uchuvchi monomerning mavjudligida, etilen oksidi kabi ba'zi moddalar uchun bosimning xavfli o'sishi sodir bo'lishi mumkin bo'lgan bosqichga erishiladi, polimerizatsiya boshlanadi xona harorati ayniqsa, boshlang'ich birikmalar polimerizatsiyani tezlashtiradigan moddalar bilan ifloslangan bo'lsa. Etilen oksidi ham ekzotermik yo'l bilan atsetaldegidga izomerlanishi mumkin:
CH2CH2O - CH3HC = O + 113,46 kJ/mol
Kondensatsiya reaktsiyalari bo'yoqlar, laklar va qatronlar ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi va jarayonning ekzotermikligi va uchuvchi komponentlarning mavjudligi tufayli ba'zan portlashlarga olib keladi.
Bilish uchun umumiy sharoitlar, yonishning paydo bo'lishi va uning portlashga o'tishi uchun qulay bo'lgan holda, kimyoviy reaktsiya va issiqlik tufayli u bilan hajmli issiqlik chiqishi mavjudligida yonuvchan tizimda ishlab chiqilgan haroratning vaqtga bog'liqligi grafigini (1-rasm) ko'rib chiqing. yo'qotish.
Grafikda T1 haroratini tizimda yonish sodir bo'ladigan kritik nuqta sifatida tasavvur qilsak, issiqlik yo'qotilishi issiqlik daromadidan oshib ketgan sharoitlarda bunday yonish sodir bo'lmasligi aniq bo'ladi. Bu jarayon faqat issiqlik chiqarish va issiqlik yo'qotish stavkalari o'rtasidagi tenglikka erishilganda boshlanadi (tegishli egri chiziqlarning teginish nuqtasida) va keyin harorat oshishi bilan tezlashishi mumkin. Shunday qilib, portlashdan oldingi bosim.
Shunday qilib, issiqlik izolatsiyasi uchun qulay sharoitlar mavjud bo'lganda, yonuvchan tizimda ekzotermik reaktsiyaning paydo bo'lishi nafaqat yonish, balki portlashga ham olib kelishi mumkin.
Portlashni qo'llab-quvvatlovchi nazoratsiz reaktsiyalar, masalan, idishlarda issiqlik uzatish tezligiga bog'liq. chiziqli funksiya Reaksiya massasi va sovutish suvi o'rtasidagi harorat farqi, shu bilan birga ekzotermik reaktsiya tezligi va shuning uchun undan issiqlik oqimi reaktivlarning boshlang'ich konsentratsiyasi ortishi bilan kuch qonuniga muvofiq o'sib boradi va harorat oshishi natijasida tez ortadi. kimyoviy reaksiya tezligining haroratga eksponensial bog'liqligi (Arrenius qonuni). Ushbu naqshlar aralashmaning eng past yonish tezligini va pastki qismidagi haroratni aniqlaydi konsentratsiya chegarasi yonish. Yoqilg'i va oksidlovchi kontsentratsiyasi stoxiometrik darajalarga yaqinlashganda, yonish tezligi va harorat maksimal darajaga ko'tariladi.
Stexiometrik tarkibli gazning kontsentratsiyasi - bu yonuvchan gazning oksidlovchi muhitga ega aralashmadagi kontsentratsiyasi bo'lib, unda yoqilg'i va aralashmaning oksidlovchisi o'rtasida hech qanday qoldiqsiz to'liq kimyoviy o'zaro ta'sir ta'minlanadi.
3. Jismoniy portlashning xususiyatlari
Jismoniy portlashlar odatda bug 'bosimi va oluklardan tomirlarning portlashi bilan bog'liq. Bundan tashqari, ularning shakllanishining asosiy sababi emas kimyoviy reaksiya, va chiqarish natijasida yuzaga kelgan jismoniy jarayon ichki energiya siqilgan yoki suyultirilgan gaz. Bunday portlashlarning kuchi bog'liq ichki bosim, va vayronagarchilik kengaygan gaz yoki yorilib ketgan tomirning bo'laklaridan zarba to'lqini tufayli yuzaga keladi. Jismoniy portlash, masalan, bosim ostida ko'chma gaz tsilindri tushib qolsa va bosimni pasaytiruvchi valf buzilgan bo'lsa, sodir bo'lishi mumkin. Suyultirilgan gazning bosimi kamdan-kam hollarda 40 bardan oshadi (ko'pchilik an'anaviy suyultirilgan gazlarning kritik bosimi).
Jismoniy portlashlar, shuningdek, jismoniy portlash deb ataladigan hodisani ham o'z ichiga oladi. Bu hodisa issiq va sovuq suyuqliklar aralashtirilganda, ulardan birining harorati ikkinchisining qaynash nuqtasidan sezilarli darajada yuqori bo'lganda (masalan, erigan metallni suvga quyishda) sodir bo'ladi. Olingan bug '-suyuqlik aralashmasida bug'lanish eritma tomchilarining nozik flegmatizatsiyasi, ulardan tez issiqlikni olib tashlash va kuchli bug'lanishi bilan sovuq suyuqlikning haddan tashqari qizishi tufayli rivojlanayotgan jarayonlar tufayli portlash sodir bo'lishi mumkin.
Jismoniy portlash zarba to'lqinining paydo bo'lishi bilan birga keladi ortiqcha bosim suyuq fazada, ba'zi hollarda mingdan ortiq atmosferaga etadi. Ko'pgina suyuqliklar bug 'bosimi atmosfera bosimidan sezilarli darajada oshib ketadigan sharoitlarda saqlanadi yoki ishlatiladi. Bu suyuqliklarga quyidagilar kiradi: suyultirilgan yonuvchan gazlar (masalan, propan, butan) suyultirilgan sovutgichlar ammiak yoki freon, xona haroratida saqlanadi, metan. past harorat, haddan tashqari qizdirilgan suv V bug 'qozonlari. Agar haddan tashqari qizib ketgan suyuqlik bo'lgan idish shikastlangan bo'lsa, bug 'atrofdagi bo'shliqqa oqib chiqadi va suyuqlikning tez qisman bug'lanishi sodir bo'ladi. Agar bug 'chiqsa va etarlicha tez kengaysa, atrof-muhitda portlash to'lqinlari hosil bo'ladi. Bosim ostida gazlar va bug'lar bo'lgan idishlar portlashining sabablari:
Har qanday komponentning buzilishi, noto'g'ri ishlash natijasida shikastlanish yoki korroziya tufayli korpusning yaxlitligini buzish;
Elektr isitish yoki yonish moslamasining ish rejimidagi buzilishlar tufayli idishning haddan tashqari qizishi (bu holda idish ichidagi bosim kuchayadi va tananing kuchi shikastlanadigan holatga tushadi);
Ruxsat etilgan bosimdan oshib ketganda idishning portlashi.
Gaz konteynerlarining portlashi, keyin atmosferada yonish, asosan, yuqorida tavsiflangan va jismoniy portlashlarga xos bo'lgan bir xil sabablarni o'z ichiga oladi. Asosiy farq - bu ta'lim Ushbu holatda o'lchami atmosferaga chiqarilgan gazsimon yoqilg'i miqdoriga bog'liq bo'lgan olov shari. Bu miqdor, o'z navbatida, gazning idishda joylashgan jismoniy holatiga bog'liq. Yoqilg'i gazsimon holatda saqlansa, uning miqdori suyuq holatda bir xil idishda saqlanganidan ancha kam bo'ladi. Portlashning oqibatlarini belgilovchi parametrlari, asosan, portlash hududida energiya taqsimotining tabiati va portlash to'lqinining portlash manbasidan tarqalishi bilan belgilanadi.
4. Energiya salohiyati
Portlash katta halokatli kuchga ega. Eng muhim xususiyat portlash materiyaning umumiy energiyasidir. Bu ko'rsatkich portlash xavfining energiya potentsiali deb ataladi, u portlash miqyosi va oqibatlarini tavsiflovchi barcha parametrlarga kiritilgan.
Qurilmaning favqulodda depressurizatsiyasi bo'lsa, uning to'liq ochilishi (yo'q qilinishi) sodir bo'ladi;
Suyuqlikning to'kilishi maydoni quyidagilarga qarab belgilanadi konstruktiv yechimlar binolar yoki tashqi o'rnatish joylari;
Bug'lanish vaqti 1 soatdan ko'p bo'lmagan deb hisoblanadi:
E= EII1+ EII2+ EII1+ EII2+ EII3+ EII4,
portlash o't o'chiruvchi xona xavfi
bu erda EI1 - bug '-gaz fazasining adiabatik kengayish va yonish energiyalarining yig'indisi (to'g'ridan-to'g'ri blokda joylashgan PGPC, kJ;
EI2 - qo'shni ob'ektlardan (bloklardan) bosim o'tkazilayotgan hududga etkazib beriladigan gaz kompressorining yonish energiyasi, kJ;
EII1 - ko'rib chiqilayotgan blokning o'ta qizib ketgan suyuq suyuqligi energiyasi tufayli hosil bo'lgan va qo'shni ob'ektlardan kJ olingan GTHF ning yonish energiyasi;
EII2 - depressurizatsiya paytida to'xtamaydigan ekzotermik reaksiyalarning issiqligi tufayli suyuqlik fazasidan (LP) hosil bo'lgan PHF ning yonish energiyasi, kJ;
EII3 - PHF ning yonish energiyasi. tashqi sovutish suyuqliklaridan issiqlik oqimi tufayli suyuq suyuqlikdan hosil bo'lgan, kJ;
EII4 - qattiq sirtga (pol, taglik, tuproq va boshqalar) to'kilgan suyuq suyuqlikdan hosil bo'lgan PHF ning issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli yonish energiyasi. muhit(qattiq sirt va havodan, uning yuzasi bo'ylab suyuqlikka), kJ.
Portlash xavfining umumiy energiya potentsiallari qiymatlari asosida texnologik birliklarning portlash xavfini tavsiflovchi kamaytirilgan massa va nisbiy energiya potentsialining qiymatlari aniqlanadi.
Kamaytirilgan massa - bu portlovchi bug '-gaz bulutining yonuvchan bug'larining (gazlarining) umumiy massasi, bittaga kamayadi o'ziga xos energiya yonish 46000 kJ/kg ga teng:
Portlash xavfining nisbiy energiya salohiyati Qv texnologik blok, bu umumiy yonish energiyasini tavsiflaydi va uni quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:
bu erda E - texnologik blokning portlash xavfining umumiy energiya salohiyati.
Ov ning bug '-gaz muhitining kamaytirilgan massasiga nisbatan nisbiy energiya potentsiallari qiymatlariga asoslanib, texnologik bloklar toifalarga bo'linadi. Texnologik bloklarning portlash xavfi toifasi ko'rsatkichlari 1-jadvalda keltirilgan.
Jadval raqami
| Portlash toifasi | Ov | m |
| I | >37 | >5000 |
| II | 27 − 37 | 2000−5000 |
| III | <27 | <2000 |
5. TNT ekvivalenti. Shok to'lqini jabhasida ortiqcha bosim
Tasodifiy va qasddan buzilishlarning ta'sir darajasini baholash uchun TNT ekvivalentini baholash usuli keng qo'llaniladi. Ushbu usulga ko'ra, vayronagarchilik darajasi TNT ekvivalenti bilan tavsiflanadi, bu erda ma'lum darajadagi vayronagarchilikni keltirib chiqarish uchun zarur bo'lgan TNT massasi bug '-gaz muhiti portlashining TNT ekvivalenti Wt (kg). Quyidagi formulalar bo'yicha hisoblangan bug'-gaz bulutlari, shuningdek qattiq va suyuq kimyoviy jihatdan beqaror birikmalar portlashlarida tabiati va ajralish darajasining muvofiqligi shartlariga ko'ra aniqlanadi:
1 Bug '-gaz muhiti uchun
q/ - bug'-gaz muhitining solishtirma yonish issiqligi, kJ kg,
qT - TNT kJ/kg ning maxsus portlash energiyasi.
2 Qattiq va suyuq kimyoviy jihatdan beqaror birikmalar uchun
bu yerda Wk - qattiq va suyuq kimyoviy jihatdan beqaror birikmalarning massasi; qk – qattiq va suyuq kimyoviy jihatdan beqaror birikmalarning solishtirma portlash energiyasi. Ishlab chiqarishda gaz-havo, bug'-havo aralashmasi yoki chang portlaganda zarba to'lqini hosil bo'ladi. Qurilish konstruksiyalari, asbob-uskunalari, mashinalari va kommunikatsiyalarining aniqlanish darajasi, shuningdek, odamlarga etkazilgan zarar DRF zarba to'lqinining old qismidagi ortiqcha bosimga bog'liq (zarba to'lqinining old qismidagi maksimal bosim va oldingi normal atmosfera bosimi o'rtasidagi farq). bu old).
Yonuvchan kimyoviy gazlar va suyuqliklarning ta'sirini baholash uchun hisob-kitoblar ma'lum miqdordagi portlovchi modda joylashgan idishdan ma'lum masofada gaz-havo aralashmasining portlashi paytida zarba to'lqini old qismidagi ortiqcha bosimni aniqlashga to'g'ri keladi. aralashmasi saqlanadi.
6. Ortiqcha portlash bosimini aniqlash uchun hisoblash
Yonuvchan gazlar, yonuvchan bug'lar va yonuvchan suyuqliklar uchun ortiqcha portlash bosimini hisoblash NPB 105-03 "Portlash va yong'in xavfi uchun binolar, binolar va tashqi qurilmalar toifalarini aniqlash" da belgilangan metodologiyaga muvofiq amalga oshiriladi.
Topshiriq: xonadagi vodorod sulfidi portlashining ortiqcha bosimini aniqlang.
Dastlabki shartlar
Vodorod dioksidi 20 m3 apparatda doimo mavjud. Qurilma polda joylashgan. Quvurlarning kirish va chiqish qismlariga o'rnatilgan klapanlar (qo'lda) bilan chegaralangan diametri 50 mm bo'lgan quvurlarning umumiy uzunligi 15 m ni tashkil etadi, quvurlarda vodorod sulfidining iste'moli 4 · 10-3 m3 / s . Xonaning o'lchamlari 10x10x4 m.
Xonada havo almashinuvi tezligi 8 h-1 bo'lgan favqulodda shamollatish mavjud. Favqulodda shamollatish zaxira fanatlar, ruxsat etilgan portlovchi moddalarning maksimal konsentratsiyasidan oshib ketganda avtomatik ishga tushirish va birinchi ishonchlilik toifasi (PUE) bo'yicha elektr ta'minoti bilan ta'minlanadi. Xonadan havoni olib tashlash uchun moslamalar mumkin bo'lgan voqea sodir bo'lgan joyga yaqin joyda joylashgan.
Binoning asosiy qurilish konstruksiyalari temir-betondir.
Dizayn variantini asoslash
NPB 105-03 ga binoan, portlash oqibatlari bo'yicha eng xavfli bo'lgan eng ko'p miqdordagi moddalarni o'z ichiga olgan avariyaning eng noqulay versiyasi avariyaning dizayn versiyasi sifatida qabul qilinishi kerak.
Va dizayn varianti sifatida idishni vodorod sulfidi bilan bosimsizlantirish va vodorod sulfidining kirish va chiqish quvurlarini xona hajmiga chiqarish varianti qabul qilindi.
1) C, H, O, N, Cl, Br, I, F atomlaridan tashkil topgan alohida yonuvchi moddalar uchun haddan tashqari portlash bosimi formula bilan aniqlanadi.
(1)
NPB -105-03 ning 3-bandi talablariga muvofiq eksperimental yoki ma'lumotnoma ma'lumotlaridan aniqlangan yopiq hajmdagi stoxiometrik gaz-havo yoki bug'-havo aralashmasining maksimal portlash bosimi bu erda. Ma'lumotlar yo'q bo'lganda, 900 kPa ga teng qabul qilishga ruxsat beriladi;
Boshlang'ich bosim, kPa (101 kPa ga teng bo'lishga ruxsat beriladi);
Avariya natijasida xonaga chiqadigan yonuvchi gaz (GG) yoki yonuvchi bug‘lar (FLV) va yonuvchi suyuqliklar (FL) massasi, kg;
Yoqilg'ining portlashda ishtirok etish koeffitsienti, uni qo'llash bo'yicha xonaning hajmida gazlar va bug'larning tarqalish tabiati asosida hisoblash mumkin. Jadvalga muvofiq qiymatni olishga ruxsat beriladi. 2 NPB 105-03. Men uni 0,5 ga teng qabul qilaman;
Bo'sh joy hajmi, ;
Ufa shahri uchun maksimal mutlaq havo harorati 39 ° C ga teng (SNiP 23-01-99 "Qurilish iqlimi" bo'yicha) dizayn harorati sifatida qabul qilinadi.
Quyida xonadagi vodorod sulfidi portlashining ortiqcha bosimini aniqlash uchun zarur bo'lgan qiymatlarni hisoblash keltirilgan.
Vodorod sulfidining dizayn haroratidagi zichligi:
bu yerda M vodorod sulfidining molyar massasi, 34,08 kg/kmol;
v0 – molyar hajm 22,413 m3/kmolga teng;
0,00367− issiqlik kengayish koeffitsienti, deg -1;
tp - dizayn harorati, 390S (Ufa shahri uchun mutlaq maksimal havo harorati).
Vodorod sulfidining stoxiometrik kontsentratsiyasi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
;
bu erda b - yonish reaktsiyasidagi kislorodning stokiometrik koeffitsienti;
nc, nn, n0, nx - yonilg'i molekulasidagi C, H, O atomlari va galogenlar soni;
Vodorod sulfid (H2S) uchun nc= 1, nn = 4, n0 = 0, nx = 0, demak,
Topilgan b qiymatini almashtirib, biz vodorod sulfidining stokiometrik konsentratsiyasining qiymatini olamiz:
Dizayndagi avariya paytida xonaga kiradigan vodorod sulfidining hajmi apparatdan chiqadigan gaz hajmidan va klapanlarni yopishdan oldin va klapanlarni yopishdan keyin quvur liniyasidan chiqadigan gaz hajmidan iborat:
bu yerda Va - apparatdan chiqadigan gaz hajmi, m3;
V1T - quvur liniyasidan o'chirilgunga qadar chiqarilgan gaz hajmi, m3;
V2T - quvur liniyasi o'chirilgandan keyin chiqarilgan gaz hajmi, m3;
bu yerda q - texnologik reglamentga muvofiq aniqlangan suyuqlik oqimi tezligi, m3/s;
T - NPB 105-03 s ning 38-bandiga muvofiq belgilanadigan xonaning hajmiga gaz oqimining davomiyligi;
bu erda d - quvurlarning ichki diametri, m;
Ln - avariya apparatidan klapanlargacha bo'lgan quvur liniyalarining uzunligi, m;
Shunday qilib, ko'rib chiqilayotgan avariya stsenariysi paytida binolarga kiradigan vodorod sulfidining hajmi:
Xonadagi vodorod sulfidining massasi:
Yonuvchan gazlar, yonuvchan yoki yonuvchan gazlar, yonuvchan yoki yonuvchan suyuqliklar xonada aylanib yurgan taqdirda, massa qiymatini aniqlashda, agar u zaxira fanatlar, avtomatik ishga tushirish bilan ta'minlangan bo'lsa, favqulodda shamollatishning ishlashini hisobga olishga ruxsat beriladi. - ruxsat etilgan portlashdan himoyalangan maksimal konsentratsiyadan oshib ketganda va birinchi ishonchlilik toifasi (PUE) bo'yicha elektr ta'minoti ), agar xonadan havoni olib tashlash uchun asboblar mumkin bo'lgan avariya joyiga yaqin joyda joylashgan bo'lsa.
Bunday holda, xonaning hajmiga kiruvchi yonuvchan gazlar yoki yonuvchan yoki yonuvchan suyuqliklarning bug'lari, olov nuqtasiga va undan yuqori qizdirilgan massa formula bilan aniqlangan koeffitsientga bo'linishi kerak.
qayerda favqulodda shamollatish natijasida hosil bo'lgan havo almashinuv kursi, 1/s. Bu xonada havo almashinuvi tezligi 8 (0,0022s) bo'lgan ventilyatsiya mavjud;
Yonuvchan gazlar va yonuvchan va yonuvchan suyuqliklarning bug'larining xona hajmiga kirish muddati, s, 300 s deb qabul qilinadi. (7-modda NPB 105-03)
Ko'rib chiqilayotgan avariya stsenariysi paytida xonada mavjud bo'lgan vodorod sulfidining massasi:
Portlashni hisoblash natijalari
| Variant raqami. | Yonuvchan gaz |
Qiymat, kPa | ||
| Vodorod sulfidi | 5 | Binolarga o'rtacha zarar | ||
Jadval. Uyda yoki ochiq joylarda gaz, bug 'yoki chang-havo aralashmalarini yoqish paytida ruxsat etilgan maksimal ortiqcha bosim
Dastlabki va hisoblangan ma'lumotlar 2-jadvalda jamlangan.
2-jadval - Dastlabki va hisoblangan ma'lumotlar
| Yo'q. | Ism | Belgilanish | Kattalik |
| 1 | Modda, uning nomi va formulasi | Vodorod sulfidi | H2S |
| 2 | Molekulyar massa, kg kmol-1 | M | 34,08 |
| 3 | Suyuqlik zichligi, kg/m3 | rzh | - |
| 4 | Loyihaviy haroratda gaz zichligi, kg/m3 | rg | 1,33 |
| 5 | Atrof-muhit harorati (portlashdan oldingi havo), 0S | T0 | 39 |
| 6 | To'yingan bug 'bosimi, kPa | Rn | 28,9 |
| 7 | Stokiometrik konsentratsiya, % vol. | Cst | 29,24 |
| 8 | Xona o'lchamlari − uzunlik, m − kengligi, m − balandligi, m |
||
| 9 | Quvur o'lchamlari: − diametri, m −uzunligi, m |
||
| 10 | Quvurdagi geptan oqimi, m3/s | q | 4·10-3 |
| 11 | Vanalar yopilish vaqti, s | t | 300 |
| 12 | Favqulodda shamollatish tezligi, 1/soat | A | 8 |
| 13 | Maksimal portlash bosimi, kPa | Pmax | 900 |
| 14 | Dastlabki bosim, kPa | P0 | 101 |
| 15 | Oqish va adiabatik bo'lmagan koeffitsient | Kn | 3 |
| 16 | Yoqilg'ining portlashda ishtirok etish koeffitsienti | Z | 0,5 |
NPB 105-2003 ga muvofiq, portlash va yong'in xavfi uchun binolar toifalari 4-jadvalga muvofiq qabul qilinadi.
| Xona toifasi | Binolarda joylashgan (aylanib yuruvchi) moddalar va materiallarning xususiyatlari |
Va portlash va yong'in |
Yonuvchan gazlar, porlash nuqtasi 28 ° C dan oshmaydigan yonuvchan suyuqliklar, ular portlovchi bug '-gaz aralashmalarini hosil qilishi mumkin bo'lgan miqdorda bo'lishi mumkin, ularning yonishi paytida xonada hisoblangan ortiqcha portlash bosimi 5 kPa dan oshadi. Xonadagi hisoblangan ortiqcha portlash bosimi 5 kPa dan oshadigan miqdorda suv, havo kislorodi yoki bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashganda portlashi va yonishi mumkin bo'lgan moddalar va materiallar. |
|
portlash va yong'in xavfli |
Yonuvchan changlar yoki tolalar, yonish nuqtasi 28 ° C dan yuqori bo'lgan yonuvchan suyuqliklar, yonuvchan suyuqliklar, ular portlovchi chang-havo yoki bug'-havo aralashmalarini hosil qilishi mumkin bo'lgan miqdorda, ularning yonishi xonada hisoblangan ortiqcha portlash bosimini rivojlantiradi. 5 kPa dan ortiq. |
| B1-B4 yong'inga xavfli | Yonuvchan va tez alangalanuvchi suyuqliklar, qattiq tez alangalanuvchi va tez yonuvchi moddalar va materiallar (shu jumladan chang va tolalar), suv, havo kislorodi yoki bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashganda faqat yonish qobiliyatiga ega bo'lgan moddalar va materiallar, agar ular joylashgan xonalarda bo'lsa. zaxirada yoki muomalada bo'lgan va A yoki B toifalariga kirmaydi. |
| G | Yonuvchan bo'lmagan moddalar va issiq, cho'g'lanma yoki erigan holatda bo'lgan materiallar, ularni qayta ishlash radiatsion issiqlik, uchqun va olovni chiqarish bilan birga keladi; yonadigan yoki yoqilg'i sifatida utilizatsiya qilinadigan yonuvchan gazlar, suyuqliklar va qattiq moddalar. |
| D | Sovuq holatda yonmaydigan moddalar va materiallar, |
Xulosa: Xona A toifasiga kiradi, chunki yonuvchan gaz (vodorod sulfidi) portlovchi bug '-gaz-havo aralashmalarini hosil qilishi mumkin bo'lgan miqdorda chiqib ketishi mumkin, buning natijasida xonada hisoblangan ortiqcha portlash bosimi paydo bo'ladi. , 5 kPa dan ortiq.
8. Portlash paytida texnologik blokning portlash xavfining energiya ko'rsatkichlari qiymatlarini aniqlash.
Blokning portlovchi energiya potentsiali E (kJ) blokda joylashgan bug '-gaz fazasining umumiy yonish energiyasi bilan, uning adiabatik kengayish ishining kattaligini, shuningdek energiyaning kattaligini hisobga olgan holda aniqlanadi. bug'langan suyuqlikning to'kilishining maksimal mumkin bo'lgan maydonidan to'liq yonishi va quyidagilar hisobga olinadi:
1) qurilmaning favqulodda bosimini tushirganda, uning to'liq ochilishi (yo'q qilinishi) sodir bo'ladi;
2) suyuqlikning to'kilishi maydoni binolarning yoki tashqi o'rnatish joyining dizayn echimlari asosida aniqlanadi;
3) bug'lanish vaqti 1 soatdan ko'p bo'lmagan deb hisoblanadi:
Adiabatik kengayish A (kJ) va blokda joylashgan PHF ning yonish energiyalari yig'indisi, kJ:
q" =23380 kJ/kg - HHF (vodorod sulfidi) ning solishtirma yonish issiqligi;
26,9 - yonuvchan gazning massasi
.
PHF ning adiabatik kengayish energiyasini amalda aniqlash uchun siz formuladan foydalanishingiz mumkin
bu erda b1 - jadvaldan olinishi mumkin. 5. Adiabatik indeks k=1,2 va bosim 0,1 MPa bo’lganda u 1,40 ga teng.
Jadval 5. Muhitning adiabatik indeksiga va texnologik blokdagi bosimga bog'liq b1 koeffitsientining qiymati.
| Indeks | Tizim bosimi, MPa | |||||||||
| adiabatlar | 0,07-0,5 | 0,5-1,0 | 1,0-5,0 | 5,0-10,0 | 10,0-20,0 | 20,0-30,0 | 30,0-40,0 | 40,0-50,0 | 50,0-75,0 | 75,0-100,0 |
| k = 1,1 | 1,60 | 1,95 | 2,95 | 3,38 | 3,08 | 4,02 | 4,16 | 4,28 | 4,46 | 4,63 |
| k = 1,2 | 1,40 | 1,53 | 2,13 | 2,68 | 2,94 | 3,07 | 3,16 | 3,23 | 3,36 | 3,42 |
| k = 1,3 | 1,21 | 1,42 | 1,97 | 2,18 | 2,36 | 2,44 | 2,50 | 2,54 | 2,62 | 2,65 |
| k = 1,4 | 1,08 | 1,24 | 1,68 | 1,83 | 1,95 | 2,00 | 2,05 | 2,08 | 2,12 | 2,15 |
0 kJ - qo'shni ob'ektlardan (bloklardan) bosim o'tkazilayotgan hududga etkazib beriladigan PHF ning yonish energiyasi, kJ. Qo'shni bloklar yo'q, shuning uchun bu komponent nolga teng.
0 kJ - PHF ning yonish energiyasi, ko'rib chiqilayotgan blokning o'ta qizib ketgan suyuq suyuqligining energiyasi tufayli hosil bo'lgan va ti vaqt ichida qo'shni ob'ektlardan olingan.
0 kJ - bosimni yo'qotish paytida to'xtamaydigan ekzotermik reaktsiyalarning issiqligi tufayli suyuq suyuqlikdan hosil bo'lgan PHF ning yonish energiyasi.
0 kJ - tashqi sovutish suyuqliklaridan issiqlik oqimi tufayli suyuq suyuqlikdan hosil bo'lgan PHF ning yonish energiyasi.
0 kJ - atrof-muhitdan issiqlik o'tkazilishi (qattiq sirt va havodan uning yuzasi bo'ylab suyuqlikka) tufayli qattiq sirtga (pol, taglik, tuproq va boshqalar) to'kilgan suyuq suyuqlikdan hosil bo'lgan PHF ning yonish energiyasi.
Blokning portlash potentsiali quyidagilarga teng:
E=628923,51 kJ.
E portlash xavfining umumiy energiya potentsiallari qiymatlari asosida texnologik birliklarning portlash xavfini tavsiflovchi kamaytirilgan massa va nisbiy energiya potentsialining qiymatlari aniqlanadi.
Portlovchi bug'-gaz bulutining yonuvchi bug'larining (gazlarining) umumiy massasi t, 46000 kJ / kg ga teng bo'lgan yagona o'ziga xos yonish energiyasiga kamayadi:
Texnologik birlikning portlash xavfi Qv ning nisbiy energiya potentsiali formula bo'yicha hisoblash yo'li bilan topiladi.
Qv nisbiy energiya potentsiallarining qiymatlari va bug'-gaz muhitining m kamaytirilgan massasi asosida texnologik bloklar toifalarga bo'linadi. Kategoriya ko'rsatkichlari jadvalda keltirilgan. 5.
Jadval 4. Texnologik birliklarning portlash xavfi toifalari ko'rsatkichlari
| Portlash toifasi | Qv | m, kg |
| I | > 37 | > 5000 |
| II | 27 - 37 | 2000 - 5000 |
| III | < 27 | < 2000 |
Xulosa: Xona portlash xavfining III toifasiga kiradi, chunki bitta o'ziga xos yonish energiyasiga tushgan vodorod sulfidining portlovchi bug'-gaz bulutining umumiy massasi 16,67 kg, portlash xavfining nisbiy energiya potentsiali 5,18 ni tashkil qiladi.
9. Xonadagi gaz-havo aralashmasining portlovchi kontsentratsiyasini hisoblash. Elektr texnikasi qoidalariga muvofiq portlash va yong'in xavfi bo'yicha binolar sinfini aniqlash
Xonadagi vodorod sulfidining portlovchi kontsentratsiyasi hajmini aniqlaymiz:
bu erda t - xonadagi bug '-havo aralashmasining massasi, kg,
LKPV - yonishning pastki kontsentratsiyasi chegarasi, g / m3.
Xonadagi bug '-havo aralashmasining kontsentratsiyasi quyidagicha bo'ladi:
bu erda VCM - xonadagi vodorod sulfidining portlovchi konsentratsiyasining hajmi, m3, VC6 - xonaning erkin hajmi, m3.
Hisoblash natijalari 6-jadvalda keltirilgan.
Jadval 6. Gaz-havo aralashmasi konsentratsiyasini hisoblash natijalari
PUE ma'lumotlariga ko'ra, ko'rib chiqilayotgan binolar B-Ia sinfiga kiradi - normal ish paytida yonuvchan gazlarning portlovchi aralashmalari (quyi yonuvchanlik chegarasidan qat'i nazar) yoki havo bilan yonuvchan suyuqlik bug'lari hosil bo'lmaydigan binolarda joylashgan zonalar, lekin faqat baxtsiz hodisalar va nosozliklar natijasida mumkin.
10. Portlash paytida halokat zonalarini aniqlash. Zarar zonalarining tasnifi
Gaz-havo aralashmasining portlashi paytida halokat zonalarining radiusi PB 09-540-03 ning 2-ilovasida keltirilgan metodologiyaga muvofiq aniqlandi.
Portlashda ishtirok etadigan bug '-gaz moddalarining massasi (kg) mahsulot bilan belgilanadi
bu erda z - portlashda ishtirok etgan vodorod sulfidining kamaytirilgan massasining ulushi (GG uchun u 0,5 ga teng),
t – xonadagi vodorod sulfidining massasi, kg.
TNT ekvivalenti portlash ta'siri darajasini baholash uchun ishlatilishi mumkin. Bug '-gaz muhiti portlashining TNT ekvivalenti WT (kg) bug'-gaz bulutlarining, shuningdek, qattiq va suyuq kimyoviy jihatdan beqaror birikmalarning portlashi paytida tabiat va yo'q qilish darajasining etarlilik shartlariga qarab belgilanadi.
Bug '-gaz muhiti uchun portlashning TNT ekvivalenti hisoblanadi:
bu erda 0,4 - zarba to'lqinining shakllanishiga to'g'ridan-to'g'ri sarflangan bug '-gaz muhitining portlash energiyasining ulushi;
0,9 - to'g'ridan-to'g'ri zarba to'lqinining shakllanishiga sarflangan trinitrotoluol (TNT) portlash energiyasining ulushi;
q"—bug-gaz muhitining solishtirma yonish issiqligi, kJ/kg;
qT - TNT ning o'ziga xos portlash energiyasi, kJ / kg.
Vayronagarchilik zonasi chegaralari R radiuslari bilan belgilanadigan hudud hisoblanadi, uning markazi ko'rib chiqilayotgan texnologik birlik yoki texnologik tizimning eng ko'p bosimini tushirish joyi hisoblanadi. Har bir zonaning chegaralari AR zarba to'lqinining old qismidagi ortiqcha bosim qiymatlari va shunga mos ravishda o'lchovsiz K koeffitsienti bilan tavsiflanadi. Vayronagarchilik zonalarining tasnifi 6-jadvalda keltirilgan.
Jadval 7. Havo-yonilg'i aralashmalari bulutlarining portlovchi transformatsiyasi paytida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan halokat darajasi
| Singan zonasi sinfi | DR, kPa | TO | Vayronagarchilik zonasi | Ta'sir qilingan hududning xususiyatlari |
| 1 | ≥100 | 3,8 | to'la | Bino va inshootlarning barcha elementlarining, shu jumladan yerto'lalarning vayron bo'lishi va qulashi, odamlarning omon qolish foizi; Ma'muriy binolar va an'anaviy dizayndagi boshqaruv binolari uchun - 30%; An'anaviy dizayndagi sanoat binolari va inshootlari uchun - 0%. |
| 2 | 70 | 5,6 | kuchli | Yuqori qavatlarning devorlari va shiftlarining bir qismini yo'q qilish, devorlarda yoriqlar hosil bo'lishi, pastki qavatlarning shiftini deformatsiyalash. Kirishlarni tozalashdan so'ng omon qolgan podvallardan cheklangan foydalanish mumkin. Insonning omon qolish darajasi: Ma'muriy binolar va an'anaviy dizayndagi boshqaruv binolari uchun - 85%: An'anaviy dizayndagi sanoat binolari va inshootlari uchun - 2% |
| 3 | 28 | 9,6 | o'rtacha | Asosan ikkilamchi elementlarni yo'q qilish (tomlar, qismlar va eshik plombalari). Qavatlar, qoida tariqasida, yiqilmaydi. Binolarning ba'zilari qoldiqlarni tozalash va ta'mirlashdan keyin foydalanish uchun javob beradi. Odamlarning omon qolish foizi: - ma'muriy binolar va an'anaviy dizayndagi nazorat binolari uchun - 94%. |
| 4 | 14 | 28 | zaif | Deraza va eshiklarni to'ldirish va qismlarni yo'q qilish. Bodrum va pastki qavatlar butunlay saqlanib qolgan va qoldiqlarni olib tashlash va teshiklarni yopishdan keyin vaqtincha foydalanish uchun javob beradi. Odamlarning omon qolish foizi: - ma'muriy binolar va an'anaviy dizayndagi nazorat binolari uchun - 98%; an'anaviy dizayndagi sanoat binolari va inshootlari - 90% |
| 5 | ≤2 | 56 | oynalash | Shisha plombalarning yo'q qilinishi. Omon qolgan odamlarning foizi 100% |
Vayronagarchilik zonasining radiusi (m) odatda quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:
Bu erda K - portlashning ob'ektga ta'sirini tavsiflovchi o'lchovsiz koeffitsient.
Xonadagi yoqilg'i-havo aralashmasining portlashi paytida zarar zonalarining radiuslarini hisoblash natijalari 7-jadvalda keltirilgan.
7-jadval - Zarar zonalarining radiuslarini hisoblash natijalari
Foydalanilgan manbalar ro'yxati
1. Beschastnov M.V. Sanoat portlashlari. Baholash va oldini olish. - M. Kimyo, 1991 yil.
2. Hayot faoliyati xavfsizligi, Texnologik jarayonlar va ishlab chiqarish xavfsizligi (Mehnat xavfsizligi): Darslik, Universitetlar uchun qo'llanma / P.P.Kukin, V.L. Lapin, N, L. Ponomarev va boshqalar, - M.,: Oliy. maktab t 2001 yil,
3. PB 09-540-03 "Yong'in va portlash xavfli kimyoviy, neft-kimyo va neftni qayta ishlash sanoati uchun portlash xavfsizligining umumiy qoidalari".
4. GOST 12.1,010-76* Portlash xavfsizligi
5. NPB 105-03 "Binolar va binolar, portlash va yong'in xavfi uchun tashqi qurilmalar toifalarini belgilash."
6. SNiP 23 -01-99 Qurilish klimatologiyasi.
7. Moddalar va materiallarning yong'in va portlash xavfi va ularni o'chirish vositalari. Ed. A„ N. Baratova va A. Ya. M., Kimyo, 1990. 8. Elektr qurilmalarini loyihalash qoidalari. Ed. 7.
Olovning gaz aralashmasi orqali harakatlanishi olov tarqalishi deb ataladi. Olovning tarqalish tezligiga qarab, yonish bir necha m/s tezlikda deflagrativ, o'nlab yoki yuzlab m/s tezlikda portlovchi va minglab m/s tezlikda portlovchi bo'lishi mumkin.
Deflagratsiya yoki oddiy yonishning tarqalishi uchun qatlamdan qatlamga issiqlik o'tishi bilan tavsiflanadi va faol radikallar va reaktsiya mahsulotlari bilan qizdirilgan va suyultirilgan aralashmada paydo bo'ladigan olov asl yonuvchan aralashmaning yo'nalishi bo'yicha harakat qiladi. Bu olovning uzluksiz issiqlik va kimyoviy faol zarrachalar oqimini chiqaradigan manbaga aylanishi bilan izohlanadi. Buning natijasida olov old qismi yonuvchan aralashma tomon harakat qiladi.
Deflagratsiya yonishi laminar va turbulentlarga bo'linadi.
Laminar yonish odatdagi olov tarqalish tezligiga ega.
GOST 12.1.044 SSBT ga muvofiq olov tarqalishining normal tezligi deyiladi. olov oldingi tezligi yonmagan gazga nisbatan, uning yuzasiga perpendikulyar yo'nalishda.
Oddiy olov tarqalish tezligining qiymati moddalarning yong'in va portlash xavfi ko'rsatkichlaridan biri bo'lib, suyuqliklar va gazlardan foydalanish bilan bog'liq bo'lgan sanoatning xavfliligini tavsiflaydi, u portlash bosimining ko'tarilish tezligini hisoblashda qo'llaniladi gaz, bug '-havo aralashmalari, kritik (o'chirish) diametri va chora-tadbirlar ishlab chiqishda , GOST 12.1.004 va GOST 12.1.010 SSBT talablariga muvofiq texnologik jarayonlarning yong'in va portlash xavfsizligini ta'minlash.
Olov tarqalishining normal tezligi - aralashmaning fizik-kimyoviy konstantasi aralashmaning tarkibiga, bosimga va haroratga bog'liq va kimyoviy reaksiya tezligi va molekulyar issiqlik o'tkazuvchanligi bilan belgilanadi.
Harorat olov tarqalishining normal tezligini nisbatan zaif oshiradi, inert aralashmalar uni kamaytiradi va ortib borayotgan bosim tezlikning oshishiga yoki pasayishiga olib keladi.
Laminar gaz oqimida gaz tezligi past, yonuvchan aralashma esa molekulyar diffuziya natijasida hosil bo'ladi. Bu holda yonish tezligi yonuvchi aralashmaning hosil bo'lish tezligiga bog'liq. Turbulent olov olov tarqalish tezligi oshganda, uning harakatining laminarligi buzilganda hosil bo'ladi. Turbulent alangada gaz oqimlarining girdobi reaksiyaga kirishuvchi gazlarni aralashtirishni yaxshilaydi, chunki molekulyar diffuziya sodir bo'ladigan sirt maydoni ortadi.
Yonuvchan moddaning oksidlovchi bilan o'zaro ta'siri natijasida yonish mahsulotlari hosil bo'ladi, ularning tarkibi boshlang'ich birikmalarga va yonish reaktsiyasi shartlariga bog'liq.
Organik birikmalarning to'liq yonishi bilan CO 2, SO 2, H 2 O, N 2, noorganik birikmalarning yonishi bilan esa oksidlar hosil bo'ladi. Erish nuqtasiga qarab, reaktsiya mahsulotlari eritma shaklida (Al 2 O 3, TiO 2) yoki tutun shaklida havoga ko'tarilishi mumkin (P 2 O 5, Na 2 O, MgO). Eritilgan qattiq moddalar olovning yorqinligini yaratadi. Uglevodorodlarni yoqishda olovning kuchli yorqinligi ko'p miqdorda hosil bo'lgan uglerod qora zarralarining porlashi bilan ta'minlanadi. Uning oksidlanishi natijasida uglerod qora tarkibining kamayishi olovning yorqinligini pasaytiradi va haroratning pasayishi uglerod qorasining oksidlanishini murakkablashtiradi va olovda kuyik paydo bo'lishiga olib keladi.
Yonish reaktsiyasini to'xtatish uchun uning paydo bo'lishi va saqlanishi uchun sharoitlarni buzish kerak. Odatda, o'chirish uchun barqaror holatning ikkita asosiy sharti - haroratning pasayishi va gaz harakati rejimining buzilishi qo'llaniladi.
Haroratning pasayishi bug'lanish va dissotsilanish natijasida juda ko'p issiqlikni yutuvchi moddalarni (masalan, suv, kukunlar) kiritish orqali erishish mumkin.
Gaz harakati rejimi kislorod oqimini kamaytirish va yo'q qilish orqali o'zgartirilishi mumkin.
GOST 12.1.010 ga muvofiq portlash " Portlash xavfsizligi", - energiya chiqishi va ish ishlab chiqarishga qodir bo'lgan siqilgan gazlarning shakllanishi bilan birga bo'lgan moddaning tez o'zgarishi (portlovchi yonish).
Portlash, qoida tariqasida, bosimning kuchli oshishiga olib keladi. Atrof-muhitda zarba to'lqini hosil bo'ladi va tarqaladi.
Shok to'lqini undagi ortiqcha bosim 15 kPa dan yuqori bo'lsa, halokat qobiliyatiga ega. Olov old tomonidagi gazda 330 m/s tovush tezligida tarqaladi. Portlash paytida boshlang'ich energiya qizdirilgan siqilgan gazlarning energiyasiga aylanadi, bu esa muhitning harakatlanish, siqish va isitish energiyasiga aylanadi. Dastlabki portlash energiyasining har xil turlari mumkin - elektr, issiqlik, elastik siqish energiyasi, atom, kimyoviy.
GOST 12.1.010 ga muvofiq portlash xavfini tavsiflovchi asosiy parametrlar zarba to'lqini old qismidagi bosim, maksimal portlash bosimi, portlash paytida bosimning o'rtacha va maksimal ko'tarilish tezligi, ezilgan yoki yuqori portlovchi xususiyatlardir. portlovchi muhit.
Portlashning umumiy ta'siri zarba to'lqini ta'sirida asbob-uskunalar yoki binolarning vayron bo'lishida, shuningdek zararli moddalarning (portlash mahsulotlari yoki asbob-uskunalar tarkibidagi) chiqishida namoyon bo'ladi.
Maksimal portlash bosimi(P max) - 101,3 kPa aralashmaning boshlang'ich bosimida yopiq idishda gaz, bug 'yoki chang-havo aralashmasining deflagratsiya portlashi paytida yuzaga keladigan eng yuqori bosim.
Portlash paytida bosimning ko'tarilish tezligi(dR/dt) - yopiq idishdagi gaz, bug ', chang-havo aralashmasi portlash bosimining vaqtga bog'liqligining ko'tarilish kesimida portlash bosimining vaqtga nisbatan hosilasi. Bunday holda, portlash paytida bosim o'sishining maksimal va o'rtacha tezligi o'rtasida farqlanadi. Maksimal tezlikni o'rnatishda portlash bosimining vaqtga bog'liqligining to'g'ri chiziqli qismidagi bosim ko'tarilishi va o'rtacha tezlikni aniqlashda maksimal portlash bosimi va idishdagi dastlabki bosim o'rtasidagi qism ishlatiladi. portlash ishlatiladi.
Bu ikkala xususiyat portlashdan himoya qilish uchun muhim omillardir. Ular portlash va yong'in xavfi bo'yicha binolar va binolar toifasini belgilashda, xavfsizlik asboblarini hisoblashda, texnologik jarayonlar uchun yong'in va portlash xavfsizligi choralarini ishlab chiqishda qo'llaniladi.
Portlash doimiy tezlikda tarqaladigan va tovush tezligidan oshib ketadigan zarba to'lqinining birikmasi bo'lgan va boshlang'ich moddalarning kimyoviy o'zgarishlar zonasining old qismini kuzatib boradigan oksidlovchi-qaytaruvchi tizimning kimyoviy o'zgarishi jarayonidir. Kimyoviy energiya, portlash to'lqinida chiqarilgan, zarba to'lqinini oziqlantiradi, uning o'lishining oldini oladi. Detonatsiya to'lqinining tezligi har bir o'ziga xos tizimning o'ziga xos xususiyati hisoblanadi.
1 Usul doimiy hajmdagi sferik reaksiya idishida gaz va bug '-havo aralashmalari portlash bosimining maksimal va o'rtacha ko'tarilish tezligining yuqori chegaralarini aniqlashdan iborat.
KPa s -1 dagi bosimning maksimal ko'tarilish tezligining yuqori chegarasi formuladan foydalanib hisoblanadi
Qayerda p i-boshlang'ich bosim, kPa;
S Va. i- boshlang'ich bosim va haroratda olovning normal tarqalish tezligi, m s -1;
a-sferik reaksiya idishining radiusi, m;
O'lchamsiz maksimal portlash bosimi;
R -maksimal mutlaq portlash bosimi, kPa;
Va-o‘rganilayotgan aralashmaning adiabatik ko‘rsatkichi;
-bosim va haroratda olov tarqalishining normal tezligiga bog'liq termokinetik ko'rsatkich. Qiymat bo'lsa noma'lum, u 0,4 ga teng qabul qilinadi.
KPa s -1 dagi bosimning o'rtacha ko'tarilish tezligining yuqori chegarasi formuladan foydalanib hisoblanadi
,
(98)
bu yerda parametrlar funksiyasi e , Va , , qiymatlari shaklda ko'rsatilgan nomogrammalar yordamida topiladi. 26 va 27.
Qiymatlar e Va Va termodinamik hisoblash yo'li bilan topiladi yoki hisoblashning iloji bo'lmasa, mos ravishda 9,0 va 1,4 ga teng bo'ladi.
(97) va (98) formulalar yordamida hisoblashning nisbiy ildiz kvadrat xatosi 20% dan oshmaydi.
2. C, H, O, N, S, F, Cl atomlaridan tashkil topgan moddalar uchun gaz va bug '-havo aralashmalarining portlash bosimining maksimal ortish tezligi formula bo'yicha hisoblanadi.
,
(99)
Qayerda V-reaksiya idishining hajmi, m3.
(99) formuladan foydalangan holda hisoblashning nisbiy ildiz kvadrat xatosi 30% dan oshmaydi.
Qattiq jismlar va materiallarning termal o'z-o'zidan yonishi uchun sharoitlarni eksperimental aniqlash usuli
1. Uskunalar.
Termal o'z-o'zidan yonish shartlarini aniqlash uchun uskunalar quyidagi elementlarni o'z ichiga oladi.
1.1. 3 ° S dan ortiq bo'lmagan xatolik bilan 60 dan 250 ° C gacha doimiy haroratni saqlashga imkon beruvchi termostat bilan kamida 40 dm 3 ish kamerasi sig'imi bo'lgan termostat.
1.2. 35, 50, 70, 100, 140 va 200 mm balandlikdagi kub yoki silindrsimon shakldagi korroziyaga chidamli metalldan yasalgan savatchalar (har bir o'lchamda 10 dona) qopqoqli. Silindrsimon savatning diametri uning balandligiga teng bo'lishi kerak. Savatning devor qalinligi (1,0±0,1) mm.
1.3. Maksimal ishlaydigan ulanish diametri 0,8 mm dan oshmaydigan termoelektrik konvertorlar (kamida 3 ta).
2. Testga tayyorgarlik.
2.1. Tuzatishni aniqlash uchun kalibrlash testini o'tkazing ( t T) termoelektrik konvertorlarning ko'rsatkichlariga 2 Va 3 . Buning uchun ma'lum bir haroratgacha qizdirilgan termostatga yonmaydigan modda (masalan, kaltsiylangan qum) bilan savat qo'ying. Termoelektrik o'zgartirgichlar (2-rasm) shunday o'rnatiladiki, bitta termoelektrik konvertorning ishchi birikmasi namuna bilan aloqada bo'ladi va uning markazida joylashgan bo'lsa, ikkinchisi savatning tashqi tomoni bilan, uchinchisi esa savatning tashqi tomoni bilan aloqa qiladi. savat devoridan (30±1) mm masofada. Barcha uchta termoelektrik konvertorning ishchi birlashmalari termostatning markaziy chizig'iga mos keladigan bir xil gorizontal darajada joylashgan bo'lishi kerak.
1 , 2 , 3 -termoelektrik konvertorlarning ish o'tish joylari.
Yonuvchan bo'lmagan moddasi bo'lgan savat statsionar rejim o'rnatilgunga qadar termostatda saqlanadi, unda barcha termoelektriklarning ko'rsatkichlari aniqlanadi.
konvertorlar 10 daqiqa davomida o'zgarmaydi yoki o'rtacha harorat atrofida doimiy amplituda o'zgaradi. t 1 , t 2 , t 3 . O'zgartirish t T formula yordamida hisoblanadi
,
(100)
2.2. Sinov namunalari tekshirilayotgan moddaning (materialning) o'rtacha xususiyatlarini tavsiflashi kerak. Plitalar materialini sinovdan o'tkazishda u savatning ichki o'lchamlariga mos keladigan stekga yig'iladi. Monolitik materiallarning namunalarida termoelektrik konvertor uchun diametri (7,0 ± 0,5) mm bo'lgan teshik markazga oldindan burg'ulashadi.
Yonuvchan aralashmalarning yonish jarayonlarini rus va xorijiy olimlar tomonidan o'rganish yonish jarayoni bilan birga keladigan ko'plab hodisalarni, shu jumladan olovning tarqalish tezligini nazariy jihatdan asoslash imkonini berdi. Gaz aralashmalarida olovning tarqalish tezligini o'rganish shamollatish, qayta tiklash, aspiratsiya quvurlarida va gaz va chang-havo aralashmalari tashiladigan boshqa inshootlarning quvurlarida gaz-havo oqimlarining xavfsiz tezligini aniqlash imkonini beradi.
1889 yilda rus olimi V.A. Mishelson oddiy yoki sekin yonish va portlash paytida olov tarqalishining ikkita cheklovchi holatini ko'rib chiqdi.
Oddiy olov va portlashning tarqalishi nazariyasi N.N. asarlarida yanada rivojlantirildi. Semenova, K.I. Shchelkina, D.A. Frank-Kamenetskiy, L.N. Xitrina, A.S. Sokolika, V.I. Skobelkin va boshqa olimlar, shuningdek, xorijiy olimlar B. Lyuis, G. Elbe va boshqalar natijasida portlovchi aralashmalarning yonishi nazariyasi yaratildi. Shu bilan birga, olovning tarqalishi hodisalarini faol markazlarning tarqalishi sifatida talqin qilishga urinishlar yoki olov tarqalish chegaralarini kontaktlarning zanglashiga olib kelishi sharti bilan tushuntirishga urinishlar etarli darajada ishonarli emas.
1942 yilda sovet olimi Ya.B. Zeldovich gazlarning yonishi va portlashi nazariyasi tamoyillarini shakllantirdi. Yonish nazariyasi asosiy savollarga javob beradi: berilgan tarkibning aralashmasi yonuvchan bo'ladimi, portlovchi aralashmaning yonish tezligi qanday bo'ladi, olovning qanday xususiyatlari va shakllarini kutish kerak. Nazariyada aytilishicha, gaz yoki bug '-havo aralashmasining portlashi bir zumda sodir bo'ladigan hodisa emas. Yonuvchan aralashmaga olov manbai kiritilganda, yonish manbasining ta'sir qilish hududida yoqilg'ining oksidlovchi bilan oksidlanish reaktsiyasi boshlanadi. Ushbu zonaning ba'zi elementar hajmida oksidlanish reaktsiyasining tezligi maksimal darajaga etadi - yonish sodir bo'ladi. Elementar hajmning muhit bilan chegarasida yonish olov fronti deyiladi. Olov old qismi shar shakliga ega. Olov jabhasining qalinligi, Ya.B.ning hisob-kitoblariga ko'ra. Zeldovich, 1 - 100 mikronga teng. Yonish zonasining qalinligi kichik bo'lsa-da, yonish reaktsiyasining paydo bo'lishi uchun etarli. Yonish reaktsiyasining issiqligi tufayli alanga jabhasining harorati 1000 - 3000 0 S ni tashkil qiladi va yonuvchan aralashmaning tarkibiga bog'liq. Olov jabhasi yaqinida aralashmaning harorati ham oshadi, bu issiqlik o'tkazuvchanligi, qizdirilgan molekulalarning tarqalishi va nurlanish bilan bog'liq. Olov jabhasining tashqi yuzasida bu harorat yonuvchan aralashmaning o'z-o'zidan yonish haroratiga teng. Vaqt lahzalarida quvur o'qi bo'ylab aralashmaning haroratining o'zgarishi grafikda rasmda ko'rsatilgan. 4.1. Gaz qatlami CC 1, unda aralashmaning harorati oshib boradi, olov old qismini ifodalaydi. Haroratning oshishi bilan olov old qismi kengayadi ( KK 2) quvurning oxirgi devorlariga qarab A Va M, yonmagan aralashmani ma'lum bir tezlikda devorga siljitish M, va yonib ketgan gaz devor tomon A. Yonuvchan aralashmani yoqishdan so'ng, alanganing sharsimon shakli juda tez buziladi va hali yoqilmagan aralashmaga tobora ko'proq cho'ziladi. Olov old qismining cho'zilishi va uning sirtining tez o'sishi harakat tezligining oshishi bilan birga keladi.
olovning markaziy qismi. Bu tezlashuv olov quvur devorlariga tegmaguncha yoki har qanday holatda quvur devoriga yaqinlashguncha davom etadi. Ayni paytda olovning o'lchami keskin kamayadi va trubaning butun kesimini qoplaydigan olovning faqat kichik bir qismi qoladi. Olov jabhasining kengayishi va uning uchqun bilan alangasidan so'ng, olov hali quvur devorlariga etib bormagandan so'ng, uning kuchli tezlashishi yonish mahsulotlari hajmining oshishi bilan bog'liq. Shunday qilib, olov jabhasini shakllantirish jarayonining boshlang'ich bosqichida, gaz aralashmasining yonuvchanlik darajasidan qat'i nazar, alanganing tezlashishi va keyingi tormozlanishi sodir bo'ladi va bu tormozlanish qanchalik katta bo'lsa, olov tezligi shunchalik yuqori bo'ladi.
Guruch. 4.1. Olov old tomonida va orqasida harorat o'zgarishi: 1 - zona
yonish mahsulotlari; 2 - olovli old; 3 - o'z-o'zidan yonish zonasi;
4 - oldindan isitish zonasi; 5 - dastlabki aralashma
Yonishning keyingi bosqichlarining rivojlanishi quvur uzunligidan ta'sirlanadi. Quvurning cho'zilishi tebranishlarning paydo bo'lishiga va olov, zarba va portlash to'lqinlarining uyali strukturasini shakllantirishga olib keladi.
Keling, olov jabhasi oldidagi isitish zonasining kengligini ko'rib chiqaylik. Bu zonada hech qanday kimyoviy reaksiya sodir bo'lmaydi va issiqlik ajralib chiqmaydi. Isitish zonasining kengligi l(sm bilan) bog'liqlikdan aniqlanishi mumkin:
Qayerda A– issiqlik tarqalish koeffitsienti; v- olovning tarqalish tezligi.
Metan-havo aralashmasi uchun isitish zonasining kengligi 0,0006 m, vodorod-havo aralashmasi uchun u ancha kichik (3 mikron). Keyinchalik yonish issiqlik o'tkazuvchanligi va komponentlarning qo'shni qatlamlardan tarqalishi natijasida holati allaqachon o'zgargan aralashmada sodir bo'ladi. Reaksiya mahsulotlarining qo'shilishi olov harakati tezligiga o'ziga xos katalitik ta'sir ko'rsatmaydi.
Endi olov jabhasining gaz aralashmasi orqali harakat tezligini ko'rib chiqamiz. Harakatning chiziqli tezligi v(m/s da) formula bilan aniqlanishi mumkin
Bu yerda massa yonish tezligi, g/(sm×m 2), p – dastlabki yonuvchi aralashmaning zichligi, kg/m 3.
Olovli jabhaning chiziqli harakati doimiy emas, u aralashmaning tarkibiga va inert (yonuvchi bo'lmagan) gazlar aralashmasiga, aralashmaning haroratiga, quvurlarning diametriga va boshqalarga qarab o'zgaradi. olov tarqalish tezligi aralashmaning stexiometrik konsentratsiyasida emas, balki ortiqcha yoqilg'i bo'lgan aralashmada kuzatiladi. Yonuvchan aralashmaga inert gazlar kiritilganda, olov tarqalish tezligi pasayadi. Bu aralashmaning yonish haroratining pasayishi bilan izohlanadi, chunki issiqlikning bir qismi reaktsiyada ishtirok etmaydigan inert aralashmalarni isitish uchun sarflanadi. Olovning tarqalish tezligiga inert gazning issiqlik sig'imi ta'sir qiladi. Inert gazning issiqlik sig'imi qanchalik katta bo'lsa, u yonish haroratini shunchalik pasaytiradi va olov tarqalish tezligini kamaytiradi. Shunday qilib, karbonat angidrid bilan suyultirilgan havo bilan metan aralashmasida olovning tarqalish tezligi argon bilan suyultirilgan aralashmaga qaraganda taxminan uch baravar kam.
Aralash oldindan qizdirilganda, olov tarqalish tezligi oshadi. Olovning tarqalish tezligi aralashmaning dastlabki haroratining kvadratiga mutanosib ekanligi aniqlandi.
Quvurlarning diametri oshgani sayin, olov tarqalish tezligi notekis ravishda oshadi.
Quvur diametri 0,10 - 0,15 m ga oshganda, tezlik juda tez oshadi; quvurlar diametrining yanada oshishi bilan u o'sishda davom etmoqda, lekin kamroq darajada. Diametri ma'lum bir cheklovchi diametrga yetguncha harorat oshadi, undan yuqori tezlik esa oshmaydi. Quvurning diametri kamayishi bilan olovning tarqalish tezligi pasayadi va ma'lum bir kichik diametrda olov quvurda tarqalmaydi. Ushbu hodisani quvur devorlari orqali issiqlik yo'qotilishining ortishi bilan izohlash mumkin.
Shuning uchun yonuvchan aralashmada olov tarqalishini to'xtatish uchun idishni (bizning misolimizda quvur) tashqaridan sovutish yoki aralashmani suyultirish orqali aralashmaning haroratini u yoki bu tarzda tushirish kerak. sovuq inert gaz bilan.
Olov tarqalishining normal tezligi nisbatan past (sekundiga o'nlab metrdan ko'p emas), lekin ba'zi sharoitlarda quvurlardagi alanga juda katta tezlikda (2 dan 5 km / s gacha) tarqalib, ovoz tezligidan oshib ketadi. berilgan muhit. Bu hodisa detonatsiya deb ataldi. Detonatsiyaning o'ziga xos xususiyatlari quyidagilardan iborat:
1) quvur diametridan qat'i nazar, doimiy yonish tezligi;
2) yonuvchi aralashmaning kimyoviy tabiatiga va boshlang'ich bosimiga qarab 50 MPa dan oshishi mumkin bo'lgan portlash to'lqinidan kelib chiqqan yuqori olov bosimi; Bundan tashqari, yuqori yonish tezligi tufayli ishlab chiqilgan bosim idishning (yoki trubaning) shakli, sig'imi va zichligiga bog'liq emas.
Yopiq uchida aralashma yondirilganda doimiy kesmadagi uzun quvurda tez yonishning detonatsiyaga o'tishini ko'rib chiqaylik. Olovli jabhaning bosimi ostida yonuvchan aralashmada siqish to'lqinlari - zarba to'lqinlari paydo bo'ladi. Zarba to'lqinida gaz harorati aralashmaning o'z-o'zidan yonishi alanga oldidan ancha oldinda sodir bo'ladigan qiymatlarga ko'tariladi. Ushbu yonish rejimi portlash deb ataladi. Olov jabhasi harakatlanayotganda, devorga ulashgan qatlamlarning harakati sekinlashadi va shunga mos ravishda quvur markazidagi aralashmaning harakati tezlashadi; tarqatish
Kesma bo'ylab o'sish notekis bo'ladi. Gaz aralashmalarining oqimlari paydo bo'ladi, ularning tezligi odatdagi yonish paytida gaz aralashmasining o'rtacha tezligidan kamroq va oqimlar tezroq harakat qiladi. Bunday sharoitda olovning aralashmaga nisbatan tezligi ortadi, vaqt birligida yondirilgan gaz miqdori ortadi va olov frontining harakati gaz oqimining maksimal tezligi bilan belgilanadi.
Olov tezlashganda, zarba to'lqinining amplitudasi ham ortadi va siqilish harorati aralashmaning o'z-o'zidan yonish haroratiga etadi.
Vaqt birligida yondirilgan gazning umumiy miqdorining ko'payishi, o'zgaruvchan kesma tezligi bo'lgan reaktivda olov old qismining egilishi bilan izohlanadi; buning natijasida uning yuzasi ortadi va yonish materialining miqdori mutanosib ravishda ortadi.
Yonuvchan aralashmalarning yonish tezligini kamaytirish usullaridan biri inert gazlar bilan alangada harakat qilishdir, ammo ularning samaradorligi pastligi sababli, hozirgi vaqtda aralashmaga galogenli uglevodorodlarni qo'shish orqali kimyoviy yonishni inhibe qilish qo'llaniladi.
Yonuvchan gaz aralashmalari ikkita nazariy yonish haroratiga ega - doimiy hajmda va doimiy bosimda va birinchisi har doim ikkinchisidan yuqori.
O'zgarmas bosimda kalorimetrik yonish haroratini hisoblash usuli 1-bo'limda ko'rib chiqiladi. Keling, yopiq idishdagi portlashga to'g'ri keladigan doimiy hajmdagi gaz aralashmalarining nazariy yonish haroratini hisoblash usulini ko'rib chiqaylik. Doimiy hajmda nazariy yonish haroratini hisoblash uchun asos kichik bo'limda ko'rsatilgan shartlardir. 1.7.
Gaz aralashmalari yopiq hajmda yonganda, yonish mahsulotlari ishlamaydi; Portlash energiyasi faqat portlash mahsulotlarini isitish uchun sarflanadi. Bunda umumiy energiya portlovchi aralashmaning Q ext.en.sm ichki energiyasi va berilgan moddaning yonish issiqligi yig’indisi sifatida aniqlanadi. Q int.en.sm qiymati doimiy hajmdagi portlovchi aralashmaning tarkibiy qismlarining issiqlik sig'imlari mahsuloti va aralashmaning boshlang'ich harorati yig'indisiga teng.
Q int.en.cm = s 1 T + s 2 T +… + s n T,
bu erda s 1, s 2, s n - portlovchi aralashmani tashkil etuvchi komponentlarning solishtirma issiqlik sig'imlari, kJ/(kg × K); T - aralashmaning boshlang'ich harorati, K.
Q ext.en.cm qiymatini mos yozuvlar jadvallarida topish mumkin. Doimiy hajmdagi gaz aralashmalarining portlash harorati aralashmaning doimiy bosimdagi yonish harorati bilan bir xil usul yordamida hisoblanadi.
Portlash harorati portlash bosimini aniqlash uchun ishlatiladi. Gaz-havo aralashmasining yopiq hajmdagi portlashi paytidagi bosim portlash haroratiga va yonish mahsulotlari molekulalari sonining portlovchi aralashmadagi molekulalar soniga nisbatiga bog'liq. Gaz-havo aralashmasi portlaganda, aralashmaning dastlabki bosimi normal bo'lsa, bosim odatda 1,0 MPa dan oshmaydi. Portlovchi aralashmadagi havoni kislorod bilan almashtirganda, yonish harorati oshishi bilan portlash bosimi keskin ortadi.
Hatto stoxiometrik gaz-havo aralashmasining portlashi paytida, aralashmadagi azotni isitish uchun sezilarli miqdorda issiqlik sarflanadi, shuning uchun bunday aralashmalarning portlash harorati kislorod bilan aralashmalarning portlash haroratidan ancha past bo'ladi. Shunday qilib, metan, etilen, aseton va metil efirning stexiometrik aralashmasining portlash bosimi
ra kislorod bilan 1,5 – 1,9 MPa, ularning havo bilan stexiometrik aralashmalari esa 1,0 MPa.
Maksimal portlash bosimi uskunaning portlashga chidamliligini hisoblashda, shuningdek, portlashdan himoyalangan elektr jihozlarining xavfsizlik klapanlari, portlash membranalari va korpuslarini hisoblashda qo'llaniladi.
Gaz-havo aralashmalarining portlash bosimi P kattalar (MPa da) formula yordamida hisoblanadi
,
bu erda P 0 - portlovchi aralashmaning dastlabki bosimi, MPa; T0 va Texp - portlovchi aralashmaning boshlang'ich harorati va portlash harorati, K; – portlashdan keyin yonish mahsuloti gazlarining molekulalari soni; – portlashdan oldingi aralashmadagi gazlar molekulalari soni.
4.1-misol . Etil spirti bug'i va havo aralashmasining portlashi paytidagi bosimni hisoblang.
.
P 0 = 0,1 MPa; T kattalar = 2933 K; T 0 = 273 + 27 = 300 K; = 2 + 3 + 11,28 = 16,28 mol; = 1 + 3 + 11,28 = 15,28 mol.