Учебный материал допуск баллоны. 3. Общие требования. Требования к оборудованию, работающему под давлением. 24
 Скачать 4.88 Mb.
|
1. Физико-химические свойства кислорода, инертных и сжиженных газов.1.1. Основные понятия о физических параметрах, влияющих на физико-химические свойства веществ.Плотность тела (ρ) - отношение массы тела в состоянии покоя к его объему,  , где:m – масса вещества, кг V – объем данной массы вещества, м3. Размерность в системе СИ – кг/м3. Относительная плотность газа (ρ)отн - отношение плотности газа (ρ)г к плотности сухого атмосферного воздуха (ρ)в при нормальных физических условиях. Принято считать: легкий газ - газ, который при температуре окружающей среды 20°С и давлении 100 кПа имеет плотность 0,8 или менее по отношению к плотности воздуха; тяжелый газ - газ, который при тех же условиях, имеет плотность более 0,8 по отношению к плотности воздуха. Температура (t) - один из основных параметров состояния, характеризующий тепловое состояние системы. Или, мера теплового движения микрочастиц вещества (атомов, молекул, ионов). Агрегатное состояние (вещества) - состояние вещества, характеризующееся определённым типом взаимодействия и движения частиц вещества: твёрдое, жидкое, газообразное, плазменное в зависимости от температуры и давления, которые определяют в данном веществе расстояние между молекулами или атомами и степень их взаимодействия. Температура вспышки - температура, при которой происходит вспышка паров нагнетаемого в стандартных условиях нефтепродукта при соприкосновении с пламенем или электрической искрой. Температура воспламенения нефтепродукта -температура, при которой нагнетаемый в стандартных условиях нефтепродукт загорается при поднесении пламени и продолжает гореть в течение определённого времени. Температурой самовоспламенения - называют температуру нагрева нефтепродукта, при которой его пары воспламеняются без поднесения открытого пламени. Эта температура выше температуры вспышки. Температура кипения - температура вещества при равновесном фазовом его переходе из жидкого состояния в пар при постоянном давлении. Парообразование, испарение веществ - паробразованием называется процесс превращения жидкости в пар. Жидкость может превращаться в пар при испарении и кипении. Испарением называется парообразование, происходящее только с поверхности жидкости и при любой температуре. Интенсивность испарения зависит от природы жидкости и ее температуры. Испарение жидкости может быть полным, если над жидкостью находится неограниченное пространство. В природе процесс испарения жидкости осуществляется в гигантских масштабах в любое время года; примером этого является испарение воды в реках, морях и океанах. Явление испарения заключается в том, что отдельные молекулы жидкости, находящиеся у ее поверхности и обладающие высокими скоростями, а, следовательно, и большей по сравнению с другими молекулами кинетической энергией, преодолевая силовое действие соседних молекул, создающее поверхностное натяжение, вылетают из жидкости в окружающее пространство. С увеличением температуры интенсивность испарения возрастает, так как увеличиваются скорость и энергия молекул и уменьшаются силы их взаимодействия. При испарении температура жидкости снижается, так как из нее вылетают молекулы, обладающие сравнительно большими скоростями, вследствие чего уменьшается средняя скорость движения оставшихся в ней молекул. При сообщении жидкости теплоты повышаются ее температура и интенсивность испарения. При некоторой вполне определенной температуре, зависящей от природы жидкости и давления, под которым она находится, начинается парообразование во всей ее массе. При этом у стенок сосуда и внутри жидкости образуются пузырьки пара. Это явление называется кипением жидкости. Давление получающегося при этом пара такое же, как и среды, в которой происходит кипение. 1.2. Взрыво-пожароопасные свойства веществ.1.2.1. Понятие о горении, взрыве, условия необходимые для их протекания. Горение - сложное, быстро протекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением тепла и света; основа горения - экзотермическая окислительно-восстановительная реакция с окислителем. Или, физико-химический окислительный процесс, протекающий при определённых условиях и сопровождающийся химическими превращениями веществ с выделением теплоты и образованием продуктов реакций. Взрываемость газов. Горючие газы и пары нефти и нефтепродуктов с кислородом из воздуха образуют гремучую смесь, взрывающуюся с большой силой. Горение и взрыв - это по существу одинаковые химические процессы, резко отличающиеся по интенсивности протекающей реакции. При взрыве реакция происходит очень быстро в замкнутом пространстве без доступа воздуха к очагу взрыва. Сила взрыва максимальна, когда содержание воздуха в смеси приближается к количеству, теоретически достаточному для полного сгорания. Газы и пары нефти взрываются при определенной концентрации, характеризирующийся низшим и высшим пределом. Низший предел, когда незначительное уменьшение газа делает смесь невзрывоопасной, высший - когда дальнейшее увеличение концентрации газа делает смесь взрывоопасной. Взрыв – процесс освобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени с образованием ударной волны, во фронте которой давление превышает расчетные значения, что приводит к разрушению ограждающих конструкций. По химической сущности взрыв не отличается от горения, но происходит мгновенно. При взрыве газовоздушной смеси, заполняющей какую-либо емкость или помещение, выделяется теплота, за счет которой расширяются продукты сгорания. Резкое изменение давления газов может разрушить ограждающие конструкции. Зажигание газовоздушной смеси может обеспечить даже такой источник огня, как искра электрического выключателя. Начавшийся процесс горения газовоздушной смеси будет продолжаться самопроизвольно, если количества теплоты, выделяющейся при горении, достаточно для нагревания поступающей смеси до температуры воспламенения. Если в смеси будет мало газа или много воздуха, то теплоты, выделяющейся в начальной стадии процесса горения, окажется недостаточно для нагревания смеси до температуры воспламенения и горение прекратится. Если газа в смеси слишком много, а воздуха недостаточно, то при воспламенении может сгореть такое малое количество газа, что выделившейся теплоты будет недостаточно для поддержания температуры смеси на уровне не ниже температуры воспламенения. Таким образом, взрыв происходит при одновременном наличии взрывоопасной концентрации газа в смеси с воздухом, источника огня и ограниченного пространства (ограждающих конструкций). От взрыва отличают хлопок - учитываемое расчетом на прочность кратковременное превышение давления, при котором не возникают остаточные деформации и разрушения элементов конструкций и зданий. Пределы воспламенения (взрываемости) - это минимальная или максимальная объемная концентрация горючего газа в неподвижной смеси с воздухом (кислородом), достаточная для воспламенения ее от источника зажигания. Газовоздушная смесь может воспламеняться только при определенных объемных соотношениях горючего газа и воздуха. Эти же пределы соответствуют и условиям взрываемости газовоздушных смесей. Объемное содержание горючего газа в газовоздушной смеси, ниже которого пламя не может самопроизвольно распространяться в этой смеси при внесении в нее источника высокой температуры, называется нижним концентрационным пределом распространения пламени (взрываемости) данного газа. Газовоздушная смесь, содержащая газ в количестве, меньшем, чем нижний предел воспламеняемости, не горит и не взрывается. Объемное содержание горючего газа в газовоздушной смеси, выше которого пламя не может самопроизвольно распространяться по объему даже при наличии в нем источника высокой температуры, называется верхним концентрационным пределом распространения пламени (взрываемости) данного газа. Таблица 1.1. Пределы взрываемости горючих газов:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||