ПЗ2 Реферат (Маркосян Ромик). Реферат по дисциплине Теория горения и взрыва

• Название: Реферат по дисциплине Теория горения и взрыва
• Дата: 09.12.2021
• Размер: 205.24 Kb.
• Имя файла: ПЗ2 Реферат (Маркосян Ромик).docx
• Тип: Реферат; #297212

Российский государственный социальный университет Факультет экологии и техносферной безопасности

Реферат

по дисциплине «Теория горения и взрыва»

«Условия зажигания смеси. Воспламенение и самовоспламенение горючей жидкости.»

(тема)

ФИО студента	Маркосян Ромик Рудикович
Направление подготовки	Техносферная безопасность
Группа	ТЕХ-Б-О-Д-2018-1

Москва 2021

Оглавление

Введение 1

Условия зажигания смеси 3

Воспламенение и самовоспламенение горючей жидкости 6

Заключение 10

Список используемой литературы 11

Введение

Самовоспламенение горючих смесей на практике встречается весьма редко. Чаще их горение начинается с вынужденного воспламенения, которое называется зажиганием. Принципиально, по своей физической сущности, зажигание (или вынужденное воспламенение) не отличается от процесса самовоспламенения, так как в обоих случаях самоускорение реакции взаимодействия горючего и окислителя наступает после превышения температуры смеси определённого значения.

Разница в условиях возникновения и механизме протекания этих процессов сводится к следующему:

• 
  при самовоспламенении вся смесь разогревается равномерно и постепенно доходит до температуры самовоспламенения. В результате реакция окисления возникает и ускоряется во всем объеме газовой смеси. Процесс горения может возникнуть как в одной точке рассматриваемого пространства, так и во всем объеме одновременно. В случае зажигания вся масса реакционноспособной горючей смеси может оставаться относительно холодной, а до температуры воспламенения достаточно быстро нагревается только незначительная ее часть;
  
• 
  при самовоспламенении процесс самоускорения реакций горения нарастает сравнительно медленно, т.е. значителен период индукции. При зажигании процесс воспламенения происходит значительно быстрее, так как разогрев смеси от внешнего источника тепла производится локально, но значительно быстрее и до более высокой температуры. Поэтому индукционный период зажигания почти отсутствует или очень мал, а возникшее пламя распространяется из зоны его возникновения на всю остальную реакционно-способную смесь достаточно быстро.
  

Условия зажигания смеси

Зажигание – это процесс инициирования начального очага горения в горючей смеси за счет ввода в смесь извне высокотемпературного источника тепловой энергии. Происхождение источника зажигания может быть различным. Его высокая температура может быть следствием нагрева (накаленное тело), химической реакции (пламя, тепловые жиры), электрического разряда (электрические и электростатические искры), механического трения (зажигание спички, искры при заточке инструмента) или соударения (кремень) твердых тел.

Зажигание заключается в быстром локальном разогреве горючей смеси, который приводит к резкому протеканию реакции в разогретом объёме. Зажигание при контакте с накаленной поверхностью происходит, если температура этой поверхности превышает некоторое предельное значение, называемое температурой зажигания.

Рис. 1 – Схема теплового воспламенения по Вант-Гоффу



а) В инертной среде: в данном случае теплота просто отводится в холодную инертную среду с температурой Т₀



б) В среде, способной к экзотермической реакции, но Т2 недостаточна для возникновения прогрессивного процесса разогрева и самоускорения реакции, т.е. принесённая энергия меньше энергии активации.



в) В горючей смеси, когда Т₃ достаточна для самоускорения реакции и воспламенения, т.е. внесённая энергия активации. При этих условиях формируется очаг горения. Т₃ = Т_{зажигания} – предел, определяющий область воспламенения от медленно затухающей реакции.



г) В горючей смеси, когда Т₄ > Т_{зажигания}. Скорость реакции крайне быстро возрастает, самоускоряется и приводит к взрыву.

Температура зажигания горючей смеси всегда выше температуры самовоспламенения. Это обусловлено разными условиями теплоотвода из зоны реакции: при самовоспламенении смесь окружена высоконагретыми стенками, а при зажигании – холодными.

Однако не всякий высокотемпературный источник вызывает в горючей смеси очаг пламени. Пламя появляется лишь в том случае, если энергия, выделяющаяся из источника, превышает некоторую величину, называемую минимальной энергией зажигания.

Энергии зажигания должно быть достаточно для создания устойчивого горения, т.е. передачи тепла от горящих первых слоев горючей смеси исходным слоям, и повышение температуры до температуры горения Т_г. При температуре горения создается стационарный самоподдерживающийся режим распространения пламени, т.е. процесс горения.

Воспламенение и самовоспламенение горючей жидкости

На простые (не взрывчатые и не радиоактивные) вещества, химические соединения и их смеси в различных агрегатных состояниях и комбинациях, в том числе полимерные и композитные материалы, применяемые в отраслях народного хозяйства, распространяется ГОСТ 121044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов». Данный стандарт устанавливает номенклатуру показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов и методы их определения.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов – совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, могут быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение предварительно перемешанной смеси горючего с окислителем).

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется показателями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества (материала) и условий его применения. Стандарт различает виды материалов: газы, жидкости, твердые, пыли.

Воспламенение и самовоспламенение – это некоторые показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов.

Температура воспламенения – наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение.

Воспламенение-пламенное горение вещества, инициированное источником зажигания и продолжающееся после его удаления.

Значение температуры воспламенения следует применять при определении группы горючести вещества, оценке пожарной опасности оборудования и технологических процессов, связанных с переработкой горючих веществ, при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010, а также необходимо включать в стандарты и технические условия на жидкости.

Допускается использовать экспериментальные и расчётные значения температуры воспламенения.

Сущность экспериментального метода определения температуры воспламенения заключается в нагревании определенной массы вещества с заданной скоростью, периодическом зажигании выделяющихся паров и установлении факта наличия или отсутствия воспламенения при фиксируемой температуре.

Температура самовоспламенения – наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества.

Самовоспламенение – резкое увеличение скорости экзотермических объемных реакций, сопровождающееся пламенным горением и/или взрывом.

Значение температуры самовоспламенения следует применять при определении группы взрывоопасной смеси по ГОСТ 12.1.011 для выбора типа взрывозащищенного электрооборудования, при разработке мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности технологических процессов в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010, а также необходимо включать в стандарты или технические условия на вещества и материалы.

Сущность метода определения температуры самовоспламенения заключается во введении определенной массы вещества в нагретый объем и оценке результатов испытания. Изменяя температуру испытания, находят ее минимальное значение, при котором происходит самовоспламенение вещества.

По условиям воспламенения вещества и смеси можно разделить на несколько групп:

1. 
   Вещества и смеси, воспламеняющиеся в парах или газах, отличных от воздуха. Таких веществ и смесей очень много. Например, все органические вещества, металлы, неметаллы и многие соединения в газообразном фторе, трехфтористом хлоре, фториде кислорода, диоксидифториде самовоспламеняются. В частности, можно наблюдать самовоспламенение слегка подогретой воды во фторе, стекла в трехфтористом хлоре. В газообразном хлоре самовоспламеняются: порошок сурьмы (горит красивыми белыми искорками), красный и белый фосфор, скипидар на развитой поверхности, например, на вате. В парах брома самовоспламеняются сурьма, фосфор.
   
2. 
   Вещества и смеси, самовоспламеняющиеся при соприкосновении с воздухом. Обычно это химически активные вещества, например: металлические рубидий и цезий, пирофорные металлы (пирофорное железо, никель), многие простейшие металлорганические вещества (метилнатрий, метиллитий, силан, дифосфин), водород в присутствии платинированного асбеста; вещества обладающие развитой поверхностью окисления, например: пирофорные металлы (пирофорное железо, никель, плутоний, цирконий), белый фосфор на развитой поверхности; некоторые легковоспламеняющиеся жидкости, например: сероуглерод, эфир, скипидар (особенно при наличии источников тепла и на развитых поверхностях).
   
3. 
   Вещества и смеси, самовоспламенение которых активируется водой. Обычно это смеси, в которых вода служит растворителем для одного из компонентов, после растворения которого начинается сильно экзотермическая реакция, приводящая к воспламенению смеси. Также это могут быть вещества, реагирующие с водой с большим выделением тепла (например, диэтилцинк, триэтилалюминий, натрий, смесь магния с йодом, смесь цинка с йодом, гидрид кальция, гидрид натрия, тетрагидроалюминат лития, смесь пероксида натрия и алюминия, пероксида натрия и опилок).
   

Заключение

Подводя итог вышесказанному, можно сделать вывод о том, что мы изучили литературы, посвящённые условиям зажигания смеси, перечислили свойства воспламенения и самовоспламенения горючей жидкости и их температур.

Современному специалисту, обучающемся по направлению «Техносферная безопасность», необходимо знать потенциальные пожаро- и взрывоопасные ситуации на предприятиях, владеть методами их предотвращения.

Список используемой литературы

1. 
   Девисилов В.А., Дроздова Т.И., Тимофеева С. С. Теория горения и взрыва: практикум: учебное пособие / В.А. Девисилов, Т.И. Дроздова, С.С. Тимофеева / под общ. ред. В.А. Девисилова. – М.: ФОРУМ, 2012. – 352 с. – (Высшее образование).
   
2. 
   Горшков В.И. Самовозгорание веществ и материалов. М.: ВНИИПО. 2003.
   
3. 
   Демидов П. Г. Горение и свойства горючих веществ: учеб. пособие для пожарно-технических училищ / П.Г. Демидов, В.А. Шандыба, П.П. Щеглов. М.: Химия. 1981.
   
4. 
   Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов и средства их тушения: справочное изд.: в 2 кн.: кн. 1 / под ред. А. Н. Баратова, А.Я. Корольченко. М.: Химия, 1990.