Билеты к экзамену с ответами, страница 15

ПОЖАР- неконтролируемое горение , причиняющие материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

ВЗРЫВ- бысторое превращение вещества(взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных произвести работу.

ВОСПЛАМЕНЕНИЕ- начало пламенного горения под воздействием источника зажиганя.

САМОВОЗГОРАНИЕ – возгорание в результате самоинициирующихся экзотермических процессов.

САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ – самовозгорание, сопровождающееся пламенем.

ТЛЕНИЕ- беспламенное горение

Горение представляет собой процесс окисления или взаимодействия горючего вещества с кислородом воздуха. Окислителями в процессе могут быть-хлор, бром. Азотная кислота, бертолетова соль, пероксид натрия и некоторые другие вещества.

Для возникновения и развития процесса горения необходимы горючее вещество, окислитель и источник зажигания. Состояние горючих веществ может быть гомогенным и гетерогенным. Гомогенное – компоненты в основном в газообразном состоянии- кинетическое горение. Если компоненты перемешены, то- диффузное горение. Горение хар-ое границами раздела фаз – гетерогенное.горение по скорости:дефлаграционное(несколько м/c), детонационное(тысяч м/c), взрывное (неск сот м/с).

Горение может быть в двух режимах: самовоспламенение, заключающееся в самопроизвольном возникновении пламенного горения предварительно нагретой до некоторой критической температуры горения смеси(называемой температурой самовоспламенения) и появляющегося в одновременном (в виде вспышки) сгорании всей горючей смеси, и в режиме распространения волны горения()распространения фронта пламени по холодной смеси при ее локальном зажигании(воспламенении) внешним источником.

Пламя – видимая зона горения, в которой наблюдается свечение и излучение тепла.оно само становиться источником тепла и химически активных частиц в прилегающие слои свежей горючей смесиЮ за счет чего обеспечивается перемещение фронта пламени.

Важнейшей особенностью процесса горения является самоускоряющийся характер химического превращения, переходящего в реакцию горения. Такой процесс возникновения горения называется самовоспламенением. Самовоспламенение может быть тепловое и цепное.

ТЕПЛОВОЕ- причина ускорения реакции, окисления и возникновения горения является превращение скорости скорости выделения тепла над скоростью теплоотвода, а при ЦЕПНОМ –превышение вероятности разветвления цепей над вероятностью их обрывов. Температура самовоспламенения – показывает при какой тем-ре вещество воспламеняется без –tсам - наименьшая температура вещ-ва или его смеси с воз-ом при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций приводит к воспламенению(возгорание происходит) без источника воспламенения.

Tсам- один из самых важных показателей пожарооп, газов, жидк-ей и пылей, показат использ-ся для классиф-ии газов и паров по группам взрывоопас для выбора типа взрывозащищенного электрооб-ия, а так же для опред-го максимально допустимую температуру нагрева пов-ти технологического оборудования.

T сам зависит от:

- химического строения вещества

- состава(наличие примесей)

-наличие положительных или отриц-ых катализ-ов.

теории механизмов самоускоряющихся превращений при горении:

Тепловоге воспламенения химически однородной горючей смеси, находящейся в сосуде объемом V.

При низкой температуре T0 реакция между горючим и окислителем практически не протекает – отсутствиеактивных молекул. Для того чтоб они появились – нужно горючую смесь нагреть жо более высокой температуры T1. возникшая при этом реакция окисления сопр-ся выделением тепла, за счет чего горючая смесь нагревается. Скорость выделения тепла q будет пропорциональна скорости реакции окисления и теплоте сгорания смеси:

q1 = QVk0C(в степени v) e (в степени E/RT1)

Q- теплота сгорания горючего вещества

V- объем горючей смеси

k0 – предэкспоненц множитель

C- концентрация горючего в смеси.

v- суммарный порядок реакции

Е- энергия активации.

Однако как только температура смеси горючей превысит температуру стенок сосуда и внешней среды Т1 и поднимиться до Т2 возникнет теплоотвод от горючей смеси к стенкам сосуда(температура пов-ти технологического оборуд-ия не должно превышать 80% стандартной температуры самовоспломенения, она отличается заметно от стандартной) и далее к внешней среде. Скорость теплоотвода q2 можно посчитать прапорциональной разности температур горючей смеси и стенок сосуда:

q2=αS(T2-T1)/

α- коэффициент теплоотдачи от горючей смеси к стенкам сосуда, S- общая поверхность стенок сосуда, Т1-ТЕМПЕРАТУРА СТЕНОК ; Т2- температура горючей смеси.

При создавшейся разности температур дальнейший нагрев горючей смеси будет зависить от отношения скоростей теплоотвода и тепловыделения. Если q1>q2 горючая смесь , окисляясь, будет саморазогреваться до возникновения горения. Если q1=q2 то горения не будет.

q q1 q2

T(т А) T0’ Tc Tc’’(С) T0’’ T

В области низких тем-р газ нагревается до тем-ры стенки. Если тем-ра стенки снизится , то тем-ра смеси пойдет вниз. После точки С тем-ра выше, то начинается прогрессирующее сасоразогревание смеси, которое может закончиться самовоспламенением.

Вещества имеющие тем-ру воспламенения меньше +50 С называются - самовозгорающимися(самая опасная группа веществ). Тепло не надо подводить, чтобы ускорить реакцию, реакции окисления идут с такой скоростью , что они могут закончиться пламенным горением.

В зависимости от природы:

- тепловые

-химическое

-микробиологическое самовозгорание

Чем ниже температура самовозгорание, тем опаснее вещество.

При температуре стенки и начальной температкру горючей смеси Т0’’ q1>q2, происходит самовозгорание, при температуре стенки Т0’ саморазогрев горючей смеси происходит только до температуры Т(точка А) q1=q2 - нагревание невозможно выше этой температуры. q1<q2. границей между областями неограниченного и ограниченного разогрева горючей смеси является прямая теплоотвода при температуре стенки Тс. Эта прямая касается кривой теплоотведения в точке С, - неустойчивое тепловое равновесие. Даже значительное повышение тем-ры Тс’ вызовет прогрессивный саморазогрев смеси, приводящий к самовоспламенению. Т е температура самовоспламенения пламени является та минимальная тем-ра горючей смеси, при которой начинается саморазогрев, приводящий к возникновению горения. Тем-ра самовоспламенения горючей смеси –относится к горючему веществу. Она не является постоянной для одного и того же вещества. И зависит от его концентрации, давления, размеров, формы, материала сосуда, и др.

Определяется температура самовоспламенения определяется экспериментально при н.у (давлении, стехиометрической концентрациигорючих газов или паров в воздухе) . при цепном воспламенении причиной ускорения реакции окисления является превышение скорости разветвления цепей над скоростью их образования.

Чисто цепное самовоспламенение – давольно редкое явление, протекает при низких давлениях ниже 0.1МПа, когда отсутствует заметный разогрев за счет реакции и его влияние на самоускорение реакции.

q1=q2 – положение неустойчивого равновесия

q1>q2 скорость теплоприхода меньше скорости теплоотвода(все тепло опасности нет)

q1<q2 - количество получаемого тепла больше чем количество отводящего(опасно).

УСЛОВИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ САМОВОЗГОРАНИЯ

- развитая поверхность окисления

- способность вещ-ва окисл с заметной скоростью при низкой температуре.

- малая теплоотдача в окр среду.

ВЕЩЕСТВА СКЛОННЫЕ К САМОВОЗГОРАНИЮ:

1. растительного происхождения (сено, хлопок, опилки).

2. Ископаемые(уголь, торф).

3. Масла и жиры, а так же промасленные материалы.

4. Химические вещества воспламеняющиеся при соприкосновении с воздухом.

Микробиологическое самовозгорание - микроорганизмы, деятельность которых сопровождается выделением тепла , тем-ра может подниматься до 50-60С вплоть до температуры самовозгорания. У микроорганизмов – особенность если тем-ра повыситься до 70 С а самовозгорания не произошло, то микроорганизмы погибают.

ВОПРОС 2. ЗАЗЕМЛЕНИЕ, ЗАНУЛЕНИЕ И ЗАЩИТНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ.НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.

ВОПРОС 3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОН, СОГЛАСНО ПРАВИЛАМ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК.

Смотри билет №2

БИЛЕТ №13

ВОПРОС 1 . КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ В СООТВЕТСТВИИ С НПБ 105-03

ВОПРОС 2. ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ. ОПАСНОСТЬ , МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВОПРОС 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК.

КОМПРЕССОРЫ:

Компрессоры для сжатия и перемещения различных газов в виду разноообра-ия сред прих-ся учитывать многие факторы(Ме,смазки , уплотнения. Чаще всего выпускаются поршневые, центробежные, винтовые. Мембр-ые.)

По принципу действия: 1) объемные(поршневые, роторные(пластинчатые, винтовые), мембранные) и лопастные (турбокомпрессоры)

По назначению : химические, энергетические, общего назначения.

По роду сжимаемого газа : воздушные , кислородные, хлорные, азотные.

По конечному давлению: вакуум-компрессоры, газодувки-для нагнетания воздуха при давлении до 0.3МПа; компрессоры низкого давления – от 0.3 до 1.2МПа; среднего давления – от1.2 – 10 МПа высокого давления от 10 до 100МПа. При низком давлении – воздушное охл-ие, при высоком – водяное.(но только поз – ет добится охл-ия при 4-6 кратном сжатии, при более высоких ступенях устанавливаются промежуточные холодильноки, после каждого сжатия)

Давление до 3 МПа и выше - поршневые компрессоры от 1-6 ступеней.

Порш компресс имеет основной узел – совершение вращательно- постапат-ых движений

По числу ступеней сжатия, одно – двух – многоступенчатые.

При сжатии газа возникает опаснось, связанные с повышением давления, температуры, образование горючих смесей из продуктов разложения смазочных масел и кислорода воздуха. Реальные процессы сжатия подчиняются закону. Характеризуемому урав-ием политропы(т е теплоемкость постоянна.) pv в степени m=const m-показатель политропы; m=(C-Cp)/(C-Cv)

При сжатии температура увеличивается в зависимости от роста давления : Т2=Т1(Р2/P1) в степени (m-1)/m (сжатие без охл-ия адиабатный процесс).

При повышении тем-ры снижается прочность Ме компрессора , усиливается разложение смазочного масла и возникает воз-ть разрушения компрессора.

↑t ведет к ↑ v газа повышение расхода энергии на его сжатие. Разложение молекул масел приводт к образованию более мелких и более опасных молекул: C2H2, CH4.

Помимо обр-ия газообор пр-ов обр-ся и твердые нагары.(сажа )=> обр-ие нагара ведет к увеличению трения => местные перегревы. Смазочное масло начинает нагреваться= взрывоопасная ситуация. (масло-воз-ая смесь).

Смазка компрессоров: УДОВЛЕТВОРЯТЬ УСЛОВИЮ РЕАЛЬНОЙ РАБОТЫ ДО ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ, ВЯЗКОСТИ, ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ И ХИМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ, ПРИМЕНЯЮТСЯ КОМПРЕССОРНЫЕ МАСЛА(ТЕМП-РА ВСПЫШ= 220-240 И ТЕМП-РА ВОСПЛ = 400С)

ПОРШНЕВЫЕ КОМПРЕССОРЫ:

- СЖАТИЕ ЦИЛИНДРА ЗА СЧЕТ ПОРШНЯ.

Для избежания высоких темпер-р ипользуют многоступенчатые компр. После сжатия газ поступает в промежуточный холодильник.(водяные или воз-ые.t должна пов-ся от 30С и до 40С)(в некот случ-ях ставятся оборотный или предохранительный клапан).

ТУРБОКОМПРЕССОР.

Подача газа Непрерывно-турбинной на которой имеется множество лопаток.

Центроб компрессор – меньшие габариты. Отсутствие поступат движения.(снижение вибрации, трение, для сжатия небольш кол-ва газа, ) опасность у турбокомпрессора- сдвиг ротера, механическ колебания вала,имеет автоматическую систему отключения. При выходе параметров из норм – включ-ся сирена(звуковой сигнал).

Особ-ти:

- сжижение газа

-колонки для поглощение ацетилена, даже небольшое количество может сод-ся в воздухе, если процесс низкотемп то ацителен может затвердев и может произойти взрыв.(ХОРОШЕЕ ОХЛ-ИЕ И ЗАМЕДЛЕНИЕ ХОДА ПОРШНЯ.)

- при сжатии горючих газов – выход этих газов во внешнюю среду.

- О2 не взаимод с маслами(смзочными) , вероятность взрыва.

- маленький диаметр частиц может при сжатии выбраться на ружу.

Не стойкие соединения способные к взрывному саморазложению.=> снижение скорости движения поршня.

КИСЛОРОДНЫЕ КОМПРЕССОРЫ:

НИКАКОГО КОНТАКТА С МАСЛАМИ. Для смазки часто применяют дистиллерованную воду., а чаще смесь воды90% и глицирина 10%

Безопасность: ПОСЛЕ КАЖДОЙ СТУПЕНИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНА(МЕМБРАНА).

-ГЕРМЕТИЧНОСТЬ СИСТЕМЫ(ПРИ КОМПРИМИРОВАНИИ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ)