زيوت التشحيم

الهدف الرئيسي في تطوير مواد التشحيم الصديقة للبيئة هو إنشاء منتج يتميز بقابلية عالية للتحلل البيولوجي وانخفاض السمية البيئية. في دول الغرب المتقدمة ،

حاليًا ، بدأت الشركات العامة والخاصة في إنشاء سوق لمواد التشحيم الصديقة للبيئة. تركز معظم الدراسات على التركيب الكيميائي للمنتج وتقييم قابليته للتحلل البيولوجي. عند إنشاء مواد تشحيم صديقة للبيئة ، يتم أخذ مجالين رئيسيين في الاعتبار: إنتاج الزيوت الأساسية ، والتي تحدد طبيعتها الكيميائية طبيعة التأثير على البيئة ، وتوليف مواد مضافة جديدة صديقة للبيئة وقابلة للتحلل الحيوي وفعالة.

في الوقت الحاضر ، ومن المحتمل في المستقبل ، هناك ثلاث مجموعات من الزيوت الأساسية المشتقة من مصادر مواد أولية مختلفة ذات أهمية خاصة: زيوت البترول المكسورة بالهيدروجين (HAs) ، والبوليفوليفينات (PAOs) والإسترات ، والتي تتحلل بيولوجيًا بسرعة في البيئة. من الأهمية بمكان لفترة طويلة إلى أجل غير مسمى ، أن زيوت البترول الأساسية الخاصة بمخططات التدفق التقليدية ستبقى بلا شك ، خاصة بالنظر إلى حقيقة أن مواد التشحيم التي تم الحصول عليها على أساس PAO. استرات البولي كحول ، بولي ألكلين جلايكول و ديستر لها تكلفة 2-10 مرات أكثر من المنتجات البترولية. زيادة التحلل البيولوجي ليست حافزا للتغلب على فروق الأسعار.

يتم توفير خصائص الأداء العالي والملاءمة البيئية للزيوت المعدنية من خلال مجموعة من الصفات المحددة. بادئ ذي بدء ، هذا هو تركيبها الكيميائي الضيق الجزئي والمفضل مع الحد الأدنى من مركبات الكبريت والنيتروجين في الزيوت الأساسية. يعد اختيار المواد الخام وفرز الزيوت المستخدمة في إنتاج الزيوت عالية المؤشر ومعالجتها المنفصلة ذات أهمية قصوى. في الحصول على الزيوت المعدنية الأساسية التي تلبي المتطلبات البيئية ، يلعب التنقية الانتقائية دورًا مهمًا ،

مسببة للسرطان بشكل كبير للمنتج. حاليًا ، في الولايات المتحدة وكندا ، يتم الحصول على أكثر من 70٪ من الزيوت الأساسية عن طريق التكرير الانتقائي. إن استخدام مثل هذه العمليات الحديثة مثل التكسير بالهيدروجين ، وإزالة الشمع المائي ، والأزمرة المائية يفتح إمكانيات واسعة. تم وصف هذه التقنيات بالتفصيل في العمل. يؤدي استخدام عمليات التحفيز الهيدروليكي جنبًا إلى جنب مع الطرق التقليدية لتكرير المواد الخام النفطية باستخدام مذيبات انتقائية إلى تحسين الأداء والخصائص البيئية للزيوت الأساسية.

في الجدول. يوضح الجدول 1.4 بيانات مقارنة حول التركيب الكيميائي للزيوت الأساسية التي تم الحصول عليها باستخدام التكرير الانتقائي والمعالجة المائية. هذا الأخير يقلل بشكل كبير من محتوى الأرينيس والكبريت والنيتروجين في الزيوت.

الجدول 14

تأثير المعالجة المائية على التركيب الكيميائي

زيوت أساسية

إن إدخال عمليات التكسير بالهيدروجين والأزمرة المائية في إنتاج الزيوت المعدنية القاعدية يجعل من الممكن الحصول على منتجات ذات قابلية تحلل بيولوجي متزايدة وخالية من الأرين. زيوت التكسير الهيدروجيني ، وفقًا للنتائج التي تم الحصول عليها باستخدام طرق الاختبار الحديثة ، غير سامة ، ويشير الغياب العملي لأرينات فيها إلى انخفاض شديد في السرطنة واحتمال ضئيل لنموها من خلال تكوين وتراكم أرينات متعددة الحلقات أثناء التشغيل ؛ غياب الأرينيس والهيمنة

يوفر إعطاء الأيزوبرافين قابلية عالية للتحلل البيولوجي.

تم إنتاج زيوت الأساس المكسرة بالهيدروجين في الولايات المتحدة الأمريكية منذ نهاية عام 1996. . تم تجهيز منشأة في فنلندا لبدء التشغيل.

في روسيا ، تقوم VNIINP ، جنبًا إلى جنب مع المركز العلمي والهندسي لـ OAO LUKOIL و AO LUKOIL - Volgogradneftepererabotka ، بإجراء أبحاث لتنظيم إنتاج عدد من الزيوت والقواعد النادرة باستخدام تقنيات الهدرجة ، على وجه الخصوص ، زيت الطيران MS-8 و السائل الهيدروليكي للطيران AMG - في كثير من الأحيان.

مقارنة بالزيوت المعدنية ، تتمتع الزيوت الاصطناعية في بعض الحالات بخصائص بيئية أفضل. أهم فئات الزيوت الاصطناعية من حيث السلامة البيئية تشمل الزيوت المصنوعة على أساس الاسترات الاصطناعية ، و polyalphao-lefins ، و polybutenes. وهي غير سامة وغير مسرطنة وتتميز بانبعاثات منخفضة من المواد الضارة.

تستخدم الزيوت الاصطناعية القائمة على الاسترات مع الإضافات على نطاق واسع في محركات التوربينات الغازية للطائرات المدنية والعسكرية منذ الستينيات. في CIAM ، جنبًا إلى جنب مع VNIINP ومعهد الأبحاث الحكومي الخامس والعشرين التابع لوزارة الدفاع في الاتحاد الروسي ، يجري العمل على إنشاء زيت إستر عالي الاستقرار حرارياً (حتى 240 درجة مئوية) باستخدام تركيبات مضافة فعالة ليست أقل جودة. لأفضل الزيوت الأجنبية. يُظهر تحليل المعلومات العلمية والتقنية والمتعلقة ببراءات الاختراع بشأن زيوت محركات توربينات الغاز للطيران أن استرات البوليول تظل الفئة الرئيسية للمركبات لاستخدامها كمخزون أساسي [PO]. ومع ذلك ، فإن الوضع يتغير مع الجيل التالي من محركات الطائرات ، حيث تؤدي تحسينات التصميم والحاجة إلى تقليل استهلاك الوقود إلى زيادة الضغط ودرجة الحرارة والضغط على الزيت.

هذا الأخير يساهم في خطر تكوينات الكربون المحلية. لذلك ، بالنسبة للطيران العسكري في المستقبل ، من الضروري التخلي عن استخدام الزيوت القائمة على الاسترات. لهذا الغرض ، تعتبر الزيوت من النوع الجديد واعدة للغاية - بناءً على مركبات بيرفلورو ألكيل بولي إيثر بسيطة. وفقًا للبيانات الحديثة ، فإن هذه المركبات غير سامة وتستخدم حتى في الخارج في صناعة العطور والحفاظ على الآثار الرخامية للفن والعمارة.

المواد المضافة لها تأثير كبير على الخصائص البيئية لزيوت التشحيم. في زيوت الطيران ، تستخدم مضادات الأكسدة التقليدية ومثبطات التآكل مثل ثنائي أوكتيل ديفينيلامين ، وفينيل- ب- نافثيلامين ، وبنزوتريازول ، ومضافات K-51 من نوع سكسينيميد ، وغيرها التي أثبتت وجودها على نطاق واسع كمواد مضافة.

في جميع أنحاء العالم ، كان العمل جاريًا منذ فترة طويلة لإنشاء منتجات جديدة غير سامة وقابلة للتحلل. على وجه الخصوص ، منذ التسعينيات ، تم تطوير بدائل للإضافات المحتوية على الكلور. قضية مهمة هي استبدال مركبات الرصاص. بدائل الرصاص هي مركبات البزموت. بدأ تطوير مادة مضافة bismuthdithiocarbamate.

إضافات مثل Mif-1 (مادة مضافة من نوع البنزين ذات تركيبة معقدة) ، Irganox L-57 (مادة مضافة مضادة للأكسدة من Siba ، أوكتيلاتيد وثنائي فينيل أمين البوتيل) ، مادة مضافة X (مركب يحتوي على الفلور مع مجموعات وظيفية أوكسي سلفيت وهيدروكسي كاربامات) وغيرها تم تطويره.

تم تحسين خصائص المضافات المعروفة. وهكذا ، في فوسفات تريزيل ، يتم تقليل محتوى المقوم السام للنيوتروتوكسومير إلى 3 ٪ (روسيا) ، وفي الولايات المتحدة ، يتم إنتاج فوسفات تريزيل لا يحتوي على مقوم.

خطر الحريق والانفجار من الوقود وزيوت التشحيم

يعتبر وقود الطائرات ومواد التشحيم المستخدمة حاليًا من المنتجات القابلة للاشتعال. فيما يتعلق بالنار ، فإن الوقود الغازي خطير بشكل خاص. الوقود الهيدروكربوني (وقود الطائرات ، البنزين ، إلخ) سوائل قابلة للاشتعال (سوائل قابلة للاشتعال). تتميز بإنتاج حرارة عالية (-2000 درجة مئوية) وتقلبات ، فهي تخلق بسهولة مخاليط قابلة للاحتراق مع الهواء ، والتي ، عند الاحتراق ، تشكل كمية كبيرة من منتجات الاحتراق (معامل متكافئ كبير) ، وهي عوازل كهربائية جيدة ، وبالتالي ، يمكن أن تتراكم رسوم الكهرباء الساكنة.

وفقًا لخطر الحريق ، يتم تقسيم السوائل القابلة للاشتعال إلى ثلاث فئات. تُستخدم نقطة الوميض كمؤشر محدد (يتم تحديدها وفقًا لـ GOST 12.1.044-89):

اعتمادًا على درجة حرارة الاشتعال الذاتي (المحددة وفقًا لـ GOST 12.1.044-89) ، ينتمي الوقود الهيدروكربوني إلى مجموعة أو أخرى من خليط أبخرة متفجر مع الهواء:

نحن نتجرأ على أبخرة الوقود الهيدروكربوني مع الهواء تنتمي إلى فئة المتفجرات TTA: يتم تحديدها وفقًا لـ GOST 12.1.011-78. يستخدم هذا المؤشر عند اختيار نوع المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار وعند تصميم طفايات الحريق.

يتم تحديد خصائص مخاطر الحريق للوقود أيضًا من خلال حدود تركيز الإشعال (CIL) - الحد الأدنى والأقصى لمحتوى أبخرة الوقود في خليط مع الهواء (مؤكسد) ، حيث يمكن انتشار اللهب عبر الخليط على أي مسافة من الاشتعال المصدر (GOST 12.1.044-89). من الخصائص المهمة للوقود حدود درجة حرارة الاشتعال - درجات الحرارة التي تكون فيها أبخرة الوقود المشبعة في الهواء بتركيزات مساوية لـ CPV الأدنى أو الأعلى ، على التوالي. من الأهمية بمكان الحد الأدنى من طاقة التفريغ الكهربائي المطلوبة لإشعال خليط بخار الهواء.

عند تقييم خطر الحريق عند التعامل مع الوقود ، يتم أيضًا تحديد معدل الاحتراق - كمية الوقود التي تحترق لكل وحدة زمنية من سطح الوحدة ؛ الحد الأدنى من طاقة الإشعال - لضمان سلامة الشرارة الكهروستاتيكية. يتم تقييم تفاعل احتراق الوقود مع عوامل إطفاء رغوة الماء (وفقًا لـ GOST 12.1.044-89).

غالبًا ما يسبق الحريق انفجار خليط من الهواء والغاز. مع انفجار مخاليط الهواء في الأنابيب ذات القطر والطول الكبيرين ، يمكن أن يحدث احتراق تفجير ، ينتشر بسرعة 1100-1400 م / ث. في هذه الحالة ، يمكن أن يرتفع الضغط إلى 0.8 ميجا باسكال أو أكثر. تسبب موجة الصدمة عالية السرعة زيادة حادة في الضغط ودرجة الحرارة وكثافة الخليط القابل للاحتراق ، والذي بدوره يسرع التفاعلات الكيميائية للاحتراق ويعزز التأثير المدمر.

يمكن أن تتشكل التركيزات المتفجرة لأبخرة الوقود مع الهواء على نطاق واسع من درجات الحرارة ، وخاصة في الأماكن المغلقة والحاويات. تنظم طبيعة ومحتوى التدابير الاحترازية تعليمات خاصة بالإدارة. يتمثل جوهر الاحتياطات في منع حدوث مصدر تسخين في الأماكن التي تتشكل فيها مخاليط متفجرة ، وخاصة مصدر النار المفتوحة. أحد أخطر مصادر النار المكشوفة هو تفريغ الجهود الكهروستاتيكية من خلال وسط بخار هواء وتشكيل شرارة عند اصطدامها بأجسام صلبة. يتم تفسير حدوث إمكانات كهربائية عالية في الوقود من خلال خصائصه الكهربية. يمكن أن تتميز بالقدرة على تراكم الشحنات في الحجم (التحلل الكهربائي)وشحن خصائص الاسترخاء (سلك كهربائي لهم).

في الجدول. 1.5 تم إعطاء المؤشرات التي تميز الخصائص الخطرة لوقود الطائرات.

الجدول 1.5

خصائص وقود الطائرات القابلة للاشتعال

1 محسوب عن طريق الجمع.

^ محسوبة وفقًا للمعادلتين (47) و (48) GOST 12.1.044-89 بناءً على نقطة الغليان الأولية البالغة -10 / -4 درجة مئوية.

° في البسط - في بوتقة مغلقة ، في المقام - في بوتقة مفتوحة. أ "حدود انتشار اللهب وفقًا لـ GOST 10277-89.

سرعة اللهب العادية

تعتمد سرعة انتشار اللهب في خليط قابل للاحتراق على شروط تحديده وحسابه. لإجراء تقييم مقارن للوقود وفقًا لهذه الخاصية ، تم اعتماد السرعة العادية لانتشار اللهب - وهي السرعة الخطية لحركة منطقة الاحتراق فيما يتعلق بمزيج متجانس طازج قابل للاشتعال في الاتجاه الطبيعي لجبهة اللهب. يمكن اعتبار سرعة انتشار اللهب في ظل هذه الظروف لتركيبة معينة من الخليط القابل للاحتراق خاصية فيزيائية كيميائية تعتمد فقط على الضغط ودرجة الحرارة.

من الناحية التجريبية ، يتم تحديد السرعة العادية لانتشار اللهب وفقًا لـ GOST 12.1.044-89.

عند درجة حرارة 20 درجة مئوية وضغط 0.101 ميجا باسكال في خلائط الهيدروكربون والهيدروجين والهواء ، يتم تحقيق السرعة القصوى u عند تركيز الوقود في خليط C ^ ~ 1.15 C st x (الشكل 1.24) ، أي

مع - 0.87 ومع عدد ذرات الكربون في الهيدروكربون n \ u003e 7 ، يكون -39-40 سم / ثانية (الشكل 1.25). الحد الأدنى لسرعة انتشار اللهب العادية وسرعة الاحتراق الشامل المحققة ضمن حدود تركيز انتشار اللهب في ظل الظروف العادية هي 4-6 سم / ثانية و (5-7) 10 درجة جم / (سم 2 ثانية) على التوالي.

في حالة عدم وجود بيانات تجريبية ، يجب اختيار سرعة انتشار اللهب العادية عن طريق الاستيفاء من قيم u للمخاليط ذات الخصائص الفيزيائية والكيميائية المماثلة ، أو يجب استخدام المعادلات التجريبية. تم اقتراح معادلات بسيطة ومريحة من قبل A.S. ما قبل القيادة:

• (1.3)

t \ u003d t p + B (St-C ^ (C in -C t) ،

أين ش هي سرعة الانتشار بالسنتيمتر / الثانية ؛ م هو معدل الاحتراق الشامل للخليط ، جم / (سم 2 ثانية) ؛ و 11 P، tn - القيم المحددة (الدنيا) لسرعة انتشار اللهب ؛ С „و С n هما تركيز الوقود في الخليط عند حدود التركيز الدنيا والعليا لانتشار اللهب ؛ A و B معاملات محددة من نقطة تجريبية واحدة.

أرز. 1.24

انتشار اللهب اعتمادًا على المعامل المتكافئ المولي للهواء الزائد bm:

• - البارافين * - أوليفيني. ° - الأسيتيلين. د - زيت © - ثنائي القطب. ° الهيدروكربونات مع دورات C ص 11 2 "
• 1 2 3 4 5 ب 7 ص

أرز. 1.25. الحد الأقصى للسرعة العادية لانتشار اللهب في خليط الوقود والهواء اعتمادًا على عدد ذرات الكربون في جزيء الهيدروكربون (P = 0.101 ميجا باسكال ، 1 = 20 درجة مئوية ، أنبوب زجاجي مفتوح: الطول 57 سم ، القطر 2.5 سم): - البارافين؛ * - أوليفيني.

° - الأسيتيلين. د - نافثينيك. في - dnolsfipovye ؛ o دوري (C P P2 ") ؛

1 - البنزين [116] ؛ 2 - البنزين

يمكن تمثيل العلاقة الوظيفية بين سرعة انتشار اللهب وتركيز الوقود C t عند C t C * t (ولكن معطى بواسطة EMIN) بالمعادلة:

• - = 11 ص

/ s r -s ؛ ل

"s t -s" t "

أين م و و ن- سرعة انتشار اللهب العادية

بتركيزات الوقود في الخليط C t و ج * ر، سم / ث ؛ و ص- جدا،

عند أدنى تركيز لانتشار اللهب ، سم / ثانية.

المسار التقريبي للمنحنى ون - /(ج ر)في خليط من المعقد

يمكن بناء التركيب على ثلاث نقاط مرجعية مطابقة لحدود التركيز الدنيا والعليا والسرعة القصوى لانتشار اللهب. بالنسبة لهذه النقاط ، يجب معرفة تركيزات الوقود وسرعات انتشار اللهب.

القيم C t و و وللنقاط المحددة تحسب

بالطريقة التالية. يتم تمثيل كل خليط معقد من الغازات القابلة للاحتراق على أنه يتكون من عدد مماثل من المخاليط البسيطة. يتم حساب التركيب عند حدود التركيز وعند نقطة السرعات القصوى وفقًا لقاعدة الخلط ، بناءً على حدود التركيز وتكوين "المخاليط القصوى". معادلة الحساب المقابلة لها الشكل:

C] + C * 2 + سوأوه...

• أنا - ز ...
• (1.5)

أين ب- تركيز الوقود على CPRP أو في خليط بسرعة قصوى لانتشار اللهب ،٪ (حجم) ؛ C ، C 2 ، C 3 ، ... - تركيز الغازات البسيطة في خليط معقد ،

(ق ، + ج 2 + ج 3 + ... = 100٪) ؛ ب | ، ب 2 ، ب 3> ... - تركيز الغازات في مخاليط بسيطة في KPRP أو في مخاليط مع وو٪ (المجلد).

تحسب المعادلة قيمة السرعة القصوى العادية لانتشار اللهب في الخليط ؛

ج ، ص / ، + C2u2 + C3u3 +

ج ، + ج 2 + ج 3 4 -...

• (1.6)

حيث C * ، C 2 ، C 3 - محتوى المخاليط البسيطة في خليط معقد مع سرعة انتشار اللهب القصوى ،٪ (المجلد) ؛ و*، و 2 ،و 3 هي سرعات انتشار اللهب القصوى في الخلائط البسيطة ، سم / ث.

لحساب نقاط المنحنى الأخرى و و= / (C ؛.) يجب على المرء أن يحدد عدة قيم عشوائية لسرعة اللهب ، والعثور على التركيز ب في خليط معقد وفقًا للمعادلة (1.5) ، حيث يتم إعطاء C ، C 2 ، C 3 من خلال تكوين الخليط.

طريقة الحساب هذه قابلة للتطبيق على مخاليط الغاز ذات الطبيعة ذات الصلة (مثل الميثان - البروبان). لا تنطبق هذه التقنية على خليط من S P N W مع H3 و CO.

يتناسب معدل الاحتراق الكتلي بشكل مباشر مع درجة حرارة التسخين المطلق للخليط ويمكن حسابه من المعادلة:

أين ث ، ثم ر „R eo- معدل الاحتراق الكتلي للخليط عند درجة حرارة T و To و T ف ص ه د، على التوالي ، جم / (سم-ث).

إذا كان T »T pr e D ، إذن

يتم وصف اعتماد السرعة القصوى العادية لانتشار اللهب على درجة الحرارة والضغط تقريبًا بواسطة المعادلة:

و' = u1 (T./273) 2 ?(/’/10 5)", (19)

حيث u'o هي السرعة القصوى لانتشار اللهب العادية عند درجة حرارة 293 كلفن وضغط 0.101 ميجا باسكال ، سم / ث ؛ T هي درجة حرارة اللهب ، في K ؛ P - الضغط ، في Pa ؛ p - الأس ، ns اعتمادًا على الضغط في النطاق MO 4 + 5-10 5 Pa ؛ لخليط الهواء والوقود ن = -0.3 - *؟ -0.4 ؛ لمخاليط الهيدروكربون والأكسجين P = -0.1 -5-0.

السرعة القصوى لانتشار اللهب الطبيعي كدالة لتركيز الأكسجين في المؤكسد P R P وو ب

giil = \٪ ig "0 + B-

حيث G „I! لكن - في ص ، ص ص ^ 0 ،سم 2 / ثانية ؛ ب - المعامل المحدد من البيانات التجريبية (للبروبان B ~ 0.22) ؛ ش / ر- تركيز منخفض للغاية من الأكسجين في المؤكسد.

قيمة u * n بتركيزات أكسجين مختلفة في المؤكسد 1 // "صعندما تتغير درجة حرارة التسخين المسبق للخليط من 310 إلى 422 كلفن ، يمكن تحديدها من خلال المعادلة:

": = في ؛ (u ، -s) ، (MO

حيث ش * ن - سم / ث ؛ T - في K ؛ А ، С ip - تم العثور عليها وفقًا للبيانات التجريبية ، وترد أدناه قيم البروبان والإيزوكتان والإيثيلين:

حدود تركيز ودرجة حرارة انتشار اللهب

حدود تركيز انتشار اللهب (KPRP) في خليط قابل للاحتراق هي الحد الأدنى والحد الأقصى لتركيزات الوقود في الخليط حيث لا يزال انتشار اللهب ممكنًا (الحدود الدنيا والعليا ، على التوالي). إنها تعتمد على النشاط الكيميائي للوقود ، وتركيز المؤكسد والشوائب الخاملة ، والتوصيل الحراري والسعة الحرارية للخليط ، ودرجة الحرارة والضغط. يتم تحديد KPPR لأنواع الوقود المعلق ، بناءً على خواصها الفيزيائية والكيميائية ، بواسطة وسيط التشتت. يتم تحديد KPRP للمخاليط القابلة للاحتراق المتجانسة وفقًا لـ GOST 12.1.044-89: وفقًا للفقرة 4.11 تجريبيًا ووفقًا للفقرة 4.12 - عن طريق الحساب.

وفقًا لـ GOST 12.1.044-84 ، يتم تعريف حدود تركيز انتشار اللهب على أنها

حيث Cn (i) - CPRP السفلي (العلوي) ، ٪ (المجلد) ؛ ص- معامل القياس المتكافئ (عدد مولات الأكسجين لكل مول من الوقود) ؛ أو ب- الثوابت العالمية وقيمها موضحة أدناه:

للوقود C P N W

ف \ u003d ن + ر / 4.

خطأ في الحساب: للحد الأدنى 0.12 ؛ لأعلى 0.40 عند (3 ص> 7.5. تعتمد البيانات على KIRP على ص(٪ المجلد) معطاة في الجدول. 1.6 (GOST 12.1.044-84).

الجدول 1.6

حدود تركيز انتشار اللهب (السفلي والعلوي) للأبخرة والغازات في الهواء

هناك معادلات أخرى لحساب CPRP وهي:

• 4.76- (N-1) +! "
• (1.14)

• 4.76 / سنة +4 '
• (1.15)

حيث С „و من الى -في حوالي.)؛ N هو عدد ذرات الأكسجين المطلوبة للأكسدة الكاملة للوقود.

للوقود С „t

• (1.17)
• 3,74 10 5

حيث Cn - في٪ (المجلد) ؛ () نهي أدنى قيمة مولارية للحرارة ، كيلوجول / كمول.

بالنسبة للوقود الهيدروكربوني SpN t عند 3 ص 10 ، يكون خطأ الحساب ± 15٪.

إذا كان KRI لمكونات الوقود الفردية معروفًا ، فمن المستحسن حساب KRI المنخفض باستخدام المعادلة:

حيث C و Cn هي تركيزات المكون الأول في الخليط وعند الحد الأدنى ،٪ (المجلد).

بالنسبة لوقود C p N t في التقريب الأول أ k ~ a p - 1.42. إعادة الحساب ومن في إلى أو أأنتجت:

حيث Cn (d) هو تركيز الوقود في الأسفل (العلوي)

KPRP ،٪ (المجلد) ؛ Mt و Mo هما الوزن الجزيئي للوقود والمؤكسد ؛ Bo - بالكيلو جرام من المؤكسد / كجم من الوقود ؛ bm هو معامل المقاييس المتكافئة المولي ، مول الوقود / مول الوقود.

يمكن إعادة حساب KPPR السفلي لدرجات حرارة مختلفة وفقًا للمعادلة:

L II ل

تي - 293

حيث Tn هي درجة الحرارة (في K) لنواتج الاحتراق للخليط حيث يتوافق تركيز الوقود عند 293 K مع KPP الأدنى (في التقريب الأول ، Tn لخليط الهيدروكربون والهواء هو 1600-1650 K) ؛ C "و C" - تركيزات الوقود المقابلة للحد الأدنى للتركيز عند درجات حرارة T و 293 كلفن ، % (حول.).

المعادلة (1.20) صالحة على نطاق واسع من درجات الحرارة ، ولكن لا يمكن استخدامها في درجات حرارة قريبة من درجة حرارة الاشتعال الذاتي.

يمكن أيضًا حساب درجة حرارة منتجات الاحتراق عند أدنى مستوى لـ KPRP باستخدام المعادلة

• (أ + 1) -s_s
• (1.21)

ستيه

حيث Tn في K ؛ T مع درجة حرارة الخليط قبل الاحتراق ، K ؛ Сstsh - تركيز الوقود في خليط من التركيب المتكافئ ، ٪ (المجلد) ؛

Срш هو متوسط ​​السعة الحرارية متساوية الضغط لمنتجات الاحتراق عند درجة حرارة T، kJ / (كجم درجة مئوية).

يعتبر CRP مستقلاً عمليًا عن أبعاد وعاء التفاعل الأسطواني إذا كان قطره أكبر من 50 مم ، وبالنسبة للوعاء الكروي ، إذا تجاوز الحجم 2000 سم 3.

لتحديد KPPR والتركيب الأمثل لخليط الهيدروكربون والهواء ، الرسوم البيانية الموضحة في الشكل. 1.26

С „، s،٪ (ov.)

أرز. 1.26 حدود تركيز انتشار اللهب في الخلائط الهيدروكربونية والهواء (Cb و C ") وتركيز الهيدروكربون في مخاليط من التركيب المتكافئ (Cc ،") اعتمادًا على المعامل المتكافئ المولي 1 ^ m عند H20 ° C P = 0.101 MPa:

• - البارافين أ - أوليفيني
• ؟ - نافثينيك ؟ - عطري

لا يمكن تشكيل مخاليط أبخرة الوقود القابلة للاشتعال مع الهواء الموجود فوق الوقود إلا في نطاق درجة حرارة معينة. الحد الأدنى لدرجة الحرارة التي يمكن أن يتشكل عندها خليط قابل للاحتراق قادر على الاحتراق الثابت عند إشعاله من مصدر خارجي في حجم مغلق من مساحة الوقود الزائد يسمى الحد الأدنى لدرجة الحرارة ؛ يتوافق مع KPP السفلي. أعلى درجة حرارة لا يزال عندها خليط الأبخرة مع الهواء في الفراغ الموجود فوق الوقود يحتفظ بالقدرة على الاحتراق الثابت يسمى الحد الأعلى لدرجة الحرارة ؛ يتوافق مع KPRP العلوي. يتم إجراء التحديد التجريبي لحدود درجة الحرارة لتشكيل المخاليط المتفجرة وفقًا لـ GOST 12.1.044-89 (ص. 4.12) ، المحسوبة - وفقًا لتطبيق نفس المعيار.

عادة ما يتم تحديد درجة الحرارة التي يتم عندها الوصول إلى الحد الأدنى لدرجة الحرارة لتكوين خليط متفجر عند الضغط الجوي من خلال نقطة الوميض. عند نقطة الوميض ، يحترق فقط خليط بخار الهواء الناتج ، لكن عملية الاحتراق لا تستقر.

يتم تقليل حساب حدود درجة الحرارة لتكوين المخاليط القابلة للاحتراق إلى العمليات التالية. في البداية ، عند ضغط إجمالي معين P والقيم المعروفة لمعامل المؤكسد الزائد (الهواء) المقابل لـ KPRP السفلي والعلوي (أن و أ ج) ،حسب المعادلة (1.22) نحدد

الضغوط الجزئية لأبخرة الوقود Р t:

X | 0.232 حول؟ 0 م ر " ?« -

حيث P هو الضغط الكلي ، Pa ؛ ج - معامل القياس المتكافئ ، كجم من المؤكسد / كجم من الوقود ؛ أ -عامل الأكسدة الزائد Mt كتلة مول من الوقود ، كجم / كمول ؛ Mo هو كتلة مول من عامل مؤكسد ، للهواء Mo = 28.966 kg / kmol ؛ في/ 0 - تركيز الأكسجين في المادة المؤكسدة بالكتلة.

أرز. 1.27

ثم ، وفقًا للجداول أو الرسوم البيانية ، Pc.p. = ^ (0 (حيث P ، ضغط أبخرة الوقود المشبعة) ابحث عن درجات الحرارة المقابلة للقيم المحسوبة لـ Pt-

إذا كانت حدود التركيز لتكوين المخاليط القابلة للاحتراق غير معروفة ، فيمكن عندئذٍ حساب حدود درجة الحرارة تقريبًا باستخدام المعادلة:

1,15 1*(7,5 صد) - 0.239 3.31

حيث أنا - عند 0 درجة مئوية ؛ 15٪ - نقطة الغليان 5٪ كسر ، 0 درجة مئوية ؛ Рт - ضغط أبخرة الوقود عند KPP (Р „أو Р) ، كيلو باسكال ؛ 8 "مع" - إنتروبيا التبخر عند درجة حرارة 15٪ والضغط الجوي (مأخوذ وفقًا للرسم البياني في الشكل 1.28).

أرز. 1.28

60 80100120140160180 1 درجة مئوية

حدود الطاقة القابلة للاشتعال والتركيز القابل للاشتعال

تتميز قابلية الاشتعال لمزيج متجانس قابل للاشتعال بواسطة مصدر حرارة خارجي بحدود التركيز والطاقة اللازمة لإشعاله.

حدود الاشتعال بالتركيز (CFL) هي تركيزات محدودة للوقود في الخليط حيث يكون مصدر الاشتعال المحلي (التفريغ الكهربائي ، الجسم الساخن ، اللهب) قادرًا على ضمان انتشار عملية الاحتراق إلى الحجم الكامل للخليط. بالقياس مع KG1RP ، يتم تمييز CPV العلوي والسفلي. إنها تعتمد على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للوقود والمؤكسد والطاقة ونوع مصدر الإشعال وموقعه وما إلى ذلك.

وفقًا لـ Ya.B. Zeldovich ، يتم تحديد الطاقة اللازمة لإشعال خليط متجانس قابل للاحتراق من خلال:

R1-T مع r (T. 2 -T ج)

حيث PC و T c هي كثافة ودرجة حرارة الخليط ؛ T g هي درجة حرارة منتجات الاحتراق في غرفة الاحتراق الأولية ؛ إل 7 - معامل التوصيل الحراري لمنتجات الاحتراق عند Tg ؛ ش - السرعة العادية لانتشار اللهب ؛ C RT - متوسط

السعة الحرارية المتساوية للكتلة للغاز في طبقة كروية 8 تسنين تحيط بغرفة الاحتراق الأولي الكروية ؛ 5 ، - العرض الحراري لواجهة اللهب.

تنطبق المعادلة (1.24) أيضًا على حالة اشتعال خليط متحرك ، إذا كان معامل التوصيل الحراري إل 7 أن يحل محله معامل التبادل المضطرب رابعا / "(/ - مقياس

اضطراب الخامس/*- سرعة النبض) وقيمة n - سرعة انتشار اللهب في تدفق مضطرب.

يتطابق تكوين الخليط مع الحد الأدنى للمنحنى O = كانساس ،) ،يسمى الأمثل. بالنسبة للهيدروكربونات البرافينية العادية ، يمكن تحديد تركيز الوقود في خليط من التركيب الأمثل عند 25 درجة مئوية من النسبة:

• 1 - الميثان 2 - الإيثان 3 - البروبان
• 4 - ن- البيوتان ؛ 5 - ن الهكسان. 6 - ن هيبتان ؛
• 7 - البروبان الحلقي: 8 - ثنائي إيثيل إيثر ؛
• 9- البنزين

مع زيادة تركيز الأكسجين في المؤكسد ، ينتقل التركيب الأمثل للخليط القابل للاحتراق إلى منطقة تركيز الوقود المنخفض.

توصف المعادلة [114] اعتماد طاقة الإشعال المثلى (الدنيا) على ضغط ودرجة حرارة الخليط القابل للاحتراق:

O- اختيار

حيث Oopt هي طاقة الاشتعال عند P و T ، J ؛ Cb - طاقة الاشتعال عند T = 273 K و P = 10 5 Pa.

المعادلة (1.26) لها علاقة جيدة بالبيانات التجريبية.

يتم وصف العلاقة بين طاقة الإشعال المثلى وتركيز الأكسجين في المؤكسد بواسطة المعادلة

حيث (С؟ 0 „،) y / = / - القيمة المثلى لطاقة الإشعال لخليط الوقود والأكسجين ؛ ~ تركيز الحجم

الأكسجين في المؤكسد. ن هو الأس ، وهو قريب من الوحدة (ن ~ 0.8).

البيانات التجريبية للميثان والإيثان والبروبان عند التغيير ج / س ،من 0.1 إلى 0.21 والضغوط من 0.98 إلى 19.6 كيلو باسكال تؤكد المعادلة (1.27). على ما يبدو ، يظل صالحًا لخلائط الهيدروكربونات.

يمكن حساب تركيزات الوقود عند حدود الإشعال إذا كانت KPRP وقيم () ref و C opt معروفة وفقًا للمعادلات

o.5 (s ؛ + s ؛) \ u003d C_ + 0.15 (C. (1.29)

المعادلات (1.28) و (1.29) صالحة لـ -

للدلالة على الأجزاء الصحيحة من هذه المعادلات ، على التوالي ، B و 0.5A ، نحصل عليها

من" - من" = باء وجيم "+ C "= لكن . (1.30)

ج "= 0.5 (L-B)و ج ؛ = 0.5 (أ + ب). (1.31)

في المعادلات أعلاه: C in و C n - تركيزات الوقود في الخليط عند KPRP العلوي والسفلي ؛ C in و C "- تركيز الوقود في الخليط عند CPV العلوي والسفلي مع طاقة الإشعال للشحنة الكهربائية السعوية ؛ C opt - تركيز الوقود في الخليط المقابل لـ O المرجع.

تعتمد المعادلتان (1.28) و (1.29) على نتائج الدراسات التجريبية الموضحة في الشكل. 1.30

• (ق ؛ -s> ؛) - اختيار 2 ثانية

أرز. 1.30 منطقة اشتعال المخاليط Cp N P1 + 02 + ^ تعتمد على طاقة الاشتعال

تعتمد حدود تركيز الاشتعال على معدل التدفق ، وتقترب من بعضها البعض مع زيادتها (الشكل 1.31 و 1.32).

يتم وصف تأثير سرعة التدفق على طاقة الإشعال بشكل صحيح بواسطة المعادلة:

(2 = (؟ o + Au "إلى (1.32)

حيث (Zo - طاقة الاشتعال لمزيج ثابت ، 10 "3 J ؛ XV - سرعة التدفق ، م / ث ؛ A - تم تحديد معامل تجريبيًا.

أرز. 1.31.

أرز. 1.32. معامل الهواء الزائد أ عند CPV لخليط البنزين والهواء حسب معدل التدفق؟ والضغط Р [114]:

نقطة الوميض ودرجة حرارة الاشتعال الذاتي

نقطة الوميض هي درجة الحرارة الدنيا التي يمكن عندها اشتعال خليط بخار الهواء الناتج بواسطة مصدر حرارة خارجي ، لكن عملية الاحتراق غير مستقرة. من الناحية التجريبية ، يتم تحديد نقطة الوميض في بوتقة مفتوحة أو مغلقة وفقًا لـ GOST 12.1.044-84 (البنود 4.3 و 4.4). يتم إجراء التحديد المحسوب لنقطة الوميض وفقًا لـ GOST 12.1.044.84 (الفقرة 4.5).

تكون نقطة الوميض 10-15 درجة مئوية أقل من حد درجة الحرارة لتكوين خليط قابل للاحتراق قادر على انتشار اللهب.

من أجل تحديد تقريبي لنقطة الوميض ، يمكن استخدام التبعية المبينة في الشكل 1. 1.33

أرز. 1.33 نقطة الوميض 1 V cp من وقود الطائرات والبنزين B-70 اعتمادًا على ضغط البخار المشبع Pn p عند 1 = 40 درجة مئوية في بوتقة مغلقة (62]: o - أنواع وقود مختلفة التركيب ؛ - منحنى معمم

الاشتعال الذاتي هو عملية اشتعال خليط قابل للاشتعال دون ملامسة لهب أو جسم ساخن. تسمى درجة الحرارة الأولية الدنيا الكافية للاشتعال الذاتي لخليط قابل للاحتراق بدرجة حرارة الاشتعال الذاتي. يعتمد ذلك على الطبيعة الكيميائية للوقود ، وتكوين خليط الهواء والوقود ، والضغط ، والطبيعة الثابتة للحرارة لعملية الاشتعال الذاتي ، ووجود المحفزات ومثبطات الأكسدة ، وعوامل أخرى.

الفترة الزمنية بين اللحظة التي يصل فيها الخليط القابل للاحتراق إلى درجة حرارة الاشتعال الذاتي ويطلق على ظهور اللهب فترة تأخير الاشتعال الذاتي. عند توفير الوقود السائل ، فإنه يغطي عملية الانحلال والتسخين والتبخر لقطرات الوقود ، وانتشار الوقود وأبخرة الأكسجين ، وأخيراً التفاعلات الكيميائية.

ترتبط درجة الحرارة وفترة تأخير الاشتعال الذاتي بالعلاقة:

أين ه- طاقة التنشيط الفعالة ، كيلوجول / كمول ؛ ه= 8.31419 kJ / (kmol K) - ثابت غاز عالمي ؛ ر- فترة تأخير الاشتعال الذاتي عند درجة الحرارة T.

يتميز ميل الهيدروكربونات ومخاليطها إلى الاشتعال الذاتي بأدنى درجة حرارة للاشتعال الذاتي يتم الحصول عليها في ظل ظروف ثابتة الحرارة ، عندما لا يحد وقت التعرض للمزيج القابل للاحتراق في ظل ظروف أولية معينة من عملية الاشتعال الذاتي.

يتم تحديد الحد الأدنى لدرجة حرارة الاشتعال الذاتي بشكل فريد من خلال بنية الجزيء. لذلك ، على سبيل المثال ، بالنسبة للهيدروكربونات البرافينية ، 1 st له علاقة مباشرة بالطول الفعال لسلسلة الكربون Lc ، والذي يتم حسابه بواسطة المعادلة:

• 21> GLG ،
• (1.34)

حيث r هو عدد مجموعات الميثان في الجزيء ؛ k هو عدد سلاسل الكربون التي تبدأ وتنتهي بمجموعة CH 3 ، m * هو عدد السلاسل المحتملة التي تحتوي على ذرات b ^ -carbon. يظهر الاعتماد 1 sv = A (bc) في الشكل. 1.34

أرز. 1.34

• 1 - CH 4 ؛ 2 - ج 2 ح 6 ؛ 3 - ج 3 ح "؛ 10 - ن - ج 4 ح 10 ؛ 11 - ن - ج 5 ح 12 ؛
• 14 - ن - S L N M ؛ 15 - ن - C7H16 ؛ 16 - ن - SkNsch ؛ 17 - ن - SdN 2 o ؛
• 18 - ن - ج | 0 ح 22 ؛ 19 - ن - ج ، 2 H 2I ؛ 21 - ن - C14H30 ؛ 22 - ن - ج | ^ ح 3 4

درجة حرارة الاشتعال الذاتي لمخاليط الهيدروكربونات لا تخضع لقاعدة الجمع ، وعادة ما تكون أقل من المحسوبة على أساس هذه القاعدة.

يتم عرض البيانات الخاصة بدرجة حرارة الاشتعال الذاتي لمخاليط الهواء والوقود للتركيب الأمثل اعتمادًا على عدد ذرات الكربون في جزيء الهيدروكربون (بالنسبة للوقود النفاث في الصيغة أعلاه) في الشكل 2. 1.35 تم توضيح تأثير الضغط وتركيز الأكسجين في المؤكسد من خلال البيانات الموضحة في التين. 1.36

أرز. 1.35 اعتماد درجة حرارة الاشتعال الذاتي لمخاليط الهواء والوقود ذات التكوين الأمثل على عدد ذرات الهيدروكربون n في الجزيء عند Р = 0.101 ميجا باسكال [124] ؛ ر هي فترة تأخير الاشتعال الذاتي ؛ ر L - "حول ؛ ر. - وقود الطائرات (ف في الصيغة أعلاه) - البارافين ؛ أ- أوليفيني. ؟ - الهيدروكربونات النفثينية

أرز. 1.36 اعتماد درجة حرارة الاشتعال الذاتي للوقود T-6 على الضغط P وتركيز الأكسجين في المؤكسد f 0 2 (وفقًا لـ V.V. Malyshev):

2 = 0 2 / (° 2+ L ، د)

يتم تحديد درجة حرارة الاشتعال الذاتي من خلال قدرة الوقود على تكوين مخاليط قابلة للاحتراق في مرحلة البخار. ويترتب على ذلك أن درجة حرارة الاشتعال الذاتي للتعليق

يتم تحديد الوقود بواسطة وسيط التشتت والمكثف. تشارك المرحلة المشتتة في عملية الاشتعال الذاتي فقط من حيث امتصاص الحرارة عند تسخين المعلق إلى درجة حرارة الاشتعال الذاتي للمرحلة السائلة.

ضغط الانفجار في حجم مغلق

ضغط الانفجار - أعلى ضغط يحدث أثناء انفجار الاحتراق لمزيج بخار هواء في حجم مغلق عند ضغط أولي يبلغ 0.101 ميجا باسكال. معدل زيادة الضغط أثناء الانفجار هو مشتق من ضغط الانفجار فيما يتعلق بالوقت (s1R / (1 طن)في القسم التصاعدي من الاعتماد P = Y. ر).

تجريبيًا ، يتم تحديد أقصى ضغط للانفجار ومعدل زيادة الضغط أثناء انفجار مخاليط الهواء البخاري وفقًا لـ GOST 12.1.044-89 (الملحق 8). يتم إجراء التحديد المحسوب لمعدل زيادة الضغط أثناء الانفجار وفقًا لـ GOST 12.1.044-89 (الملحق 12).

يتم تحديد ضغط الانفجار من خلال:

حيث Pvzr - ضغط الانفجار ، Pa ؛ Pn - الضغط الأولي ، Pa ؛ T „، و T p.s. - درجة الحرارة الأولية ودرجة حرارة منتجات الاحتراق. إلى؛ سبايك - عدد مولات منتجات الاحتراق والمزيج الأولي.

يتم حساب الحد الأقصى لمعدل ارتفاع الضغط (باسكال / ث) من المعادلة

حيث Ro هو الضغط الأولي. باسكال ؛ ش - السرعة العادية لانتشار اللهب عند Po و إلى m / s ؛ إلى درجة الحرارة الأولية للخليط ، ك ؛ ص هو نصف قطر القنبلة ، م ؛ ف - R m / R 0 - خفض أقصى ضغط للانفجار ؛ k هو مؤشر ثابت الحرارة للخليط قيد الاختبار ؛ ه- مؤشر الحركة الحرارية ، حسب الضغط ودرجة الحرارة و n ؛ إذا كانت القيمة هغير معروف ، يؤخذ يساوي 0.4.

يتم حساب متوسط ​​معدل ارتفاع الضغط (باسكال / ث) من المعادلة:

"s1R _ ZR 0 و "(i -) - i k * e ^ m) مع g / (l، k، e)

أين ^ م ، ك 7 ه)-الوظيفة ، يتم العثور على قيمتها وفقًا لشكل الرسم البياني. 1.37

أرز. 1.37 الاعتماد على الوظيفة / (ن ، ج.س)من الضغط المنخفض n = P / P K ، „الأس ثابت الحرارة إلىومؤشر الحركة الحرارية معخليط الاختبار (الملحق بـ GOST 12.1.044-84)

قيم tgو k تم العثور عليها عن طريق الحساب الديناميكي الحراري أو. في حالة استحالة الحساب ، اقبل إلى= 9.0 و k = 1.4.

حالات الطوارئ والطوارئ

الحادث هو حادث خطير من صنع الإنسان يهدد حياة الإنسان وصحته في شيء ما أو منطقة معينة أو منطقة مائية ويؤدي إلى تدمير المباني والهياكل والمعدات والمركبات ، وتعطيل عملية الإنتاج أو النقل ، بالإضافة إلى الأضرار التي تلحق بالبيئة الطبيعية (GOST R 22.0 .05-94).

الحادث هو إطلاق مدمر غير متحكم فيه للطاقة أو مكونات نشطة كيميائيًا (بيولوجيًا ، إشعاعيًا). اعتمادًا على مصدر الحدوث ، يتم تمييز حالات الطوارئ (ES) ذات الطبيعة الطبيعية والاصطناعية والطبيعية من صنع الإنسان. على التين. يوضح الشكل 1.38 النمو النسبي في عدد الحوادث والكوارث الطبيعية والتي من صنع الإنسان والتي من صنع الإنسان في روسيا. على التين. يوضح الشكل 1.39 ديناميات عدد جميع الحوادث التي من صنع الإنسان في روسيا للفترة 1990-1994. يمكن أن نرى من الرقم أن الزيادة في عدد حالات الطوارئ لا تحدث بسلاسة ، ولكن بشكل مفاجئ ، مع اندفاعات تحدث في فترات مباشرة بعد الاضطرابات الاجتماعية (أغسطس 1991 ، أكتوبر 1993).

زاد عدد حالات الطوارئ التي من صنع الإنسان زيادة حادة بشكل خاص في السنوات الأخيرة ، بما في ذلك في مجال الطيران.

الأشياء المحتملة للحوادث هي الطائرات ، فضلاً عن مرافق التخزين والمستودعات للمنتجات البترولية القابلة للاشتعال والمتفجرة الموجودة في أراضي المطار ، ونقاط التزود بالوقود والصيانة ، ونقاط الإصلاح. قد يكون سبب حالات الطوارئ تسرب النفط.

المنتجات من خلال وحدات الختم الخاصة بصمامات الإغلاق ومضخات النقل وخطوط الأنابيب وأجهزة التعبئة ؛ من خلال تهوية مساحة الغاز في الخزانات ؛ الفائض من الخزانات والصهاريج والخزانات ؛ تنظيف الخزان تدمير تآكل الدبابات والاتصالات.

تستخدم حاويات مختلفة لتخزين ونقل المنتجات البترولية. يتم تحديد التشغيل الآمن للحاويات من خلال قوتها. ومع ذلك ، قد تحدث الحوادث في مثل هذه المرافق بسبب أوجه القصور في النظام الحالي لرصد حالة الهياكل ومراقبتها ، فضلاً عن نقص الوثائق التنظيمية والفنية.

يجب ضمان سلامة تشغيل مرافق التخزين للمنتجات البترولية أثناء التصميم والبناء والتشغيل. تملي هذا النهج من خلال تحليل القبول والتوثيق التشغيلي ، وكذلك أسباب حالات الطوارئ. تتمثل إحدى المهام المهمة ، التي سيؤدي حلها إلى تحسين موثوقية مرافق التخزين المشغلة ، في إجراء فحوصات تقنية شاملة قائمة على أسس علمية وتجهيزها بنظام للتشخيص والمراقبة التشغيلية لحالة المعادن والأساسات والهياكل العازلة للحرارة ومعدات العملية.

من أجل الإدارة الآمنة لتدفقات المنتجات النفطية ، فإن صلاحية التجهيزات التكنولوجية لخطوط الأنابيب للخدمة لها أهمية كبيرة: أجهزة الإغلاق ، الخانق ، السلامة ؛ صمامات التحكم؛ صمامات العمل العكسي (لمنع إمكانية حركة المنتج ، عكس العامل) ؛ تجهيزات الطوارئ والقطع (للإغلاق التلقائي للتدفق إلى قسم الطوارئ أو إيقاف تشغيله) ، ومصارف المكثفات ، إلخ.

عدد الحوادث

أرز. 1.38

• 1 - ص "أقارب ؛
• 2 - طبيعي - تكنوجينيك ؛
• 3 - تكنوجينيك

أرز. 1.39

عندما يتم إزالة ضغط الجهاز ، يتدفق المنتج إلى الخارج ويتبخر بسرعة مع تكوين التركيز

مخاليط غاز - بخار - هواء متفجرة وقابلة للاشتعال. تؤدي الانبعاثات العرضية أو تسرب مخاليط البخار والغاز إلى تكوين غيوم يمكن أن تنفجر. يتم النظر في تفجير الغازات البخارية وأنظمة انتشار الهواء في العمل. يتم تفسير حدوث التفجير في السحب الكبيرة من خلال الآليات التالية. يأخذ أولهما في الاعتبار التأثير المحتمل للإشعاع الحراري المكثف من لهب طويل في السحب مختلطة مبدئيًا بتدفقات الغاز المضطربة.

تتضمن الآلية الثانية لحدوث الانفجار تسارع اللهب في السحب الكبيرة بسبب الاختلاف في تسارع الأحجام الأولية للغاز المحترق والمزيج الطازج في اللهب المضطرب. ينشأ هذا الاختلاف تحت تأثير متوسط ​​تدرجات الضغط في اللهب بسبب الطفو المختلف لأحجام الغاز الأولية بكثافات مختلفة ، مما يؤدي إلى اضطراب تدفق إضافي وردود الفعل. يمكن لآلية ردود الفعل الإيجابية هذه ، التي تحددها الاختلاف في الكثافات في مناطق مختلفة من السحابة ، أن تزيد بشكل كبير من تسارع اللهب.

يكون الاشتعال مصحوبًا بفلاش ساطع بدرجة حرارة عالية. الشكل الهندسي الأكثر قبولًا لخليط الغازات البخارية الوامضة هو شكل كرة غير منتظمة أو قطع ناقص (كرة نارية). يُفهم كرة النار (OS) على أنها نتاج التبخر المفاجئ أو التسرب للوقود المتغويز (أو الغاز) ، مصحوبًا بوميضها وما تلاه من احتراق عادي أو احتراق. بالنسبة للعديد من التصريفات الخطية والدائرية للهيدروكربونات القابلة للاحتراق في نطاق الكثافة من 700 إلى 1000 كجم / م 3 ، يتم إعطاء النسب لقطر كرة النار:

حيث M هي كتلة الوقود في OH ، كجم ؛

Тf - درجة الحرارة الفعلية في OR (في السحابة) ، 0 درجة مئوية ؛

تريب - درجة الحرارة المرجعية (المرجعية) ، درجة مئوية.

يعتمد مدى المعامل 4.2n-5.3 على نوع الوقود وظروف تكوين السحب.

طوال عمر السحابة أثناء احتراقها الطبيعي ، يكون للتعبير الشكل:

م = 0 م- * 1 م -1 ±.

تظهر هذه التبعيات في الشكل. 1.40 و 1.41.

أرز. 1.40.

أرز. 1.41.

هناك خطر كبير من انفجار مخاليط بخار - غاز - هواء في حجم مغلق. في الجدول. يوضح الشكل 1.7 حدود تفجير الهيدروكربونات في الهواء في حجم مغلق ومساحة مفتوحة ، مما يشير إلى وجود خطر أكبر من انفجار مخاليط الغاز أو بخار الغاز في حجم مغلق. يفسر ذلك من خلال عمليات تسريع التفاعل بسبب زيادة التحفيز الذاتي ، وبسبب تضخيم الموجات المنعكسة أثناء بداية العملية الآرية وبسبب عدد من الأسباب الحركية الموجودة دائمًا. ترجع سهولة إثارة التفجير في الأوعية إلى قدرة الجدران على إحداث اضطراب في التدفق أمام اللهب ، مما يسرع الانتقال من الاحتراق إلى التفجير.

حدود تفجير الهيدروكربونات في الهواء

يمكن أن يحدث انفجار خليط الغاز المتراكم تحت تأثير شرارة عرضية. مع التحميل المفتوح لمنتج نفطي ، يمكن حدوث انفجار أيضًا بسبب تفريغ ثابت ، على وجه الخصوص ، في حالة عدم وجود جهاز تأريض. السبب الأكثر شيوعًا للانفجار هو الشرارة ، بما في ذلك نتيجة لتراكم الكهرباء الساكنة. يمكن أن تحدث شرارة كهربائية بدون أي موصلات أو شبكات على الإطلاق. إنه أمر خطير لأنه يحدث في أكثر الأماكن غير المتوقعة: على جدران الخزانات ، وعلى إطارات السيارات ، وعلى الملابس ، وعند الصدمات ، وعند الاحتكاك ، وما إلى ذلك. سبب آخر للانفجار هو إهمال العمال وعدم انضباطهم.

عندما يكون تكوين مخاليط بخار - غاز - هواء ممكنًا ، من الضروري توفير حماية موثوقة من الصواعق ، وحماية ضد الكهرباء الساكنة ، وتوفير تدابير ضد شرارة الأجهزة الكهربائية وغيرها من المعدات.

في حالة وقوع حوادث مرتبطة بالانفجارات ، يحدث تدمير للأشياء المحيطة ويصاب الناس. التدمير هو نتيجة عمل الأشباح لنواتج الانفجار وموجة الصدمة الهوائية. في هذه الحالة ، فإن العوامل المؤذية الرئيسية هي موجة الصدمة والإشعاع الحراري الخفيف والأحمال السامة (أول أكسيد الكربون). الأشخاص الذين يقعون على مسافة 5 أمتار يتعرضون لحروق من الدرجة الأولى وإصابات أخرى.

غالبًا ما تكون الحوادث المتفجرة مصحوبة بحرائق يمكن أن تسبب عواقب وخيمة وما يتبعها من انفجارات أقوى ومزيد من الدمار. عادة ما تكون أسباب الحرائق مماثلة للانفجارات. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون الانفجار سببًا أو نتيجة للحريق ، والعكس صحيح ، يمكن أن يكون الحريق سببًا أو نتيجة للانفجار.

الحرائق هي مدينة تتطور تلقائيًا من الرينيوم ، ولا توفرها العمليات التكنولوجية. يمكن أن يحدث احتراق المنتجات البترولية في الخزانات ومعدات الإنتاج وانسكاب السوائل في المناطق المفتوحة. في حالة نشوب حريق في المنتجات البترولية في الخزانات ، يمكن أن تحدث انفجارات ، وغليان وانبعاثها ، ونتيجة لذلك ، انسكاب سائل ساخن. تشكل انبعاثات وغليان المنتجات النفطية خطرًا كبيرًا ، والذي يرتبط بوجود الماء فيها ، ويتميز بالاشتعال السريع للكتلة الرغوية من المنتجات. عند الغليان ، ترتفع درجة الحرارة بشكل حاد (تصل إلى 1500 درجة مئوية) وارتفاع اللهب.

لتقييم درجة الضرر الذي يلحق بجسم ما ، عادةً ما يتم استخدام ما يسمى بمنحنى العتبة ، والذي يربط تدفق الطاقة الضوئية الحرارية u (تدفق الحرارة) وإجمالي الطاقة O ، التي تنخفض لكل وحدة سطح (الشكل 1.42).

أرز. 1.42.

لفترات طويلة من التعرض الحراري ، تتجاوز وقت الوجود غير التالف المحتمل للجسم ، سيتم تحديد عتبة الضرر حصريًا من خلال التدفق الحراري (الضوء الحراري) n. في ظل نبضات التعرض القصير ، سيتم تحديد العتبة بشكل أساسي بواسطة الطاقة O. ستتسبب قيم R و O التي تتجاوز الحد في حدوث ضرر غير مشروط للجسم.

إذا كان أي من I أو O أقل من قيم العتبة ، فلا توجد آفة نموذجية ولا يكون هناك سوى إزعاج خفيف. على سبيل المثال ، مع زيادة مدة الإشعاع من 0.5 إلى 2 ثانية ، ينخفض ​​أنا من 120 إلى 30 وحدة ، أي مع زيادة طفيفة في O حتى مع زيادة وقت التعرض بمقدار 4 مرات ، مما يؤثر على الإصابات

غائبون ، ويمكن للشخص أن يشعر فقط بانزعاج طفيف.

ومع ذلك ، فإن قيمة إجمالي الطاقة O التي تقع على جسم التدمير في نفس الفترة الزمنية تنمو من حوالي 10 إلى 25 وحدة. (^.

وهكذا ، فإن الخط K ، الذي يستجيب للتغيرات المترابطة في I و O ، يشكل منطقة (منطقة) من الآفة ، المشار إليها في الشكل على يمين الخط K.

من أكثر النتائج غير السارة للضرر الناتج عن الطاقة المشعة حرق "قضبان" و "مخاريط" العين.

على التين. يوضح الشكل 1.43 اعتماد i على m ، وكذلك T على m ، والذي يحدد مناطق الألم المحتمل وغير المحتمل أثناء تكوين حروق الضوء الحراري بدرجات متفاوتة. يعتمد المعيار المطبق في الشكل على حقيقة أنه أثناء التشعيع الحراري ، يحدث الألم الذي لا يطاق عندما تصل درجة حرارة طبقة الجلد بسمك حوالي 0.14-0.15 مم (تحت سطح الطبقة الظهارية العلوية) إلى درجة حرارة 45 درجة أو تتجاوزها. ج.

بعد القضاء على الإشعاع (ولكن ليس أكثر من 20-30 ثانية) ، يهدأ الألم الحاد ، ثم ، كقاعدة عامة ، يختفي تمامًا. تؤدي زيادة درجة حرارة الطبقة المحددة بمقدار 4-10 درجات أو أكثر إلى حدوث صدمة مؤلمة وحروق جلدية واضحة.

يتم تحديد منطقة الألم الذي يمكن تحمله الموضحة في الرسم البياني من خلال حقيقة أنه في لحظة التعرض للإشعاع ، يحدث رد فعل وقائي بيولوجي ، مما يؤدي إلى زيادة تدفق الدم من الأجزاء الطرفية من الجسم ، مما يمنع الزيادة الموضعية في درجة الحرارة إلى مستوى عتبة. عند التعرض لجرعة عالية من الضغط الحراري ، لا تستطيع هذه الآلية الفسيولوجية توفير إزالة الحرارة اللازمة ، ويتعرض الجسم لأحمال حرارية مرضية وأحيانًا باهظة. من طبيعة الخطوط في الشكل. يوضح 1.42 أن هناك كمية معينة

جرعة الإشعاع q ودرجة الحرارة T ، والتي تسبب ضررًا حراريًا وحدوث ألم لا يطاق عندما يتم توفير هذه الجرعة مع وقت التعرض اللازم.

مدة التعرض ، الصورة 1.43. حدود الاصابة الحرارية والضوء

تحدث حوادث الطائرات (LA) بشكل أساسي بسبب خلل في الوحدات ، في المقام الأول - عطل في المحرك ، وهجمات إرهابية ، وحريق ، ورافقها انفجارات. يمكن أن يحدث انفجار في الهواء أو عند الاصطدام بالأرض. عندما تسقط طائرة على مناطق سكنية ، يمكن أن يتضرر الأشخاص والهياكل وما إلى ذلك. أمثلة لحالات الطوارئ الجوية ، يتم تقديم تحليلها في الأعمال.

أحد المخاطر الرئيسية في الطيران هو احتمال نشوب حريق أثناء الهبوط الاضطراري. يمكن أن يشتعل الوقود المتسرب من الخزانات التالفة عن طريق شرارات احتكاكية من الحرارة

الأسطح أو اللهب المكشوف. في هذه الحالة ، ينتشر مركز الاحتراق الناتج بسرعة في جميع المناطق التي تكون فيها نسب هواء البخار / الوقود داخل منطقة القابلية للاشتعال. تتمثل إحدى طرق تقليل مخاطر نشوب الحرائق في استخدام الوقود المبلل ، والذي ينتشر بشكل أبطأ وأقل تطايرًا من الوقود السائل التقليدي. عندما يتلف خزان بوقود سميك ، يتم تقليل كل من معدل انتشار الوقود ومعدل تكوين الهباء الجوي القابل للاشتعال بشكل حاد. يتيح لك ذلك زيادة الفترة الزمنية التي يمكن خلالها إجلاء الركاب.

تتسبب حالات الطوارئ والطوارئ في أضرار مادية كبيرة وتؤدي إلى تفاقم المشكلات البيئية. في حالة وقوع حوادث مصحوبة بانفجارات وحرائق يكون هناك تأثير ميكانيكي وحراري وكيميائي قوي على البيئة. في الوقت نفسه ، تزداد انبعاثات الملوثات بشكل حاد ؛ يتناثر سطح الأرض بشظايا LL وبقايا الوقود ومنتجات الاحتراق ؛ تسبب في أضرار جسيمة للمناظر الطبيعية والنباتات والحيوانات ؛ فالمراعي والتربة الخصبة تحتضر.

يتميز التأثير الميكانيكي بانتهاك طبقة التربة العلوية (الخصبة) بسبب سطحها وتدميرها العميق ، وتأثير طاقة الانفجار (موجة الصدمة) ؛ انتهاك الغطاء العشبي أو تلف أو موت الشجيرات والأشجار والنباتات الأخرى. يتغير هيكل الطبقة الخصبة العليا ، وتبادل الغاز والماء ، والهيكل الشعري.

عادة ما يتم تقسيم التدابير التي تهدف إلى تحسين السلامة في حالات الطوارئ إلى فئتين. الأول يشمل الأنشطة التي نفذت بعد ظهور

حالة طارئه. عادة ما يطلق على أنشطة El1 أنشطة تشغيلية ، وهي تتلخص أساسًا في حماية السكان والقضاء على عواقب حالات الطوارئ. تشمل المجموعة الثانية من الإجراءات الأنشطة التي تم تنفيذها مسبقًا. وتشمل هذه زيادة موثوقية معدات العملية ، وتقليل مخزون المواد الخطرة في المرافق ، وإزالة منشأة خطرة ، واتخاذ تدابير مبكرة لحماية الناس.

من الأهمية بمكان نظام سلامة الطيران النشط (ASOSPS) ، وهو عنصر من نظام دعم الطيار "الذكي" على متن الطائرة ، والمعروف في ممارسة الطيران باسم "مساعد الطيار" ، وهو مصمم للعمل في حالات الطيران العادية وغير العادية. تصدر ASOBP إشارات تحذير حول وجود تهديد لسلامة الطيران ، بالإضافة إلى تقديم المشورة على الفور في شكل "نصائح" للتحكم في الطائرة والمجمع الموجود على متنها من أجل منع الطائرة من الدخول في أوضاع الطيران الحرجة. لمنع الاصطدامات مع سطح الأرض وبين الطائرات ، يولد ASOBP مسارات مكانية من "الفصل".

إن أحد مجالات العمل الفعالة بشأن الوقاية من حوادث الطيران هو إجراء تحقيق كامل وعميق وموضوعي في الأحداث التي وقعت بالفعل ووضع توصيات على هذا الأساس لمنع تكرارها.

لا تعتمد فعالية هذا العمل على مستوى كافٍ من الموارد فحسب ، بل تعتمد أيضًا على الصلاحيات الشاملة للهيئة التي تجري تحقيقًا مستقلًا ، مما يسمح لها بالتأثير على أي مجال من مجالات نظام النقل الجوي (التصنيع ، والتصميم ، والاختبار ، وإصدار الشهادات) ، التشغيل ، الإصلاح ، الإطار التنظيمي ، إلخ).

المعيار 5.4. وينص الملحق 13 لاتفاقية الطيران المدني الدولي على ما يلي: "تُمنح سلطة التحقيق في الحوادث الاستقلال في إجراء التحقيق وسلطة غير مقيدة لإجرائه". يتم تطبيق هذا الشرط أيضًا في قواعد التحقيق الروسية التي وافقت عليها حكومة الاتحاد الروسي. تلقت لجنة الطيران المشتركة بين الولايات (IAC) التي تشكلت بموجب الاتفاقية من رؤساء دول وحكومات رابطة الدول المستقلة الحق في التحقيق بشكل مستقل في حوادث الطيران. منذ عام 1992 ، حقق المتخصصون في IAC في أكثر من 270 حادث طيران ، بما في ذلك أكثر من 50 حادثة دولية ، بما في ذلك التحقيقات في الأحداث مع الطائرات الغربية الصنع.

يوجد حاليًا سبعة مراكز متخصصة في التحقيق في الحوادث في العالم (الولايات المتحدة الأمريكية وفرنسا وبريطانيا العظمى وكندا وألمانيا وأستراليا و IAC).

ليس من الأهمية بمكان توفير المعلومات للدول مع بيانات عن أعطال وأعطال معدات الطيران والأفعال الخاطئة لأطقم الطائرات. باستخدام هذه البيانات ، يمكن لسلطات الطيران في كل دولة اتخاذ تدابير وقائية.

المسافة التي قطعتها مقدمة اللهب لكل وحدة زمنية. (انظر: ST SEV 383-87. السلامة من الحرائق في البناء. المصطلحات والتعاريف.)

مصدر: "House: Building Termsinology"، Moscow: Buk-press، 2006.

• مقياس انتشار مرض ما بناءً على انتشاره بين السكان ، إما في وقت معين) أو خلال فترة زمنية محددة) ...

  المصطلحات الطبية

• - حركة منطقة جذر اللهب من منافذ الموقد في اتجاه الوقود أو تدفق الخليط القابل للاحتراق انظر جميع شروط GOST 17356-89. مواقد الغاز والوقود السائل ...

  قاموس مفردات GOST

• - إزاحة منطقة جذر اللهب باتجاه الخليط المتدفق راجع جميع شروط GOST 17356-89. مواقد الغاز والوقود السائل. المصطلحات والتعاريف المصدر: GOST 17356-89 ...

  قاموس مفردات GOST

• - التغيير المتناوب في معلمات اللهب وتوطين منطقة الجذر الخاصة به راجع جميع شروط GOST 17356-89. مواقد الغاز والوقود السائل. المصطلحات والتعاريف المصدر: GOST 17356-89 ...

  قاموس مفردات GOST

• - ظاهرة تتميز بانهيار الشعلة إلى داخل جسم الموقد. المصدر: "House: Building terminology"، M: Buk-press، 2006 ...

  قاموس البناء

• - انتشار الاحتراق الناري فوق سطح المواد والمواد. المصدر: "House: Building terminology"، M: Buk-press، 2006 ...

  قاموس البناء

• - درجة مدة نقل البضائع بالسكك الحديدية ...

  القاموس التجاري المرجعي

• - مؤشر ديناميكا الدم: سرعة حركة موجة الضغط الناتجة عن انقباض القلب على طول الشريان الأورطي والشرايين الكبيرة ...

  قاموس طبي كبير

• - جهاز يكتشف اللهب ويشير إلى وجوده. قد يتكون من كاشف اللهب ومضخم ومرحل لنقل الإشارة ...

  قاموس البناء

• - ظاهرة تتميز بالانفصال العام أو الجزئي لقاعدة اللهب فوق فتحات الشعلة أو فوق منطقة استقرار اللهب. المصدر: "House: Building terminology"، M: Buk-press، 2006 ...

  قاموس البناء

• - من المادية خواص الفحم المقاسة بالطرق الكمية الموضوعية. يرتبط ارتباطًا وثيقًا ليس فقط بالهيكل والتكوين ، ولكن أيضًا بوجود الشقوق والمسام ، وكذلك عامل المناجم. الشوائب ...

  الموسوعة الجيولوجية

• - سرعة انتشار مرحلة الاضطراب المرن في ديسمبر. بيئات مرنة. في وسط غير محدود الخواص ، تنتشر الموجات المرنة بشكل ثابت ، دون تشتت ...

  الموسوعة الجيولوجية

• - "... - مؤشر شرطي بلا أبعاد يميز قدرة المواد على الاشتعال ، وانتشار اللهب على السطح وتوليد الحرارة ..." المصدر: "قواعد السلامة من الحرائق ...

  المصطلحات الرسمية

• - "...: مؤشر يميز قدرة الطلاء على الاشتعال ، وانتشار اللهب على سطحه وتوليد الحرارة ..." المصدر: "سلامة الدهانات والمواد المتنوعة ...

  المصطلحات الرسمية

• - اللهب. لهب ، إلخ. انظر اللهب ...

  القاموس التوضيحي لأوشاكوف

• - صفة ، عدد المرادفات: 2 مشتعل مشتعل ...

  قاموس مرادف

"سرعة اللهب" في الكتب

الجليد وبعض النار

من الكتاب من جميع الجوانب الأربعة مؤلف جيل أدريان أنتوني

الجليد وبعض النار في أيسلندا ، آذار (مارس) 2000 ، لماذا ، مع هذه الوفرة من الأراضي التي خلقها الله ، حتى جاء أحد إلى هنا؟ ولماذا ، بعد أن أتوا إلى هنا ونظروا حولهم ، لم يغير هؤلاء الأشخاص قارب عائلاتهم وأبحروا بعيدًا إلى الجحيم مع جميع أطفالهم و

النيران التوأم

من كتاب تكامل الروح بواسطة راشيل سال

التوأم اللهب تحية طيبة أعزائي ، هذه ليا. مرة أخرى ، يسعدني أن أتحدث معك. طوال الوقت الذي تواصل فيه الأركتوريون والمؤسسون والسمو في هذه القناة معك ، كنا أيضًا معك. الآن سنتحدث عن موضوع قريب من قلوبنا

مكرسة للهب

من كتاب سر النار. مجموعة مؤلف هول مانلي بالمر

كرس اللهب من يعيش الحياة سيعرف

1.6 هل يمكن أن تتجاوز سرعة تبادل المعلومات سرعة الضوء؟

من كتاب سحر الكم مؤلف دورونين سيرجي إيفانوفيتش

1.6 هل يمكن أن تتجاوز سرعة تبادل المعلومات سرعة الضوء؟ كثيرًا ما يسمع المرء أن التجارب التي أُجريت لاختبار تفاوتات بيل ، والتي تدحض الواقعية المحلية ، تؤكد وجود إشارات فائقة اللمعان. هذا يعني أن المعلومات يمكن

تأمل على اللهب

من كتاب الحكمة. التغني. تأملات. الممارسات الرئيسية بواسطة Loy-So

تأمل اللهب هناك نوع آخر من التأمل له تأثير قوي في الشفاء والشفاء. هذا هو تأمل الشمعة. لطالما تم تبجيل اللهب في جميع الثقافات ، وكذلك في الرماد ، وهو يمثل الجوهر النقي للموضوع. كان يعتقد أن

الاستعراض الدوري الشامل. تأمل على اللهب

من كتاب لا شيء عادي المؤلف ميلمان دان

الاستعراض الدوري الشامل. تأمل اللهب في المرة القادمة التي تراودك فيها أفكار مزعجة ومزعجة ، قم بتأمل بسيط ولكنه قوي: خذ شمعة مشتعلة ثابتة وثابتة ، ضعها على طاولة بعيدًا عن الأشياء القابلة للاشتعال مثل الستائر.

سرعة انتشار تفاعلات الجاذبية

من كتاب Gravity [من الكرات البلورية إلى الثقوب الدودية] مؤلف بيتروف الكسندر نيكولايفيتش

سرعة انتشار تفاعلات الجاذبية في نهاية الفصل ، سنناقش مشكلة أخرى مثيرة للاهتمام. تتضمن النسبية العامة ثابتين أساسيتين: الجاذبية G وسرعة الضوء ج. وجود أولهم واضح وطبيعي - نحن نتعامل معه

19.22. إطفاء الشعلة

من كتاب الحيل. حول فن العيش والبقاء الصيني. TT. 12 مؤلف فون سنجر هارو

19.22. إطفاء اللهب بينما نجح العرب في حرب يوم الغفران (6-22 أكتوبر 1973) (عبرت القوات المصرية قناة السويس واستعادت جزءًا من شبه جزيرة سيناء بسبب هجوم مفاجئ) ، لم يطالب الاتحاد السوفيتي بوقف إطلاق النار. . 9 أكتوبر في

سرعة الانتشار

من كتاب الحياة اليومية لرهبان العصور الوسطى في أوروبا الغربية (القرنين الخامس عشر والخامس عشر) المؤلف مولان ليو

سرعة الانتشار اتساع الانتشار لافت للنظر ، ولكن الأكثر إثارة للإعجاب هي السرعة التي انتشر بها تأثير الرهبنة. لأنه بمجرد أن أصبح معروفًا أن حفنة من الناس استقروا في "صحراء" ما ، كما هو الحال حرفياً هناك من حولهم

مشتعل

من كتاب أنصار قبول المعركة مؤلف لوبانوك فلاديمير إليزيفيتش

في النيران تركت الحرب أثرا عميقا لا يمحى على كل من نجا منها. تزعجها الأحداث كل يوم ، ويصادف أنهم لا يتركونها تنام في الليل ، والجروح التي لا تزال دافئة في قلبها تزعجها. لذلك ربما يجب أن يكون الأمر كذلك ، طالما بقي أولئك الذين كانوا في المقدمة على قيد الحياة

المحاضرة الحادية عشر ثلاث طرق لتوزيع التأثير المغناطيسي. - 1) التصوير الذهني. - 2) طريقة SOLAR PLEXUS. - 3) طريقة عضلية بثلاث طرق للتوزيع المباشر للتأثير المغناطيسي.

من كتاب المغناطيسية الشخصية (محاضرة) مؤلف دانيلز فان تيل

المحاضرة الحادية عشر ثلاث طرق لتوزيع التأثير المغناطيسي. - 1) التصوير الذهني. - 2) طريقة SOLAR PLEXUS. - 3) طريقة عضلية بثلاث طرق للتوزيع المباشر للتأثير المغناطيسي. عند تطبيق كل طريقة من الطرق الثلاث ، من الضروري أولاً وقبل كل شيء

الدرس 1. سانتس. رسل من 70: جيسون وسوسباتر وشهداء مقدسون آخرون معهم (حول ما فعله الرسل المقدسون لنشر الإيمان المسيحي وما يجب علينا فعله لنشره)

من كتاب "الحلقة السنوية الكاملة للتعاليم الموجزة". المجلد الثاني (أبريل - يونيو) مؤلف دياتشينكو غريغوري ميخائيلوفيتش

الدرس 1. سانتس. رسل من 70: جايسون وسوسباتر وشهداء مقدسون آخرون معهم (حول ما فعله الرسل القديسون لنشر الإيمان المسيحي وما يجب علينا فعله لنشره) I. Sts. الرسل جايسون و Sosipater ، الذين يتم الاحتفال بذكراهم اليوم ، والتلاميذ و

يجب أن تكون سرعة ممارسة القراءة ثلاثة أضعاف سرعة القراءة العادية.

من كتاب القراءة السريعة. كيف تتذكر أكثر بقراءة أسرع 8 مرات بواسطة كامب بيتر

يجب أن تكون سرعة القراءة التدريبية أسرع بثلاث مرات من القراءة العادية ، والقاعدة الأساسية للممارسة هي أنه إذا كنت تريد القراءة بسرعة معينة ، فعليك أن تتدرب على القراءة أسرع بنحو ثلاث مرات. لذا،

52. سرعة موجة المطرقة المائية

من كتاب الهيدروليكا المؤلف Babaev M A

52. سرعة انتشار موجة الصدمة الهيدروليكية في الحسابات الهيدروليكية ، تعتبر سرعة انتشار موجة الصدمة لصدمة هيدروليكية ، وكذلك الصدمة الهيدروليكية نفسها ، ذات أهمية كبيرة. كيف تحددها؟ للقيام بذلك ، فكر في عرض مستدير

51. سرعة التدفق في قناة ضيقة ، سرعة تدفق الكتلة

من كتاب الهندسة الحرارية مؤلف بوركانوفا ناتاليا

51. سرعة التدفق الخارج في قناة ضيقة ، سرعة تدفق الكتلة سرعة التدفق الخارج في قناة تضييق دعونا ننظر في عملية تدفق ثابت ثابت للمادة. لنفترض أن مائع عامل بحجم معين معين (v1) موجود في خزان أسفل

3. انتشار اللهب في مخاليط الغاز

سرعة انتشار اللهب أثناء احتراق المواد الصلبة والسائلة والغازية ذات أهمية عملية من حيث منع الحرائق والانفجارات. ضع في اعتبارك سرعة انتشار اللهب في خليط الغازات والأبخرة القابلة للاحتراق مع الهواء. بمعرفة هذه السرعة ، من الممكن تحديد السرعة الآمنة لتدفق الهواء والغاز في خط الأنابيب والمنجم وتركيب التهوية والأنظمة المتفجرة الأخرى.

3.1. سرعة اللهب

كمثال ، في الشكل. يوضح الشكل 3.1 مخططًا لتهوية العادم في منجم فحم. من انجرافات المنجم 1 عبر خط الأنابيب 2 ، تتم إزالة خليط مترب من الهواء وغبار الفحم ، وفي بعض الحالات ، يتم إطلاق غاز الميثان في طبقات الفحم. عند حدوث حريق ، تنتشر واجهة اللهب 3 باتجاه الانجرافات 1. إذا كانت سرعة الخليط القابل للاحتراقث ستكون أقل من سرعة انتشار مقدمة اللهبو بالنسبة لجدران الأنبوب ، سوف ينتشر اللهب في المنجم ويؤدي إلى انفجار. لذلك ، من أجل التشغيل العادي لنظام التهوية ، من الضروري الامتثال للحالة

ث> ش.

يجب أن يكون معدل إزالة الخليط المتفجر أكبر من معدل انتشار مقدمة اللهب. هذا سوف يمنع اللهب من دخول انجرافات العمود.

أرز. 3.1. مخطط انتشار اللهب في المنجم:

1 - لي ؛ 2 - خط الأنابيب 3 - اللهب الأمامي

تطورت نظرية انتشار اللهب في أعمال Ya.B. زيلدوفيتش ودي. يعتمد Frank-Kamenetsky على معادلات التوصيل الحراري والانتشار والحركية الكيميائية. يبدأ اشتعال الخليط القابل للاحتراق دائمًا عند نقطة واحدة وينتشر على كامل الحجم الذي يشغله الخليط القابل للاحتراق. النظر في حالة أحادية البعد - أنبوب مملوء بخليط قابل للاحتراق (الشكل 3.2).

إذا اشتعل الخليط من أحد طرفي الأنبوب ، فسوف تنتشر جبهة اللهب الضيقة على طول الأنبوب ، وتفصل منتجات الاحتراق (خلف مقدمة اللهب) عن الخليط الطازج القابل للاحتراق. واجهة اللهب لها شكل غطاء أو مخروط مع الجزء المحدب منه باتجاه حركة اللهب. واجهة اللهب عبارة عن طبقة غازية رقيقة (10-4 × 10 -6) م ، وتحدث تفاعلات احتراق كيميائي في هذه الطبقة التي تسمى منطقة الاحتراق. درجة حرارة مقدمة اللهب ، اعتمادًا على تركيبة الخليط ، هي تي= (1500 3000) ك. تنفق حرارة الاحتراق المنبعثة على تسخين منتجات الاحتراق للخليط الطازج القابل للاحتراق وجدران الأنبوب بسبب عمليات التوصيل الحراري والإشعاع.

أرز. 3.2 مخطط انتشار جبهة اللهب في الأنبوب

عندما تتحرك مقدمة اللهب في الأنبوب ، تنشأ موجات ضغط في الخليط القابل للاحتراق ، مما يؤدي إلى حركات دوامة. تعمل الدوامات الغازية على ثني مقدمة اللهب دون تغيير سمكها وطبيعة العمليات التي تحدث فيها. على سطح الوحدة لواجهة اللهب ، تحترق دائمًا نفس كمية المادة لكل وحدة زمنية. . القيمة ثابتة لكل خليط قابل للاحتراق وتسمى معدل الاحتراق الشامل . معرفة مساحة جبهة اللهبس، يمكنك حساب كتلة المادة م، قابل للاحتراق في جبهة الاحتراق بالكامل لكل وحدة زمنية:

كل عنصر من عناصر جبهة اللهب دي اسيتحرك بالنسبة إلى الخليط الطازج دائمًا في الاتجاه الطبيعي إلى مقدمة اللهب عند نقطة معينة (الشكل 3.2) ، وسرعة هذه الحركة:

أين كثافة الخليط الطازج القابل للاحتراق.

قيمة تسمى السرعة العادية لانتشار اللهب ولها أبعاد م / ث. إنها قيمة ثابتة لعملية الاحتراق لمزيج معين ولا تعتمد على الظروف الهيدروديناميكية المصاحبة لعملية الاحتراق. تكون السرعة العادية لانتشار اللهب دائمًا أقل من السرعة المرصودة و، أي سرعة واجهة الاحتراق بالنسبة لجدران الأنبوب:

ش ن< u .

إذا كانت مقدمة اللهب مسطحة وموجهة بشكل عمودي على محور الأنبوب ، ففي هذه الحالة ستكون السرعة الملاحظة والعادية لانتشار اللهب هي نفسها

ش ن = ش.

منطقة جبهة اللهب المحدبةقضية S.دائما أكبر من مساحة الجبهة المسطحةS رر، لهذا

> 1.

سرعة اللهب العاديةش نلكل خليط قابل للاحتراق يعتمد على خليط الغازات الخاملة ودرجة حرارة الخليط والرطوبة وعوامل أخرى. على وجه الخصوص ، يزيد التسخين المسبق للغاز القابل للاحتراق من معدل انتشار اللهب. يمكن إثبات سرعة انتشار اللهبش نيتناسب مع مربع درجة الحرارة المطلقة للخليط:

u n. = const T 2.

على التين. يوضح الشكل 3.3 اعتماد سرعة انتشار اللهب في الخليط القابل للاحتراق "الهواء - أول أكسيد الكربون" اعتمادًا على تركيز ثاني أكسيد الكربون. على النحو التالي من الرسوم البيانية أعلاه ، تزداد سرعة انتشار اللهب مع زيادة درجة حرارة الخليط. لكل قيمة درجة حرارة ، يكون لسرعة انتشار اللهب حدًا أقصى في منطقة تركيز أول أكسيد الكربون CO يساوي ~ 40٪.

تؤثر السعة الحرارية للغاز الخامل على معدل انتشار اللهب. كلما زادت السعة الحرارية للغاز الخامل ، كلما قلل من درجة حرارة الاحتراق وكلما قلل من سرعة انتشار اللهب. لذلك ، إذا تم تخفيف خليط الميثان مع الهواء بثاني أكسيد الكربون ، فإن سرعة انتشار اللهب يمكن أن تنخفض بمقدار 2-3 مرات. يتأثر معدل انتشار اللهب في مخاليط أول أكسيد الكربون مع الهواء بشكل كبير بالرطوبة الموجودة في الخليط ووجود جزيئات السخام وشوائب الغازات الخاملة.

أرز. 3.3 الاعتماد على سرعة انتشار اللهب

على تركيز أول أكسيد الكربون في الخليط

للحافظة ، أي الاحتراق ، غير المصحوب بفقد حراري ، يتم تحويل كامل إمداد الطاقة الكيميائية للنظام القابل للاحتراق إلى طاقة حرارية لنواتج التفاعل. لا تعتمد درجة حرارة منتجات الاحتراق الحراري على معدل التفاعلات التي تحدث في اللهب ، ولكن فقط على تأثيرها الحراري الكلي والقدرات الحرارية للمنتجات النهائية. هذه القيمة تسمى درجة حرارة الاحتراق ثابت الحرارة تيد - وهي خاصية مهمة لوسط قابل للاحتراق. بالنسبة لمعظم المخاليط القابلة للاحتراق ، القيمة تييقع r في النطاق 1500-3000 درجة كلفن. من الواضح أن تي d هي أقصى درجة حرارة لنواتج التفاعل في حالة عدم وجود تدفئة خارجية. يمكن أن تكون درجة الحرارة الفعلية لمنتجات الاحتراق أقل فقط تيد في حالة فقدان الحرارة.

وفقًا للنظرية الحرارية للاحتراق التي طورها العالمان السوفييت Ya. B. Zel'dovich و D.A Frank-Kamenetsky ، يحدث انتشار اللهب عن طريق نقل الحرارة من نواتج الاحتراق إلى الخليط غير المحترق (الطازج). يوضح الشكل توزيع درجة الحرارة في خليط الغاز ، مع مراعاة إطلاق الحرارة من التفاعل الكيميائي والتوصيل الحراري. 6.1:

أرز. 6.1 توزيع درجة الحرارة في خليط الغاز

جبهة اللهب ، أي تبدأ المنطقة التي يحدث فيها تفاعل الاحتراق والتسخين الذاتي الشديد للغاز المحترق عند درجة حرارة الاشتعال الذاتي تيسانت وينتهي عند درجة حرارة تيج.

أمام مقدمة اللهب المنتشرة إلى اليمين ، يوجد خليط طازج ، وخلفه - منتجات الاحتراق. من المعتقد أنه في منطقة التسخين ، يستمر التفاعل ببطء شديد بحيث يتم إهمال إطلاق الحرارة.

لا تؤدي عملية انتقال الحرارة أثناء انتشار اللهب الثابت إلى فقد الحرارة وانخفاض درجة الحرارة مقارنةً بـ تيد خلف مقدمة اللهب مباشرة. يتم تعويض إزالة الحرارة من كل طبقة مشتعلة من الغاز أثناء اشتعال الطبقة المجاورة ، التي لم يتم تسخينها بعد ، بنفس كمية الحرارة التي تم الحصول عليها مسبقًا في طبقة الاشتعال أثناء اشتعالها. لا تؤدي الحرارة الإضافية لنبضة الإشعال الأولية إلى تشويه نظام الاحتراق الثابت بشكل ملحوظ ، حيث يتناقص دورها أكثر فأكثر مع زيادة كمية الغاز المحترق.

لا تفقد منتجات الاحتراق الحرارة إلا نتيجة الإشعاع وعند ملامستها لسطح صلب. إذا كان الإشعاع ضئيلًا ، فإن هذا الاحتراق يكون عمليًا ثابتًا ثابتًا. لا يمكن حدوث خسائر كبيرة في الحرارة إلا على مسافة معينة خلف مقدمة اللهب.

وبالتالي ، فإن بدء احتراق خليط الغاز عند نقطة واحدة يؤدي إلى تسخين الطبقة المجاورة ، والتي يتم تسخينها عن طريق التوصيل من نواتج التفاعل إلى الاشتعال الذاتي. يستلزم احتراق هذه الطبقة اشتعال الطبقة التالية ، وما إلى ذلك. حتى الاحتراق الكامل للخليط القابل للاشتعال. يتم تعويض الحرارة المنبعثة من منطقة التفاعل إلى الخليط الطازج تمامًا عن طريق إطلاق حرارة التفاعل ، وتنشأ جبهة لهب ثابتة. نتيجة للاحتراق متعدد الطبقات ، تتحرك مقدمة اللهب خلال الخليط ، مما يوفر انتشارًا للهب.

إذا تحرك الخليط الطازج باتجاه مقدمة اللهب بسرعة تساوي سرعة انتشار اللهب ، فسيكون اللهب ثابتًا (ثابتًا).

كمية الحرارة التي يتم توفيرها للمزيج الطازج من وحدة سطح اللهب لكل وحدة زمنية عن طريق التوصيل الحراري:

(6.7)

أين هو معامل التوصيل الحراري؟ هو عرض مقدمة اللهب.

يتم إنفاق هذه الحرارة على تسخين الخليط الطازج من درجة الحرارة الأولية إلى درجة حرارة الاحتراق:

أين معهي السعة الحرارية المحددة ؛ هي كثافة الخليط.

مع مراعاة المعادلتين (6.7) و (6.8) من أجل يو pl \ u003d υ g يتم تحديد سرعة انتشار اللهب حسب النسبة:

, (6.9)

أين هو الانتشار الحراري.

نظرًا لأن معدل الاحتراق يعتمد بشدة على درجة الحرارة ، فإن احتراق الجزء الأكبر من الغاز يحدث في منطقة تكون درجة حرارتها قريبة من

يتم تحديد معدل التفاعل الكيميائي بالمعادلة:

(6.10)
ثم تكون سرعة انتشار اللهب:

(6.11)

أين بهو مؤشر يعتمد على خصائص الخليط.

وبالتالي ، لن يكون اللهب قادرًا على الانتشار من خلال الخليط القابل للاحتراق إذا كانت درجة حرارته أقل من درجة حرارة الاحتراق النظرية.

السرعة القصوى لانتشار اللهبلوحظ ليس مع نسبة متكافئة من الوقود والمؤكسد في الخليط ، ولكن مع فائض من الوقود. عندما يتم تسخين الخليط مسبقًا ، تزداد سرعة انتشار اللهب في الظروف الحقيقية بشكل كبير ، لأنها تتناسب مع مربع درجة الحرارة الأولية للخليط.

يوجد فوق سطح سائل أو صلب عند أي درجة حرارة خليط بخار هواء ، يتم تحديد ضغطه في حالة التوازن بواسطة ضغط الأبخرة المشبعة أو تركيزها. مع زيادة درجة الحرارة ، سيزداد ضغط البخار المشبع ولكن بشكل كبير (معادلة Clapeyron - Clausis):

حيث P n „- ضغط البخار المشبع ، Pa ؛ Q „C11 - حرارة التبخير ، كيلوجول / مول ؛ تي -درجة حرارة السائل ك.

بالنسبة لأي سائل ، يوجد نطاق درجة حرارة يكون فيه تركيز الأبخرة المشبعة فوق المرآة (سطح السائل) في منطقة الاشتعال ، أي NKPV

من أجل إنشاء LCVV للأبخرة ، يكفي تسخين ليس السائل بأكمله ، ولكن فقط الطبقة السطحية ، إلى درجة حرارة تساوي LTPV.

في وجود مصدر اشتعال ، سيكون هذا الخليط قادرًا على الاشتعال. من الناحية العملية ، غالبًا ما يتم استخدام مفهومي "نقطة الوميض" و "درجة حرارة الاشتعال".

نقطة الوميض - درجة الحرارة الدنيا لسائل يتشكل عنده تركيز بخار فوق سطحه ، وقادر على الاشتعال بواسطة مصدر اشتعال ، لكن معدل تكوين البخار غير كافٍ لاستمرار الاحتراق.

وبالتالي ، عند نقطة الوميض وعند الحد الأدنى لدرجة الحرارة للاشتعال فوق سطح السائل ، يتم تكوين حد تركيز أقل للاشتعال ، ومع ذلك ، في الحالة الأخيرة ، يتم إنشاء LEL بواسطة أبخرة مشبعة. لذلك ، تكون نقطة الوميض دائمًا أعلى إلى حد ما من LTLW. على الرغم من ملاحظة اشتعال الأبخرة على المدى القصير عند نقطة الوميض ، والتي لا يمكن أن تتحول إلى احتراق مستقر للسائل ، ومع ذلك ، في ظل ظروف معينة ، يمكن أن يتسبب الفلاش في نشوب حريق.

تؤخذ نقطة الوميض كأساس لتصنيف السوائل إلى سوائل لهوبة (سوائل لهوبة) وسوائل قابلة للاشتعال (FL). تشتمل السوائل القابلة للاشتعال على سوائل ذات نقطة وميض في وعاء مغلق تبلغ درجة حرارته 61 درجة مئوية وما دون ، سوائل قابلة للاشتعال بنقطة وميض تزيد عن 61 درجة مئوية.

تجريبيًا ، يتم تحديد نقطة الوميض في الأجهزة المفتوحة والمغلقة. في الأوعية المغلقة ، تكون قيم نقطة الوميض دائمًا أقل من القيم المفتوحة ، لأنه في هذه الحالة ، تتاح للأبخرة السائلة فرصة الانتشار في الغلاف الجوي ، ويلزم وجود درجة حرارة أعلى لإنشاء تركيز قابل للاشتعال فوق السطح.

في الجدول. يوضح الشكل 2.4 نقطة الوميض لبعض السوائل ، ويتم تحديدها بواسطة أجهزة من النوع المفتوح والمغلق.

الجدول 2.4

نقطة الوميض لأنواع مختلفة من السوائل بطرق مختلفة في التحديد

درجة حرارة الاشتعال - الحد الأدنى لدرجة حرارة السائل الذي يتم فيه الاحتراق الثابت بعد اشتعال الأبخرة من مصدر الاشتعال.

في السوائل القابلة للاشتعال ، تكون درجة حرارة الاشتعال أعلى من نقطة الوميض بمقدار 1-5 درجات ، بينما كلما انخفضت نقطة الوميض ، قل الفرق بين نقاط الاشتعال والوميض.

بالنسبة للسوائل القابلة للاحتراق ذات نقطة الوميض العالية ، يصل الفرق بين درجات الحرارة هذه إلى 25-35 درجة. هناك علاقة بين نقطة الوميض في بوتقة مغلقة والحد الأدنى لدرجة حرارة الاشتعال ، الموصوف في الصيغة

هذه العلاقة صالحة لـ Г В (.

يسبب الاعتماد الكبير لدرجات حرارة الفلاش والاشتعال على الظروف التجريبية بعض الصعوبات في إنشاء طريقة حساب لتقدير قيمها. واحدة من أكثرها شيوعًا هي الطريقة شبه التجريبية التي اقترحها ف.أ.بلينوف:

حيث G الشمس - نقطة الوميض (الاشتعال) ، K ؛ R np -الضغط الجزئي لبخار السائل المشبع عند نقطة الوميض (الاشتعال) ، باسكال ؛ د()- معامل انتشار الأبخرة السائلة s / m 2 ؛ ب-عدد جزيئات الأكسجين المطلوبة للأكسدة الكاملة لجزيء وقود واحد ؛ في -تعريف طريقة ثابتة.

عند حساب نقطة الوميض في وعاء مغلق ، فمن المستحسن أن تأخذ في= 28 ، في إناء مفتوح في= 45 ؛ لحساب درجة حرارة الاشتعال ، خذ في = 53.

يمكن حساب حدود درجة الحرارة القابلة للاشتعال:

حسب القيم المعروفة لنقطة الغليان

حيث ^ n (v) '7 / ip - الحد الأدنى (العلوي) لدرجة الحرارة للاشتعال ونقطة الغليان ، على التوالي ، ° C ؛ ك ، أنا-المعلمات التي تعتمد قيمها على نوع السائل القابل للاحتراق ؛

حسب القيم المعروفة لحدود التركيز. للقيام بذلك ، حدد أولاً تركيز الأبخرة المشبعة فوق سطح السائل

حيث (р „n هو تركيز الأبخرة المشبعة ، ٪؛ ص نع - ضغط البخار المشبع ، باسكال ؛ ص 0 -الضغط الخارجي (الجوي) ، Pa.

من الصيغة (2.41) يتبعها

بعد تحديد ضغط البخار المشبع بقيمة حد الاشتعال السفلي (العلوي) ، نجد درجة الحرارة التي يتم عندها الوصول إلى هذا الضغط. إنه الحد الأدنى (العلوي) لدرجة الحرارة للاشتعال.

باستخدام الصيغة (2.41) ، يمكن أيضًا حل المشكلة العكسية: حساب حدود تركيز الإشعال من القيم المعروفة لحدود درجة الحرارة.

لا يتم ملاحظة خاصية انتشار اللهب تلقائيًا أثناء احتراق مخاليط الغازات القابلة للاشتعال مع عامل مؤكسد فحسب ، بل تُلاحظ أيضًا عند حرق السوائلو المواد الصلبة.تحت التعرض المحلي لمصدر حرارة ، على سبيل المثال ، اللهب المكشوف ، سوف يسخن السائل ، ويزداد معدل التبخر ، وعندما يصل سطح السائل إلى درجة حرارة الاشتعال في موقع التعرض لمصدر الحرارة ، سوف يشتعل خليط بخار الهواء ، وسيتم إنشاء لهب ثابت ، ثم ينتشر بسرعة معينة على السطح وسوائل الجزء البارد.

ما هي القوة الدافعة وراء انتشار عملية الاحتراق ، ما هي آليتها؟

يستمر انتشار اللهب على سطح السائل نتيجة انتقال الحرارة بسبب الإشعاع والحمل الحراري والتوصيل الحراري الجزيئي من منطقة اللهب إلى سطح المرآة السائلة.

وفقًا للمفاهيم الحديثة ، فإن القوة الدافعة الرئيسية لانتشار عملية الاحتراق هي الإشعاع الحراري من اللهب. من المعروف أن اللهب ، بدرجة حرارة عالية (أكثر من 1000 درجة مئوية) ، قادر على إشعاع الطاقة الحرارية. وفقًا لقانون Stefan-Boltzmann ، يتم تحديد شدة التدفق الحراري المشع الناتج عن جسم ساخن من خلال العلاقة

أين ج ط- شدة التدفق الحراري المشع ، kW / m 2 ؛ 8 0 - درجة سواد الجسم (اللهب) (e 0 \ u003d 0.75-H.0) ؛ أ = = 5.7 10 11 kJ / (m 2 s K 4) - ثابت ستيفان بولتزمان ؛ Г ز - درجة حرارة الجسم (اللهب) ، ك ؛ Г 0 - درجة حرارة متوسطة ، K.

تدخل الحرارة ، التي تشع في جميع الاتجاهات ، جزئيًا إلى مناطق سطح السائل التي لم تشتعل فيها النيران بعد ، مما يؤدي إلى تسخينها. مع زيادة درجة حرارة الطبقة السطحية فوق المنطقة الساخنة ، يتم تكثيف عملية تبخر السائل وتشكيل خليط بخار هواء. بمجرد أن يتجاوز تركيز البخار السائل NKVP ، سوف يشتعل من اللهب. بعد ذلك ، يبدأ هذا الجزء من سطح السائل في تسخين الجزء المجاور من سطح السائل بشكل مكثف ، وهكذا. يعتمد معدل انتشار اللهب من خلال السائل على معدل تسخين سطح السائل بواسطة تدفق الحرارة المشع من اللهب ، أي على معدل تكوين خليط بخار - هواء قابل للاحتراق فوق سطح السائل ، والذي يعتمد بدوره على طبيعة السائل ودرجة الحرارة الأولية.

كل نوع من السوائل له حرارة التبخر ونقطة الوميض الخاصة به. كلما زادت قيمها ، كلما زاد الوقت اللازم لتسخينها لتشكيل خليط بخار - هواء قابل للاحتراق ، انخفضت سرعة انتشار اللهب. مع زيادة الوزن الجزيئي لمادة داخل نفس السلسلة المتماثلة ، ينخفض ​​ضغط بخار المرونة ، وتزداد حرارة التبخر ونقطة الوميض ، وتقل سرعة انتشار اللهب وفقًا لذلك.

تؤدي زيادة درجة حرارة السائل إلى زيادة سرعة انتشار اللهب ، حيث يتم تقليل الوقت اللازم لتسخين السائل إلى نقطة الوميض أمام منطقة الاحتراق.

أثناء الوميض ، ستكون سرعة انتشار اللهب على طول المرآة السائلة (بالمعنى المادي) مساوية لسرعة انتشار اللهب من خلال خليط بخار الهواء لتكوين قريب من LCV ، أي 4-5 سم / ثانية. مع زيادة درجة الحرارة الأولية للسائل فوق نقطة الوميض ، سيعتمد معدل انتشار اللهب (على نحو مشابه لمعدل انتشار اللهب) على تكوين الخليط القابل للاحتراق. في الواقع ، مع ارتفاع درجة حرارة السائل فوق نقطة الوميض ، سيزداد تركيز خليط بخار الهواء فوق سطح المرآة من NKVP إلى 100٪ (نقطة الغليان).

لذلك ، في البداية ، مع ارتفاع درجة حرارة السائل من نقطة الوميض إلى درجة الحرارة التي تتكون عندها الأبخرة المشبعة فوق السطح ، بتركيز مساوٍ للمقاييس المتكافئة (بشكل أكثر دقة ، أعلى قليلاً من القياس المتكافئ) ، معدل انتشار اللهب سيزيد. في الأوعية المغلقة ، مع ارتفاع درجة حرارة السائل بشكل أكبر ، يبدأ معدل انتشار اللهب في الانخفاض ، وصولاً إلى السرعة المقابلة لحد درجة الحرارة الأعلى للاشتعال ، حيث يتوقف انتشار اللهب وخليط بخار الهواء يكون ممكنًا بسبب نقص الأكسجين في خليط بخار الهواء فوق سطح السائل. فوق سطح الخزان المفتوح ، سيكون تركيز البخار عند مستويات مختلفة مختلفًا: عند السطح سيكون الحد الأقصى ويتوافق مع تركيز البخار المشبع عند درجة حرارة معينة ، مع زيادة المسافة من السطح ، سيكون التركيز تدريجيًا انخفاض بسبب انتشار الحمل الحراري والجزيئي.

عند درجة حرارة السائل قريبة من نقطة الوميض ، فإن سرعة انتشار اللهب على سطح السائل ستكون مساوية لسرعة انتشاره من خلال خليط الأبخرة في الهواء عند LIP ، أي 3-4 سم / ثانية. في هذه الحالة ، تقع واجهة اللهب بالقرب من سطح السائل. مع زيادة أخرى في درجة الحرارة الأولية للسائل ، ستزداد سرعة انتشار اللهب بشكل مشابه لنمو سرعة انتشار اللهب العادية في خليط بخار الهواء مع زيادة تركيزه. بأقصى سرعة ، سوف ينتشر اللهب خلال الخليط بتركيز قريب من مقياس التكافؤ. وبالتالي ، مع زيادة درجة الحرارة الأولية للسائل فوق G stx ، سيظل معدل انتشار اللهب ثابتًا ، مساويًا للقيمة القصوى لمعدل انتشار الاحتراق في خليط القياس المتكافئ أو أكبر إلى حد ما (الشكل 2.5). في هذا الطريق،

أرز. 25.

1 - حرق السائل في حاوية مغلقة ؛ 2 - احتراق سائل في وعاء مفتوح مع تغير في درجة الحرارة الأولية للسائل في حاوية مفتوحة في نطاق درجة حرارة واسعة (حتى نقطة الغليان) ، سوف تختلف سرعة انتشار اللهب من بضعة مليمترات إلى 3-4 م / س.

بأقصى سرعة ، سوف ينتشر اللهب خلال الخليط بتركيز قريب من مقياس التكافؤ. مع زيادة درجة حرارة السائل فوق stx ، ستزداد المسافة فوق السائل ، حيث يتشكل تركيز القياس المتكافئ ، وتبقى سرعة انتشار اللهب كما هي (انظر الشكل 2.5). يجب دائمًا تذكر هذا الظرف ، عند تنظيم العمل الوقائي وعند إطفاء الحرائق ، على سبيل المثال ، عندما يكون هناك خطر امتصاص الهواء في حاوية مغلقة - إزالة الضغط.

بعد اشتعال السائل وانتشار اللهب ولكن سطحه ثابت وضع انتشار نضوبها، والتي تتميز بالكتلة المحددة WrMوخطي دبليو في جىسرعات.

سرعة الكتلة المحددة - كتلة المادة التي تحترق من وحدة مساحة مرآة سائلة لكل وحدة زمنية (كجم / (م 2 * ث)).

السرعة الخطية - المسافة التي يتحرك خلالها مستوى المرآة السائلة لكل وحدة زمنية بسبب نضوبها (م / ث).

ترتبط معدلات الاحتراق الكتلي والخطي ببعضها البعض من خلال كثافة السائل p:

بعد اشتعال السائل ، ترتفع درجة حرارة سطحه من درجة حرارة الاشتعال إلى درجة الغليان ، وتتشكل طبقة ساخنة. خلال هذه الفترة ، يزداد معدل الاحتراق من السائل تدريجياً ، ويزداد ارتفاع اللهب حسب قطر الخزان ونوع السائل القابل للاحتراق. بعد 1-10 دقائق من الاحتراق ، تستقر العملية: يظل معدل الاحتراق وأبعاد اللهب دون تغيير في المستقبل.

يخضع ارتفاع وشكل اللهب أثناء انتشار احتراق السائل والغاز لنفس القوانين ، حيث يتم تحديد عملية الاحتراق في كلتا الحالتين من خلال الانتشار المتبادل للوقود والمؤكسد. ومع ذلك ، إذا كانت سرعة الغاز النفاث أثناء انتشار احتراق الغازات لا تعتمد على العمليات التي تحدث في اللهب ، فعندئذ يتم إنشاء معدل احتراق معين أثناء احتراق السائل ، والذي يعتمد على كل من المعلمات الديناميكية الحرارية السائل وظروف انتشار الهواء والأكسجين والبخار السائل.

يتم إنشاء انتقال معين للحرارة والكتلة بين منطقة الاحتراق وسطح السائل (الشكل 2.6). جزء من التدفق الحراري يصل إلى سطح السائل س 0 صيتم إنفاقه على تسخينه إلى درجة الغليان q ucn. بالإضافة إلى ذلك ، دافئة q CTلتسخين السائل يأتي من شعلة اللهب عبر جدران الخزان بسبب التوصيل الحراري. بقطر كبير بما فيه الكفاية q CTيمكن إهمالها ، إذن ف () = K „n +

من الواضح أن

حيث c هي السعة الحرارية للسائل ، kJDkg-K) ؛ ع هي كثافة السائل ، كجم / م 3 ؛ WNC- معدل نمو الطبقة الساخنة ، م / ث ؛ W جى-معدل الإرهاق الخطي ، م / ث ؛ 0i SP - حرارة التبخير ، kJ / kg ؛ G kip - نقطة غليان السائل ، K.

أرز. 2.6.

Г () - درجة الحرارة الأولية ؛ G kip - نقطة الغليان ؛

تي ز- درجة حرارة الاحتراق ؛ q KUW q Jl -تدفقات الحرارة الحملية والإشعاعية ، على التوالي ؛ ف 0 -دخول تدفق الحرارة إلى سطح السائل

ويترتب على الصيغة (2.45) أن شدة تدفق الحرارة من منطقة اللهب تحدد معدلًا معينًا لإمداد الوقود لهذه المنطقة ، والتفاعل الكيميائي مع المؤكسد ، بدوره ، يؤثر على القيمة # 0. هذا ما تتكون منه علاقة الكتلةو التبادل الحراري بين منطقة اللهب والمرحلة المكثفة أثناء احتراق السوائل والمواد الصلبة.

تقدير حصة الحرارة من إجمالي إطلاق الحرارة أثناء احتراق السائل ، والتي يتم إنفاقها على تحضيرها للاحتراق ف 0 ، بالتسلسل التالي.

مع الأخذ بعين الاعتبار البساطة وريل= W nx ، نحصل على

معدل إطلاق الحرارة لكل وحدة سطح من مرآة السائل (حرارة نار محددة qll7K)يمكن تحديده من خلال الصيغة

حيث Q H هي أقل قيمة حرارية للمادة ، kJ / kg ؛ P p - معامل اكتمال الاحتراق.

بعد ذلك ، مع مراعاة الحالة (2.44) وقسمة التعبير (2.45) على الصيغة (2.46) ، نحصل على

تظهر الحسابات أن حوالي 2٪ من إجمالي إطلاق الحرارة أثناء احتراق السائل يتم إنفاقه على تكوين وتوصيل بخار سائل إلى منطقة الاحتراق. عندما يتم إنشاء عملية الاحتراق ، تزداد درجة حرارة سطح السائل إلى درجة الغليان ، والتي تظل بعد ذلك دون تغيير. يشير هذا البيان إلى سائل فردي. ومع ذلك ، إذا أخذنا في الاعتبار مخاليط السوائل التي لها نقاط غليان مختلفة ، فعندئذٍ في البداية يحدث إطلاق الكسور ذات الغليان الخفيف ، ثم - تلك التي ترتفع درجة غليانها بشكل متزايد.

يتأثر معدل الاحتراق بشكل كبير بتسخين السائل في العمق نتيجة انتقال الحرارة من السائل المسخن بواسطة التدفق الإشعاعي q0سطح السائل حتى عمقها. يتم إجراء نقل الحرارة هذا بواسطة توصيل حراريو الاتفاقيات.

يمكن تمثيل تسخين السائل بسبب التوصيل الحراري من خلال الاعتماد المتزايد على الشكل

أين T x -درجة حرارة الطبقة السائلة في العمق X ،إلى؛ G kip - درجة حرارة السطح (نقطة الغليان) ، K ؛ ك- معامل التناسب م -1.

يسمى هذا النوع من مجال درجة الحرارة توزيع درجة الحرارة من النوع الأول(الشكل 2.7).

تنشأ الاتفاقية الصفائحية نتيجة اختلاف درجات حرارة السائل على جدران الخزان وفي وسطه ، وكذلك بسبب التقطير التجزيئي في الطبقة العليا أثناء احتراق الخليط.

يؤدي انتقال الحرارة الإضافي من جدران الخزان الساخنة إلى السائل إلى تسخين طبقاته بالقرب من الجدران إلى درجة حرارة أعلى من الوسط. يرتفع السائل الأكثر تسخينًا بالقرب من الجدران (أو حتى فقاعات البخار إذا تم تسخينه بالقرب من الجدران فوق نقطة الغليان) ، مما يساهم في الخلط المكثف والتسخين السريع للسائل على عمق كبير. ما يسمى ب طبقة متجانسة الحرارة ،أولئك. طبقة ذات درجة حرارة ثابتة عمليًا ، يزداد سمكها أثناء الاحتراق. يسمى مجال درجة الحرارة هذا توزيع درجة الحرارة من النوع الثاني.

أرز. 2.7.

1 - توزيع درجة الحرارة من النوع الأول ؛ 2- توزيع درجات الحرارة من النوع الثاني

من الممكن أيضًا تكوين طبقة حرارية متجانسة نتيجة التقطير التجزيئي للطبقات القريبة من السطح لمزيج من السوائل التي لها نقاط غليان مختلفة. عندما تحترق هذه السوائل ، يتم إثراء الطبقة القريبة من السطح بكسور كثيفة عالية الغليان ، والتي تغوص في الأسفل ، مما يساهم في التسخين الحراري للسائل.

لقد ثبت أنه كلما انخفضت درجة غليان السائل (وقود الديزل وزيت المحولات) ، زادت صعوبة تكوين طبقة حرارية متجانسة. عندما تحترق ، نادراً ما تتجاوز درجة حرارة جدران الخزان درجة الغليان. ومع ذلك ، عند حرق المنتجات الزيتية عالية الغليان الرطبة ، يكون احتمال تكوين طبقة متجانسة الحرارة مرتفعًا جدًا. عندما يتم تسخين جدران الخزان إلى 100 درجة مئوية أو أعلى ، تتشكل فقاعات بخار الماء ، والتي تتسبب في اندفاعها إلى الأعلى بحركة مكثفة للسائل بأكمله وتسخين سريع في العمق. يتم وصف اعتماد سمك الطبقة الحرارية المتجانسة على وقت الاحتراق من خلال العلاقة

أين X -سماكة الطبقة الحرارية المتجانسة في لحظة معينة من وقت الاحتراق ، م ؛ x pr - الحد من سماكة الطبقة الحرارية المتجانسة ، m ؛ t هو الوقت المحسوب من بداية تكوين الطبقة ، s ؛ ع - معامل ، ق -1.

إن إمكانية تكوين طبقة حرارية سميكة بدرجة كافية أثناء احتراق منتجات الزيت الرطب أمر محفوف بحدوث الغليان وإخراج السائل.

يعتمد معدل الاحتراق بشكل كبير على نوع السائل ودرجة الحرارة الأولية والرطوبة وتركيز الأكسجين في الغلاف الجوي.

من المعادلة (2.45) ، مع مراعاة التعبير (2.44) ، يمكن تحديد معدل الإرهاق الشامل:

من الصيغة (2.50) يتضح أن معدل الاحتراق يتأثر بشدة تدفق الحرارة القادم من اللهب إلى المرآة السائلة والمعايير الفيزيائية الحرارية للوقود: نقطة الغليان ، السعة الحرارية وحرارة التبخر.

من الجدول. 2.5 من الواضح أن هناك تطابقًا معينًا بين معدل الاحتراق وتكاليف الحرارة لتسخين وتبخير السائل. وهكذا ، في سلسلة benzenexyleneglycerols ، مع زيادة استهلاك الحرارة للتدفئة والتبخر ، ينخفض ​​معدل الاحتراق. ومع ذلك ، عند الانتقال من البنزين إلى ثنائي إيثيل الأثير ، تنخفض تكاليف الحرارة. يرجع هذا التناقض الواضح إلى الاختلاف في شدة التدفقات الحرارية القادمة من اللهب إلى سطح السائل. يكون التدفق المشع كبيرًا بما يكفي لهب بنزين مدخن وصغير لشعلة ثنائي إيثيل الإيثر الشفافة نسبيًا. كقاعدة عامة ، فإن نسبة معدلات نضوب السوائل الأسرع احتراقًا وأبطأ السوائل احتراقًا صغيرة جدًا وتبلغ 3.0-4.5.

الجدول 25

اعتماد معدل الاحتراق على استهلاك الحرارة للتدفئة والتبخر

ويترتب على التعبير (2.50) أنه مع زيادة 0 يزداد معدل الاحتراق ، حيث تنخفض تكاليف الحرارة لتسخين السائل إلى نقطة الغليان.

يقلل محتوى الرطوبة في الخليط من معدل احتراق السائل ، أولاً ، بسبب الاستهلاك الإضافي للحرارة لتبخره ، وثانيًا ، نتيجة للتأثير البلغم لبخار الماء في منطقة الغاز. هذا الأخير يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة اللهب ، وبالتالي ، وفقًا للصيغة (2.43) ، تنخفض أيضًا قوتها الإشعاعية. بالمعنى الدقيق للكلمة ، فإن معدل نضوب السائل الرطب (السائل المحتوي على الماء) ليس ثابتًا ، فهو يزيد أو ينقص أثناء عملية الاحتراق اعتمادًا على درجة غليان السائل.

يمكن تمثيل الوقود الرطب كمزيج من سائلين: وقود + ماء ، أثناء احتراقهما تشتت كسري.إذا كانت نقطة غليان السائل القابل للاحتراق أقل من نقطة غليان الماء (100 درجة مئوية) ، فإن الوقود يحترق بشكل تفضيلي ، ويتم إثراء الخليط بالماء ، وينخفض ​​معدل الاحتراق ، وأخيراً يتوقف الاحتراق. إذا كانت نقطة غليان السائل أكثر من 100 درجة مئوية ، فعلى العكس من ذلك ، تتبخر الرطوبة أولاً ويقل تركيزها. نتيجة لذلك ، يزداد معدل نضوب السائل حتى معدل احتراق المنتج النقي.

كقاعدة عامة ، مع زيادة سرعة الرياح ، يزداد معدل نضوب السائل. تكثف الرياح عملية خلط الوقود بالمؤكسد ، وبالتالي ترفع درجة حرارة اللهب (الجدول 2.6) وتقرب اللهب من سطح الاحتراق.

الجدول 2.6

تأثير سرعة الرياح على درجة حرارة اللهب

كل هذا يزيد من شدة التدفق الحراري الموفر لتسخين وتبخر السائل ، وبالتالي ، يؤدي إلى زيادة معدل الاحتراق. عند سرعات الرياح العالية ، يمكن أن ينفجر اللهب ، مما يؤدي إلى توقف الاحتراق. لذلك ، على سبيل المثال ، عندما يحترق كيروسين الجرار في خزان قطره 3 أمتار ، حدث اشتعال بسرعة رياح تبلغ 22 م / ث.

لا يمكن أن تحترق معظم السوائل في جو يحتوي على أقل من 15٪ أكسجين. مع زيادة تركيز الأكسجين فوق هذا الحد ، يزداد معدل الاحتراق. في جو غني بالأكسجين بشكل كبير ، يستمر احتراق السائل بإطلاق كمية كبيرة من السخام في اللهب ، ويلاحظ الغليان الشديد للمرحلة السائلة. بالنسبة للسوائل متعددة المكونات (البنزين ، الكيروسين ، إلخ) ، تزداد درجة حرارة السطح مع زيادة محتوى الأكسجين في البيئة.

ترجع الزيادة في معدل الاحتراق ودرجة حرارة سطح السائل مع زيادة تركيز الأكسجين في الغلاف الجوي إلى زيادة انبعاث اللهب نتيجة زيادة درجة حرارة الاحتراق وارتفاع محتوى السخام فيه.

يتغير معدل الاحتراق أيضًا بشكل كبير مع انخفاض مستوى السائل القابل للاشتعال في الخزان: ينخفض ​​معدل الاحتراق حتى توقف الاحتراق. نظرًا لأن إمداد الهواء بالأكسجين من البيئة داخل الخزان أمر صعب ، عندما ينخفض ​​مستوى السائل ، فإن المسافة ح npبين منطقة اللهب وسطح الاحتراق (الشكل 2.8). ينخفض ​​التدفق المشع إلى المرآة السائلة ، وبالتالي ينخفض ​​أيضًا معدل الإرهاق ، حتى التوهين. عند حرق السوائل في خزانات ذات قطر كبير ، يكون العمق المحدد / جم العلاقات العامة الذي يخفف عنده الاحتراق كبيرًا جدًا. لذلك ، بالنسبة لخزان يبلغ قطره 5 أمتار ، يبلغ حجمه 11 مترًا ، ويبلغ قطره Im حوالي 35 مترًا.