Az égés kinetikus rendszere általános szabályszerűségei
A gázszökők égetésének és oltásának paraméterei
Tanítási-módszertani kézikönyv a tanfolyam munkájához
a "Tűzoltók fizikai és kémiai alapjaira"
a Biztonsági Kar hallgatóinak
a különlegességekről 280104.65 - Tűzbiztonság,
280104.65 - Vészhelyzetben való védelem
Összeállította: professzor, Doct. Chem. Tudományok LN Maskaeva
Reviewers: Doct. Chem. Professzor, Ural Állami Műszaki Egyetem - UPI Yu.N. Makurin,
Doktor. tehn. Sci., Oroszországi Vészhelyzeti Minisztérium Állami Tűzoltóság Urál Intézetének fizikai és hőátviteli tanszékének professzora Barbin.
Az oktatási-módszertani kézikönyvben figyelembe veszik a gázszökők égetésének és oltásának folyamatát. Példák az égési és vízfogyasztás főbb paramétereinek elméleti számítására az égő szökőkút kioltására.
A kézikönyv elméleti anyagot tartalmaz a "Fizikai és kémiai alapok a tüzek fejlesztésére és oltására" című tudományágban. A kurzus során a munkafolyamatokra és a referencia táblázatokra vonatkozó változatok bemutatásra kerülnek a számítás során alkalmazott anyagok termodinamikai jellemzőivel.
1. Gázok égése. 5
1.1. A kinetikus égetési rendszer általános szabályszerűségei 5
1.3. A gázok diffúziós égése. 11
1.4. A gázfúvók elégetése. A lángstabilizáció feltételei. 13
1.5. Az égő gázszökőkút áramlási sebességének becslése. 14
2. A gázszökőkút tűzoltásának módszerei. 15
3. A gázszivattyú égetésének megállításához szükséges vízfogyasztás kiszámítása. 16
4. A tanfolyam elvégzése. 22
4.1. Időszakos feladat. 22
4.2. A tanfolyam feladata változatának megválasztásának sorrendje 22
4.3. A tanfolyam megtervezésének követelményei. 23
4.4. Kezdeti adatok a számításhoz. 24
5. Példa a gázszökőkút égetésének és oltásának alapvető paramétereinek kiszámítására. 26
Évről évre növekszik, az olaj és a gáz, az éves mennyiség, amely jelenleg az ország száz milliárd m3-. Növelve a valószínűségét baleset, amely lehet csatolni nagy tüzek nagy anyagi veszteségeket, a környezet pusztulása, a tűz és a szomszédos területeken, és gyakran emberi áldozatok is. Ez a mechanizmusok, a bányászati technológia, a természeti katasztrófák megsértésének és súlyos baleseteknek a kudarca miatt következett be.
Az olaj- és gázmezőkben előforduló tüzek elleni küzdelem, gyakran a nehezen elérhető területeken, hatalmas anyagi és technikai erőforrások bevonását igényli, és hetekig tarthat. A lefúvatási költségek gyakran több millió rubelnek felelnek meg. A tűzzónában és környékén okozott károkat nem lehet pontosan becsülni.
A nyíltan áramló gáz- és olajkutak tűzveszélyei az ipari balesetek legösszetettebb típusai közé tartoznak.
Néhány ötlet a tűz egy áramló jól állíthatók elő a következő adatokat: áramlási sebesség nagy gáz szökőkutak elérheti 10-20000000 köbméter naponta, a magassága az égő láng - 80-100 m, és az intenzitás a hő a láng - több millió kilowatt.
A cél természetesen a munka „elméleti számítása fő paramétereit az égés és tűzoltó gáz szökőkutak” egy készség- Felhasználás elméleti tudás megszerzésének tanulmányozásával alanyok fizikai-kémiai alapja a fejlesztés és a tüzek oltására „számítások során, és áramlási paramétereket tűzoltó anyagokkal.
A kurzus során a diáknak tudnia kell, és képesnek kell lennie arra, hogy számítási módszerekkel értékelje:
- a gázszökőkút lejárata;
- a gázszivattyú tűzének paraméterei;
- adiabatikus és tényleges lánghőmérséklet;
- a láng lángjától való besugárzás intenzitása, a kútfejtől való távolságtól függően;
- vízfogyasztás gázszivattyú tűz oltására.
A "Combustion and Explosion Theory" tanulmányozása során a gázok különböző égési rendszerét vették figyelembe: a kinetikát és a diffúziót, a lamináris és a turbulenciát. A kinetikus égetés csak az üzemanyag és az oxidálószer keverékében lehetséges. Minden más esetben az égés továbbhalad a diffúziós üzemmódban. A lángmagasság növekedésével (általában 30 cm fölött) a lamináris láng szinte mindig turbulens karaktert kap.
Az égés kinetikus rendszere általános szabályszerűségei
Ha egy optikai eszközt használnak, hogy a mozgó lángot egy álló éghető keverékben vegyék figyelembe, az alábbi kép látható (1. Jobb melegítünk, hogy a magas hőmérsékletű égéstermékek (TBC), a bal - a hideg hőmérséklet (T0) a kezdeti éghető keverék, és a köztük - fényesen megvilágított szalag - lángfront a vastagsága (d). Az éghető komponens a láng elülső részén ég, és az égéstermékekben koncentrációja gyakorlatilag nulla. Természetesen, a hőmérséklet a égéstermékek, az égési zóna hőmérséklete egyenlő (Tr) nagyobb, mint a kezdeti elegy hőmérsékletét (T0) = Tr >> Tnr T0. Mivel a hő a forró testről a hidegre kerül, a hőáramlás (q) a kiindulási keverék felé áramlik, a szomszédos réteget, az úgynevezett fűtési zónát. A hő átadását hővezető képességgel hajtják végre.
Ábra. 1. Az elülső (a) és a tüzelőanyag hőmérsékletének és koncentrációjának változása (b) kinetikus lángban: dPOD - fűtő zóna; dGOR - égő zóna; dFP - a láng elülső része; un a normál lángterjedési sebesség
Az ebben a rétegben lévő keverék meggyullad, ha elérte az önkioldó hőmérsékletet (Tc ¢). Az égési zóna az eredeti keverék felé mozog, a rétegről a rétegre. A láng elülső része folyamatosan az üzemanyag-keverék legmagasabb határáig mozog. A láng ilyen terjedését normális pelyhe fúziónak nevezik.
Normál vagy deflagrációs égésű - lángterjedési homogén éghető közeg, amelyben a lángfront mozog miatt réteg-bölcs fűtési hővezetéssel mechanizmusa az égéstermékek. A láng elülső részének (dFP) vastagsága általában nem haladja meg a tizedmillimétert. Ezért általában úgy tekintik, mint a kiindulási keveréknek az égéstermékektől elválasztó felületét. Mint a kutatás kimutatta, izzása miatt a láng elülső része poliatomikus gyököknek tulajdonítható: C = C:. : CH ×. . HCO, stb. A láng és az ionok koncentrációja 10-16-10 17 m -3. Az ionok lánggal való megjelenése vegyi és termikus jellegű.