Зміст
1. Фізико-хімічні основи горіння
2. Типи вибухів
Список літератури
В
1. Фізико-хімічні основи горіння
Горіння - це хімічна реакція окислення, що супроводжується виділенням великої кількості тепла і світінням. [2, 7c]
Залежно від швидкості протікання процесу, горіння може відбуватися у формі власне горіння і вибуху.
Для процесу горіння необхідно:
1) наявність горючого середовища, складається верб пального речовини і окислювача, 2) джерела запалення.
Щоб виник процес горіння, горюча середу повинна бути нагріта до певної температури при допомогою джерела займання (полум'я, іскра електричного або механічного походження, розжарені тіла, тепловий прояв хімічної, електричної або механічної енергій).
Після виникнення горіння постійним джерелом займання є зона горіння. Виникнення і продовження горіння можливо при певному кількісному співвідношенні пального речовини і кисню, а також за певних температурах і запасі теплової енергії джерела займання. Найбільша швидкість стаціонарного горіння спостерігається в чистому кисні, найменша - при вмісті в повітрі 14 - 15% кисню. При меншому вмісті кисню в повітрі горіння здебільшого речовин припиняється.
Розрізняють такі види горіння:
- повне - горіння при достатній кількості або надлишку кисню;
- неповне - горіння при нестачі кисню.
При повному горінні продуктами згоряння є двоокис вуглецю (CO 2 ), вода (H 2 O), азот (N), сірчистий ангідрид (SO 2 ), фосфорний ангідрид. При неповному горінні зазвичай утворюються їдкі, отруйні горючі та вибухонебезпечні продукти: окис вуглецю, спирти, кислоти, альдегіди.
Горіння речовин може протікати не тільки в середовищі кисню,
але також в середовищі деяких речовин, що не містять кисню, хлору,
парів брому, сірки і т.д.
Горючі речовини можуть бути в трьох агрегатних станах:
рідкому, твердому, газоподібному. Окремі тверді речовини при нагріванні плавляться і випаровуються, інші - розкладаються і виділяють газоподібні продукти і твердий залишок у вигляді вугілля і шлаку, треті не розкладаються і не плавляться. Більшість горючих речовин незалежно від агрегатного стану при нагріванні утворюють газоподібні продукти, які при змішуванні з киснем повітря утворюють горючу середу.
За агрегатним станом пального і окислювача розрізняють:
- гомогенне горіння - горіння газів і горючих парообразующих речовин в середовищі газоподібного окислювача;
- горіння вибухових речовин і порохів;
- гетерогенне горіння - горіння рідких і твердих горючих речовин у середовищі газоподібного окислювача;
- горіння в системі В«Рідка горюча суміш - рідкий окислювачВ». p> Найважливішим питанням теорії горіння є поширення полум'я (зони різкого зростання температури та інтенсивної реакції). Розрізняють такі режими поширення полум'я (Горіння):
- нормальний режим горіння;
- дефлеграціонное горіння;
- детонація.
а) Нормальний режим горіння спостерігається при спокійному гетерогенному двофазному дифузійному горінні. Швидкість горіння буде визначатися швидкістю дифузії кисню до пального речовині в зону горіння. Поширення полум'я відбувається від кожної точки фронту полум'я по нормалі до його поверхні. Таке горіння і швидкість поширення полум'я по нерухомій суміші уздовж нормалі до його поверхні називають нормальним (ламінарним).
Нормальні швидкості горіння невеликі. У цьому випадку підвищення тиску і освіти ударної хвилі не відбувається.
б) У реальних умовах внаслідок протікання внутрішніх процесів і при зовнішніх ускладнюють факторах відбувається викривлення фронту полум'я, що призводить до зростання швидкості горіння. При досягненні швидкостей поширення полум'я до десятків і сотень метрів в секунду, але не перевищують швидкості звуку в даному середовищі (300 - 320м/сек) відбувається вибуховий (дефлеграціонное) горіння.
При вибуховому горінні продукти горіння нагріваються до 1.5-3.0 тисяч В° С, а тиск в закритих системах збільшується до 0.б-0.9МПа.
Тривалість реакції горіння до вибухового режиму складає для газів ~ 0.1 сек, парів ~ 0.2 - 0.3 сек, пилу ~ 0.5 сек.
Стосовно до випадковим промисловим вибухів під дефлебраціей звичайно розуміють горіння хмари з видимою швидкістю порядку 100 - 300 м/сек, при якій генеруються ударні хвилі з максимальним тиском 20 - 100 кПа.
в) У певних умовах вибухове горіння може перейти в детонаційний процес, при якому швидкість поширення полум'я перевищує швидкість поширення звуку і досягає 1 - 5 км/сек. Це відбувається при сильній турбулізації матеріальних потоків, що викликає значне викривлення фронту полум'я велике збільшення його поверхні.
При цьому виникає ударна хвиля, у фронті якої різко підвищується щільність, тиск темпер...
