ВЛИЯНИЕ ФАКТОРА ДАВЛЕНИЯ НА ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВ С ПАРОГАЗОВЫМИ СИСТЕМАМИ
Одним из специфичных условий эксплуатации технологического оборудования в химических производствах является то, что присутствуют стадии, использующие пониженные давления (ПД) не только в газовых системах, но и в паровых средах. В этом случае актуальность вопросов обеспечения пожаро- и взрывобезопасности таких технологических процессов существенно возрастает.
В свете имеющихся представлений о сущности явления пределов распространения пламени, изучение роли ряда факторов, в первую очередь давления и компонентного состава, может иметь принципиальное значение для формирования правильных представлений не только о сущности пределов распространения пламени в рассматриваемых системах, но и обеспечения пожаро- и взрывобезопасности химико-технологических процессов.
Идущие в научном мире споры о наиболее эффективном диаметре реакционного сосуда при исследовании процессов горения парогазовых систем, в которых моделируются обращаемые в технологическом оборудовании среды, заставили авторов высказать свои замечания в этой области.
Традиционно испытательная камера представляет собой цилиндрический сосуд, выполненный из коррозионно-стойкого металла. При выборе диаметра камеры значение гасящего диаметра для газовых и паро-воздушных смесей при давлении 9,8∙104 Па использовано постоянство значения критерия Пекле на пределе гашения пламени [1]:
, (1)
где Ре - критерий Пекле, который согласно [1, 2], равен примерно 65; R - газовая постоянная, (см3∙кПа)/ºС; Т0 - начальная температура смеси, К; λсм - теплопроводность газовой смеси, кал/см∙с∙град; Uн - нормальная скорость распространения пламени для содержания водорода, м/с; ср.см - теплоемкость смеси, кал/моль∙град; Р - атмосферное давление, кПа.
Если молекулярные массы компонентов смеси не сильно отличаются друг от друга, применяется линейная зависимость, соответствующая аддитивной теплопроводности смеси [1]
, (2)
где λ1 и λ2 - коэффициенты теплопроводности; К1 и К2 - мольные доли компонентов.
Было учтено, что при большом различии молекулярных масс более точна логарифмическая зависимость
; . (3)
Подставляя значения параметров в уравнение (1), получили dкр = 0,85∙10-2 м, что соответствует результатам оценок по [3].
Из уравнения (1) следует, что критический диаметр возрастает при уменьшении давления, а из работы [4] следует, что нормальная скорость может возрастать при уменьшении давления. Проведенные исследования по измерению видимой скорости распространения пламени в околопредельных смесях в интервале давлений 1,25∙104 - 6,4∙104 Па в камерах диаметром 5∙10-2, 8∙10-2 и 18∙10-2 м, показали близкие результаты. Анализ проведенных исследований показал, что полученные результаты по измерению видимой скорости распространения пламени описываются уравнением вида
; (4)
Решая уравнения (4) для произвольных точек M и N, принадлежащих массиву экспериментальных данных было получено уравнение y = Аx + В с дисперсией 0,85 и средним отклонением 0,93.
Обработав, таким образом, все представленные зависимости был получен симплекс, показывающий, что газовые и парогазовые смеси при горении подчиняются одним и тем же закономерностям, а значит, эффект, наблюдаемый в газах, не исключается своим проявлением и для парогазовых смесей. Следует сделать предположение, что известный эффект второго предела по давлению для водород-кислородных смесей, можно ожидать и в парогазовых смесях.
На разработанной установке [5, 6] и методике для изучения критических условий распространения пламени в модельных парогазовых системах были проведены исследования других веществ: ацетона, метанола, п-ксилола, толуола и дихлорэтана. Эти исследования представлены в табл. 1.
Таблица 1. Условия распространения пламени в паро-воздушных системах
|
№ п/п |
Наименование паро-воздушной системы |
Воспламенение системы, %, об |
|
|
нормальные условия |
пониженное давление |
||
|
1. |
Ацетон |
2,2 |
1,9 |
|
2. |
Метиловый спирт |
6,0 |
1,0 |
|
3. |
П-ксилол |
1,0 |
0,1 |
|
4. |
Толуол |
1,3 |
0,34 |
|
5. |
Дихлорэтан |
6,2 |
5,9 |
Следовательно, учитывая специфичность условий эксплуатации технологического оборудования в технологических процессах, использующих пониженные давления не только в газовых системах, но и в паровых средах, актуальность вопросов обеспечения пожаро- и взрывобезопасности таких технологических процессов существенно возрастает.
По результатам проделанной работы следует, что парогазовые системы при пониженных давлениях, представляет еще большую опасность, из чего следует, что изменятся особенности конструкции и технологии, потенциальная опасность, основные факторы пожара и взрыва технологического оборудования, в котором присутствуют эти системы и меры пожаровзрывопредотвращения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- РозловскийА.И. Научные основы техники взрывобезопасности при работе с горючими газами и парами. М.: Химия, 2 изд. перераб., 1980. 346 с.
- ЛьюисБ., ЭльбеГ. Горение, пламя и взрывы в газах. Пер. с англ. / Под ред. В.И.Кондратьева. М.: Мир, 1968. 592 с.
- ПотехинТ.С., ПрохоровН.С., ТерещенкоГ.Ф. Управление риском в химической промышленности. // ЖВХО, 1990, Т. 35. С. 421-424.
- ЗельдовичЯ.Б., БаренблаттГ.И., ЛибровичВ.Б., МахвиладзеГ.М. Математическая теория горения и взрыва. М.: Наука. 1980. 478с.
- Полезная модель 16956 РФ. Устройство для определения концентрационных пределов распространения пламени. / А.И.Сечин, Д.А.Цветков, В.И.Косинцев, А.А.Сечин. Опубл. 27.02.2001.
- СечинА.И. К вопросу определения пожаровзрывоопасных хаpaктеристик парогазовых смесей. // Аспирант и соискатель. М.: 2003. №5, С.233-236.
Статья в формате PDF
210 KB...
23 03 2026 2:29:44
В статье рассматриваются основные исторические этапы развития отечественной териологии в XVIII-XX вв., самоотверженно проводившиеся учеными-зоологами несмотря на различные трудности, являвшиеся следствием изменения исторической и политической картины мира. Показан вклад отдельных российских ученых в формировании териологии, а также роль в этом процессе научных сообществ России.
...
22 03 2026 22:38:38
Статья в формате PDF
113 KB...
21 03 2026 17:31:14
Статья в формате PDF
108 KB...
20 03 2026 21:56:21
Статья в формате PDF
110 KB...
19 03 2026 17:40:26
Статья в формате PDF
120 KB...
17 03 2026 3:14:47
Статья в формате PDF
313 KB...
16 03 2026 8:42:17
В статье представлен фрагмент авторской концепции теории патологического процесса. На примере становления хронического инфекционного процесса проведен анализ взаимоотношения основных причинных факторов, составляющих сложную структуру этиологии болезни.
...
15 03 2026 0:47:35
Статья в формате PDF
113 KB...
14 03 2026 8:22:21
В этой статье рассматриваются вопросы применения инновационных технологии формирования навыков здорового образа жизни учащихся сельских школ во внеурочное время.
...
13 03 2026 1:31:16
Статья в формате PDF
133 KB...
12 03 2026 0:48:11
Статья в формате PDF
255 KB...
10 03 2026 9:10:33
В статье приводятся обобщенные данные о принципах лечения и современных подходах к дифференцированной терапии носовых кровотечений, отражена специфика коррекции геморрагического синдрома при кранио-фациальных травмах. Приводится критический анализ общепринятых положении о принципах лечения носовых геморрагий.
...
09 03 2026 10:50:22
Статья в формате PDF
171 KB...
08 03 2026 4:56:10
Статья в формате PDF
227 KB...
07 03 2026 14:53:50
Статья в формате PDF
132 KB...
06 03 2026 8:31:10
Статья в формате PDF
132 KB...
05 03 2026 17:38:11
Статья в формате PDF
92 KB...
04 03 2026 21:46:17
Статья в формате PDF
120 KB...
03 03 2026 22:28:34
Статья в формате PDF
464 KB...
01 03 2026 2:56:37
Статья в формате PDF
283 KB...
27 02 2026 13:32:39
Статья в формате PDF
835 KB...
26 02 2026 23:17:22
Статья в формате PDF
98 KB...
25 02 2026 2:23:54
Статья в формате PDF
121 KB...
24 02 2026 9:44:50
Статья в формате PDF
101 KB...
23 02 2026 20:55:25
Статья в формате PDF
80 KB...
22 02 2026 11:35:54
Статья в формате PDF
94 KB...
21 02 2026 11:52:56
В экспериментах по микроэволюции генетически модифицированных бактерий (ГМО) при непрерывном культивировании показано, что при переходе от одного стационарного состояния к другому в открытой биологической системе скорость производства энтропии должна возрастать, а не уменьшаться, как следует из основных положений неравновесной термодинамики. С точки зрения термодинамики проточные культуры микроорганизмов – хемостат и турбидостат – это открытые термодинамические системы, способные находиться в устойчивых стационарных состояниях. Причем, в соответствии с классификацией М.Эйгена (1973), хемостат соответствует случаю постоянных потоков, а турбидостат – случаю постоянной организации. Несмотря на кажущееся разнообразие микроэволюционных переходов в двух типах открытых систем при их изучении обнаруживаются общие закономерности. Важнейшей из них является возрастание потока использованной популяциями свободной энергии, и, следовательно, возрастание теплорассеяния и скорости производства энтропии. Результаты свидетельствуют о необходимости дальнейшего развития термодинамической теории открытых биологических систем, дальнейшего изучения общих закономерностей биологического развития.
...
20 02 2026 7:44:23
Статья в формате PDF
98 KB...
19 02 2026 10:54:23
Статья в формате PDF
293 KB...
18 02 2026 22:52:15
Статья в формате PDF
112 KB...
17 02 2026 4:51:38
Статья в формате PDF
161 KB...
16 02 2026 18:39:10
Статья в формате PDF
291 KB...
15 02 2026 2:31:23
Надежность кристаллизационных установок можно обеспечивать, учитывая, что при ведении основного процесса протекают побочные процессы (агломерация кристаллов, их дробление, инкрустация, вторичное образование зародышей и др.).
...
14 02 2026 15:38:10
Статья в формате PDF
127 KB...
13 02 2026 8:43:15
Статья в формате PDF
315 KB...
12 02 2026 17:50:22
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
