المفاهيم الفيزيائية والكيميائية الأساسية للانفجارات في أفران الصهر ومحلات صهر الفولاذ

تحدث الانفجارات في أفران الصهر ومحلات المواقد المفتوحة لأسباب مختلفة ، ولكن جميعها ناتجة عن انتقال سريع (تحول) لمادة من حالة إلى أخرى ، أكثر استقرارًا ، مصحوبًا بإطلاق حرارة غازية المنتجات وزيادة الضغط في موقع الانفجار.

العلامة الرئيسية للانفجار هي المفاجأة والزيادة الحادة في الضغط في البيئة المحيطة بموقع الانفجار.

الإشارة الخارجية للانفجار هي صوت ، وتعتمد قوته على سرعة انتقال المادة من حالة إلى أخرى. اعتمادًا على قوة الصوت ، يتم تمييز الملوثات العضوية الثابتة والانفجارات والتفجير. تتميز التصفيقات بصوت باهت أو ضوضاء كبيرة أو فرقعة مميزة. لا يتجاوز معدل التحولات في حجم المادة أثناء التصفيق عدة عشرات من الأمتار في الثانية.

الانفجارات تصدر صوتًا مميزًا ؛ معدل انتشار التحولات في الجزء الأكبر من المادة أعلى بكثير من مع التصفيق - عدة آلاف من الأمتار في الثانية.

يتم الحصول على أعلى معدل لانتقال مادة من حالة إلى أخرى أثناء التفجير. يتميز هذا النوع من الانفجار بالاشتعال المتزامن للمادة في الحجم بأكمله ، ويتم إطلاق أكبر قدر من الحرارة والغازات على الفور ويتم تنفيذ أقصى قدر من التدمير. سمة مميزةهذا النوع من الانفجارات هو الغياب شبه الكامل لفترة تراكم الضغط في الوسط بسبب السرعة الهائلة للتحولات التي تصل إلى عدة عشرات الآلاف من الأمتار في الثانية.

انفجارات الغازات

الانفجار هو نوع من عمليات الاحتراق يحدث فيها تفاعل الاحتراق بعنف وبسرعات عالية.

لا يمكن احتراق الغازات وأبخرة المواد القابلة للاحتراق إلا في خليط مع الهواء أو الأكسجين ؛ يتكون زمن الاحتراق من مرحلتين: خلط الغاز بالهواء أو الأكسجين وعملية الاحتراق الفعلية. إذا حدث خلط الغاز مع الهواء أو الأكسجين أثناء عملية الاحتراق ، فإن سرعته تكون صغيرة وتعتمد على إمداد منطقة الاحتراق بالأكسجين والغاز القابل للاحتراق. إذا تم خلط الغاز والهواء مقدمًا ، فإن عملية احتراق هذا الخليط تتم بسرعة وفي نفس الوقت في الحجم الكامل للخليط.

أصبح النوع الأول من الاحتراق ، المسمى بالانتشار ، واسع الانتشار في ممارسات المصانع ؛ يتم استخدامه في العديد من صناديق النار والأفران والأجهزة التي تستخدم فيها الحرارة لتسخين المواد أو المعادن أو المنتجات شبه المصنعة أو المنتجات.

النوع الثاني من الاحتراق ، عندما يحدث خليط الغاز مع الهواء قبل بدء الاحتراق ، يسمى الانفجار ، والمخاليط قابلة للانفجار. نادرًا ما يستخدم هذا النوع من الاحتراق في ممارسات المصانع ؛ يحدث أحيانًا بشكل عفوي.

أثناء الاحتراق الهادئ ، تزداد المنتجات الغازية الناتجة ، التي يتم تسخينها إلى درجة حرارة عالية ، بحرية في الحجم وتتخلى عن حرارتها في الطريق من الفرن إلى أجهزة الدخان.

في عملية الاحتراق المتفجر ، تستمر العملية "على الفور" ؛ يكتمل في جزء من الثانية في الحجم الكامل للخليط. كما أن منتجات الاحتراق التي يتم تسخينها إلى درجة حرارة عالية تتمدد "على الفور" ، وتشكل موجة صدمية تنتشر بسرعة عالية في جميع الاتجاهات وتسبب أضرارًا ميكانيكية.

أخطرها هي الخلائط المتفجرة التي تحدث بشكل غير متوقع وعفوي. تتشكل هذه المخاليط في مجمعات الغبار وقنوات الغاز وأنابيب الغاز والمواقد وغيرها أجهزة الغازآه الفرن العالي ، الموقد المفتوح والمتاجر الأخرى. كما أنها تتشكل بالقرب من أجهزة الغاز في الأماكن التي لا توجد فيها حركة هوائية ، وتتسرب الغازات من خلال التسريبات. في مثل هذه الأماكن ، تشتعل المخاليط المتفجرة من مصادر حريق مستمرة أو عرضية ثم تحدث انفجارات بشكل مفاجئ ، مما يؤدي إلى إصابة الأشخاص وإلحاق أضرار جسيمة بالإنتاج.

حدود الغازات المتفجرة

تحدث انفجارات مخاليط الهواء والغاز فقط عند تركيزات معينة من الغاز في الهواء أو الأكسجين ، ولكل غاز حدود انفجارية خاصة به ، متأصلة فيه وحدها ، - أدنى وأعلى. بين الحدين الأدنى والأعلى ، تكون جميع مخاليط الغاز مع الهواء أو الأكسجين قابلة للانفجار.

يتميز الحد الأدنى للانفجار بأقل محتوى غاز في الهواء يبدأ عنده الخليط بالانفجار ؛ العلوي - أعلى نسبة من الغاز في الهواء ، وفوقها يفقد الخليط خصائصه المتفجرة. إذا كان محتوى الغاز في خليط مع الهواء أو الأكسجين أقل من الحد الأدنى أو أكثر من الحد الأعلى ، فإن هذه المخاليط غير قابلة للانفجار.

على سبيل المثال ، الحد الأدنى للانفجار للهيدروجين الممزوج بالهواء هو 4.1٪ والحد الأعلى 75٪ من حيث الحجم. إذا كان الهيدروجين أقل من 4.1٪ ، فإن خليطه مع الهواء غير قابل للانفجار ؛ غير قابل للانفجار حتى لو كان هناك أكثر من 75٪ هيدروجين في الخليط. تصبح جميع مخاليط الهيدروجين مع الهواء قابلة للانفجار إذا كان محتوى الهيدروجين فيها في حدود 4.1٪ إلى 75٪.

الشرط الضروري لتشكيل الانفجار هو أيضًا اشتعال الخليط. تشتعل جميع المواد القابلة للاحتراق فقط عند تسخينها لدرجة حرارة الاشتعال ، وهي أيضًا خاصية مهمة جدًا لأي مادة قابلة للاحتراق.

على سبيل المثال ، يشتعل الهيدروجين تلقائيًا في خليط بهواء ويحدث انفجار إذا أصبحت درجة حرارة الخليط أكبر من أو تساوي 510 درجة مئوية ، ومع ذلك ، ليس من الضروري تسخين الحجم الكامل للخليط إلى 510 درجة مئوية. • سيحدث انفجار إذا كانت كمية صغيرة على الأقل من جزء من الخليط.

تحدث عملية الاشتعال الذاتي للمزيج من مصدر حريق بالترتيب التالي. يؤدي إدخال مصدر حريق (شرارة ، لهب شجرة محترقة ، طرد معدن ساخن أو خبث من الفرن ، إلخ) في خليط الغاز والهواء إلى تسخين جزيئات الخليط المحيط بمصدر النار إلى الذات. -درجة حرارة الاشتعال. نتيجة لذلك ، ستحدث عملية الاشتعال في الطبقة المجاورة للخليط ، وسيحدث تسخين وتمدد للطبقة ؛ تنتقل الحرارة إلى الجسيمات المجاورة ، كما أنها تشتعل وتنقل حرارتها إلى جسيمات بعيدة ، وما إلى ذلك. في هذه الحالة ، يحدث الاشتعال الذاتي للخليط بأكمله بسرعة بحيث يُسمع صوت انفجار أو انفجار.

الشرط الذي لا غنى عنه لأي احتراق أو انفجار هو أن كمية الحرارة المنبعثة كافية لتسخين الوسط لدرجة حرارة الاشتعال الذاتي. إذا لم يكن هناك ما يكفي من الحرارة المنبعثة ، فلن يحدث احتراق ، وبالتالي ، انفجار.

من الناحية الحرارية ، تكون حدود التفجير هي الحدود عندما يتم إطلاق قدر ضئيل من الحرارة أثناء احتراق الخليط بحيث لا يكفي لتسخين وسط الاحتراق لدرجة حرارة الاشتعال الذاتي.

على سبيل المثال ، عندما يكون محتوى الهيدروجين في الخليط أقل من 4.1٪ ، يتم إطلاق القليل من الحرارة أثناء الاحتراق بحيث لا يسخن الوسط لدرجة حرارة الاشتعال الذاتي البالغة 510 درجة مئوية. يحتوي هذا الخليط على القليل جدًا من الوقود (الهيدروجين. ) والكثير من الهواء.

يحدث الشيء نفسه إذا كان محتوى الهيدروجين في الخليط أكثر من 75٪. يوجد في مثل هذا الخليط الكثير من المواد القابلة للاحتراق (الهيدروجين) ، ولكن القليل جدًا من الهواء اللازم للاحتراق.

إذا تم تسخين خليط الهواء والغاز بالكامل إلى درجة حرارة الاشتعال الذاتي ، فسوف يشتعل الغاز بدون اشتعال بأي نسبة مع الهواء.

في الجدول. يوضح الشكل 1 الحدود التفجيرية لعدد من الغازات والأبخرة ، بالإضافة إلى درجات حرارة الاشتعال الذاتي.

تختلف حدود انفجار الغازات في خليط مع الهواء تبعًا لدرجة الحرارة الأولية للخليط ، ورطوبته ، وقوة مصدر الاشتعال ، إلخ.

الجدول 1 - حدود المتفجرات لبعض الغازات والأبخرة عند درجة حرارة 20 درجة وضغط 760 مم من الزئبق

مع ارتفاع درجة حرارة الخليط ، تتوسع حدود الانفجار - يقل الحد السفلي ، ويزداد الحد العلوي.

إذا كان الغاز يتكون من عدة غازات قابلة للاحتراق (مولد ، فحم الكوك ، خليط من فحم الكوك وفرن الصهر ، إلخ) ، عندئذٍ يتم حساب حدود الانفجار لهذه المخاليط باستخدام معادلة قاعدة الخلط Le Chatelier:

حيث a هو الحد الأدنى أو الأعلى للانفجار لمزيج من الغازات مع الهواء في النسبة المئوية للحجم ؛

k1، k2، k3، kn هو محتوى الغازات في الخليط بالنسبة المئوية للحجم ؛

n1، n2، n3، nn هي الحدود الدنيا أو العليا للانفجار للغازات المقابلة في النسبة المئوية للحجم.

مثال. يحتوي خليط الغاز على: الهيدروجين (H2) - 64٪ ، الميثان (CH4) - 27.2٪ ، أول أكسيد الكربون (CO) -6.45٪ والهيدروكربون الثقيل (البروبان) -2.35٪ ، أي kx = 64 ؛ ك 2 = 27.2 ؛ k3 = 6.45 و k4 = 2.35.

دعونا نحدد الحدود الدنيا والعليا لانفجار خليط الغاز. في الجدول. 1 نجد الحدود الدنيا والعليا للانفجار للهيدروجين والميثان وأول أكسيد الكربون والبروبان واستبدل قيمها بالصيغة (1).

الحد الأدنى للانفجار من الغازات:

ن 1 = 4.1٪ ؛ ن 2 = 5.3٪ ؛ n3 = 12.5٪ و n4 = 2.1٪.

الحد الأدنى = 4.5٪

حدود الانفجار العليا للغازات:

ن 1 = 75٪ ؛ ن 2 = 15٪ ؛ ن 3 = 75٪ ؛ ن 4 = 9.5٪.

بالتعويض عن هذه القيم في الصيغة (1) ، نجد الحد الأعلى av = 33٪

تم العثور بسهولة على حدود الانفجار للغازات ذات المحتوى العالي من الغازات الخاملة غير القابلة للاحتراق - ثاني أكسيد الكربون (CO2) والنيتروجين (N2) وبخار الماء (H20) - من منحنيات المخطط المبني على أساس البيانات التجريبية ( رسم بياني 1).

مثال. باستخدام الرسم البياني في الشكل. 1 ، نجد حدود التفجير لغاز المولد للتركيب التالي: الهيدروجين (H2) 12.4٪ ، أول أكسيد الكربون (CO) 27.3٪ ، الميثان (CH4) 0.7٪ ، ثاني أكسيد الكربون (CO2) 6.2٪ والنيتروجين (N2) 53.4٪.

دعونا نوزع الغازات الخاملة CO2 و N2 بين المواد القابلة للاحتراق ؛ نضيف ثاني أكسيد الكربون إلى الهيدروجين ، فتكون النسبة المئوية الإجمالية لهذين الغازين (H2 + CO2) 12.4 + 6.2 = 18.6٪ ؛ نضيف النيتروجين إلى أول أكسيد الكربون ، فإن النسبة المئوية الإجمالية (CO + N2) ستكون 27.3 + + 53.4 = 80.7٪. سيتم أخذ الميثان في الاعتبار بشكل منفصل.

دعونا نحدد نسبة الغاز الخامل إلى الوقود في كل مجموع غازين. في خليط من الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون ، ستكون النسبة 6.2 / 12.4 \ u003d 0.5 ، وفي خليط من أول أكسيد الكربون والنيتروجين ، ستكون النسبة 53.4 / 27.3 \ u003d 1.96.

على المحور الأفقي للرسم البياني في الشكل. 1 نجد النقاط المقابلة لـ 0.5 و 1.96 ونرسم الخطوط العمودية حتى تقابل المنحنيات (H2 + CO2) و (CO + N2).

أرز. 1. رسم تخطيطي لإيجاد حدود الانفجار الدنيا والعليا للغازات القابلة للاحتراق في خليط مع غازات خاملة

سيحدث أول تقاطع مع المنحنيات عند النقطتين 1 و 2.

نرسم خطوطًا مستقيمة أفقية من هذه النقاط حتى تقابل المحور الرأسي للرسم التخطيطي ونجد: لمزيج من (H2 + CO2) الحد الأدنى للانفجار = 6٪ ، ولمزيج من الغازات (CO + N2) و = 39.5٪.

استمرارًا للخط العمودي لأعلى ، نتقاطع مع نفس المنحنيات عند النقطتين 3 و 4. نرسم خطوطًا أفقية من هذه النقاط حتى تقابل المحور الرأسي للمخطط ونجد الحدود العليا لانفجار المخاليط av ، والتي تساوي على التوالي 70.6 و 73٪.

حسب الجدول 1 نجد الحدود المتفجرة للميثان = 5.3٪ و av = 15٪. باستبدال حدود الانفجار العلوية والسفلية التي تم الحصول عليها لمخاليط من الغازات الخاملة والقابلة للاحتراق والميثان في صيغة Le Chatelier العامة ، نجد حدود الانفجار لغاز المولد.

الظروف المناخية في المناجم. اختلافاتهم عن الظروف المناخية على السطح.

للظروف المناخية (النظام الحراري) لمؤسسات التعدين تأثير كبير على رفاهية الشخص وإنتاجيته في العمل ومستوى الإصابات. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تؤثر على تشغيل المعدات وصيانة الأعمال وحالة مرافق التهوية.

تعتمد درجة حرارة ورطوبة الهواء في الأعمال تحت الأرض على تلك الموجودة على السطح.

عندما يتحرك الهواء خلال الأعمال تحت الأرض ، تتغير درجة حرارته ورطوبته.

في فصل الشتاء ، يعمل الهواء الداخل إلى المنجم على تبريد جدران منشآت تزويد الهواء وتسخين نفسه. في الصيف ، يسخن الهواء جدران العمل ويبرد نفسه. يحدث التبادل الحراري بشكل مكثف في أعمال إمداد الهواء ويخفف على مسافة ما من أفواههم ، وتصبح درجة حرارة الهواء قريبة من درجة حرارة الصخور.

العوامل الرئيسية التي تحدد درجة حرارة الهواء في أعمال المناجم تحت الأرض هي:

1. انتقال الحرارة والكتلة بالصخور.

2. الضغط الطبيعي للهواء أثناء تحركه لأسفل في العمل الرأسي أو المائل.

3. أكسدة الصخور ومواد التبطين.

4. تبريد كتلة الصخور أثناء نقلها من خلال الأعمال.

5. عمليات انتقال الكتلة بين الهواء والماء.

6. إطلاق الحرارة أثناء تشغيل الآلات والآليات.

7. تبديد حرارة الناس ، تبريد الكابلات الكهربائية ، خطوط الأنابيب ، حرق المصابيح ، إلخ.

تتراوح السرعة القصوى المسموح بها للهواء في مختلف الأعمال من 4 م / ث (في المساحات السفلية) إلى 15 م / ث (في أعمدة التهوية غير المزودة بمصعد).

يجب تسخين الهواء المزود للعمل تحت الأرض في الشتاء إلى درجة حرارة +2 درجة مئوية (5 أمتار من تقاطع قناة السخان مع العمود).

المعايير المثلى والمسموح بها لدرجة الحرارة والرطوبة النسبية وسرعة الهواء في منطقة العملمنشآت الإنتاج (بما في ذلك مصانع المعالجة) موضحة في GOST 12.1.005-88 و SanPiN - 2.2.4.548-96.

الظروف المناخية المناخية المثلى هي مجموعات من معلمات الأرصاد الجوية التي توفر شعوراً بالراحة الحرارية.

مسموح به - مثل هذه المجموعات من معلمات الأرصاد الجوية التي لا تسبب أضرارًا أو مشاكل صحية.

وبالتالي ، فإن نطاق درجة الحرارة المسموح به في موسم البرد للأعمال من الفئة الأولى من الشدة هو 19-25 درجة مئوية ؛ الفئة الثانية - 15-23 درجة مئوية ؛ الفئة الثالثة - 13-21 درجة مئوية.

في الفترة الدافئة من العام ، تتراوح هذه النطاقات من 20 إلى 28 درجة مئوية على التوالي ؛ 16-27 حول C ؛ 15-26 حول S.

حدود تركيز الميثان القابلية للاشتعال والانفجار. العوامل المؤثرة على شدة القابلية للاشتعال والانفجار

الميثان (CH 4)- غاز بدون لون ورائحة وطعم ، في ظل الظروف العادية يكون خاملًا جدًا. كثافتها النسبية 0.5539 ، ونتيجة لذلك تتراكم فيها الأجزاء العلويةالعمل والمباني.

يتكون الميثان من خلائط قابلة للاشتعال والانفجار مع الهواء ، ويحترق بلهب شاحب مزرق. في الأعمال تحت الأرض ، يحدث احتراق الميثان في ظروف نقص الأكسجين ، مما يؤدي إلى تكوين أول أكسيد الكربون والهيدروجين.

عندما يصل محتوى الميثان في الهواء إلى 5-6٪ (بمحتوى أكسجين عادي) ، فإنه يحترق بالقرب من مصدر حرارة (نار مفتوحة) ، من 5-6٪ إلى 14-16٪ ينفجر ، أكثر من 14 -16٪ لا ينفجر ، لكن يمكن أن يحترق عند تزويد الأكسجين من الخارج. تعتمد قوة الانفجار على الكمية المطلقة من غاز الميثان المتضمن فيه. يصل الانفجار إلى أقصى قوته عندما يحتوي الهواء على 9.5٪ CH 4.

درجة حرارة اشتعال الميثان هي 650-750 درجة مئوية ؛ تصل درجة حرارة منتجات الانفجار بكميات غير محدودة إلى 1875 درجة مئوية ، وداخل حجم مغلق 2150 - 2650 درجة مئوية.

يتكون الميثان نتيجة تحلل ألياف المادة العضوية تحت تأثير العمليات الكيميائية المعقدة بدون أكسجين. يلعب النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا اللاهوائية) دورًا مهمًا.

في الصخور ، يكون الميثان في حالة حرة (يملأ مساحة المسام) وفي حالة ملزمة. كمية الميثان الموجودة في كتلة وحدة الفحم (الصخور) في الظروف الطبيعية تسمى محتوى الغاز.

هناك ثلاثة أنواع من إطلاق غاز الميثان في أعمال المناجم في مناجم الفحم: الانبعاثات العادية ، والانبعاثات الغازية المفاجئة.

التدبير الرئيسي لمنع التراكم الخطير للميثان هو تهوية أماكن العمل ، مما يضمن الحفاظ على تركيزات الغاز المسموح بها. وفقًا لقواعد السلامة ، يجب ألا يتجاوز محتوى الميثان في هواء المنجم القيم الواردة في الجدول. 1.3

المحتوى المسموح به من غاز الميثان في أعمال المناجم

إذا كان من المستحيل ضمان المحتوى المسموح به من غاز الميثان عن طريق التهوية ، يتم استخدام تفريغ الغاز من المناجم.

لمنع اشتعال غاز الميثان ، يحظر استخدام اللهب المكشوف في أعمال المناجم والتدخين. يجب أن تكون المعدات الكهربائية المستخدمة في الأعمال الخطرة بالغاز مقاومة للانفجار. بالنسبة للتفجير ، يجب استخدام متفجرات الأمان والمتفجرات فقط.

الإجراءات الرئيسية للحد من الآثار الضارة للانفجار: تقسيم اللغم إلى مناطق جيدة التهوية ؛ تنظيم واضح لخدمة الإنقاذ ؛ تعريف جميع العاملين بخصائص الميثان والتدابير الاحترازية.

1. الغاز عديم اللون والطعم والرائحة. غير سام وغير سام. له تأثير خانق ، أي في حالة حدوث تسرب ، فإنه يزيح الأكسجين من حجم المبنى.

2. خطر الحريق والانفجار.

3. أخف بما يقرب من مرتين من الهواء ، وبالتالي ، في حالة حدوث تسرب ، يتراكم في الطبقات العليا من المبنى.

كثافة الهواء:صهواء. = 1.29 كجم / م 3.

كثافة الغاز:صغاز. = 0.72 كجم / م 3.

4. عند درجة حرارة -162 درجة مئوية و الضغط الجوي(760 ملمزئبق. الفن) يتحول الغاز الطبيعي إلى حالة سائلة.

5. تتراوح درجة الحرارة الناتجة أثناء احتراق الغاز من +1600 إلى +2000 درجة مئوية.

6. درجة حرارة الاشتعال +645 درجة مئوية.

7. يطلق احتراق متر مكعب واحد من الغاز 8500 كيلو كالوري من الحرارة (قيمة حرارية غاز طبيعي).

8. حدود انفجار الغاز: 5٪ إلى 15٪ من حيث الحجم.

إذا كان تركيز الغاز في الهواء الداخلي أقل من 5٪ أو أكثر من 15٪ ، فلن يكون هناك انفجار. سيكون هناك نار أو نار. عندما يكون أقل من 5٪ - سيكون هناك نقص في الغاز وانخفاض الحرارة التي تدعم الاحتراق.

في الحالة الثانية (التركيز أكثر من 15٪) سيكون هناك القليل من الهواء ، أي مؤكسد وكمية صغيرة من الحرارة للحفاظ على الاحتراق.

3 يونيو 2011

–	الحد الأدنى للانفجار	حد الانفجار العلوي
البنزين B-70	0,8	5,1
جرار الكيروسين	1,4	7,5
البروبان	2,1	9,5
ن- البيوتان	1,5	8,5
الميثان	5	15
الأمونيا	15	28
كبريتيد الهيدروجين	4,3	45,5
أول أكسيد الكربون	12,5	75
هيدروجين	4	75
الأسيتيلين	2	82

الانفجار هو تحول كيميائي لحظي ، مصحوب بإطلاق للطاقة وتكوين غازات مضغوطة.

أثناء انفجارات مخاليط الهواء والغاز ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة وتتشكل كمية كبيرة من الغازات.

بسبب الحرارة المنبعثة ، يتم تسخين الغازات إلى درجة حرارة عالية ، وتزداد بشكل حاد في الحجم ، وتتوسع ، وتضغط بقوة كبيرة على غلاف المبنى أو جدران الجهاز الذي يحدث فيه الانفجار.

يصل الضغط في لحظة انفجار مخاليط الغاز إلى 10 كجم / سم 2 ، وتتقلب درجة الحرارة بين 1500-2000 درجة مئوية ، وتصل سرعة انتشار الموجة المتفجرة إلى عدة مئات من الأمتار في الثانية. تميل الانفجارات إلى إحداث دمار كبير وحرائق.

تتميز خصائص مخاطر الحريق للمواد القابلة للاحتراق بعدد من المؤشرات:نقطة الوميض ، الإشعال ، الاشتعال الذاتي ، إلخ.

تشتمل الخصائص الأخرى للمواد القابلة للاحتراق على ضغط الانفجار ، والحد الأدنى من محتوى الأكسجين المتفجر ، والذي يصبح دونه اشتعال واحتراق الخليط مستحيلًا عند أي تركيز للمادة القابلة للاحتراق في الخليط ، وطبيعة التفاعل مع عوامل إطفاء الحريق ، إلخ.

"الصحة والسلامة المهنيتان في صناعة الغاز" ،
أ. يانوفيتش ، أ. أستفاتساتوروف ، أ. بوسورين

المؤشرات الميثان البروبان n- البوتان وقود الطائرات جرار الكيروسين الزيت الصناعي نقطة الوميض البخاري ، ° С -188 - -77 -34 27200 درجة حرارة الاشتعال الذاتي ، ° С 537600-588 490-569 300250380.3-15 2.2-9.5 1.9 -8.5 0.8-5.2 1.4-7.5 1-4 - (77/52) - (34/4) 27–69 146–191 السرعة ...

تتشكل التركيزات المتفجرة من الغازات السائلة والطبيعية أثناء إغلاق خطوط الأنابيب والخزانات والأجهزة ، عندما لا يتم إزالة الغاز تمامًا وعندما يختلط مع الهواء الداخل ، يتم تكوين خليط متفجر. في هذا الصدد ، قبل بدء العمل ، يتم غسل أنابيب الغاز وخزاناته بالماء ، وتبخيرها ، وتطهيرها بغاز خامل. لمنع تصليح الغاز من الخزانات أو خطوط الأنابيب الأخرى ...

تحليل الحرائق التي حدثت في القواعد العنقودية العاملة غاز مسال، يشير إلى أن الأنواع الرئيسية للحوادث هي كما يلي: وجود تسرب للغاز ، وتمزق في خطوط الأنابيب وخراطيم مرنة ، وانهيار وصلات الفلنجات وانهيار المقابس ، وانهيار أختام صندوق الحشو على صمامات الإغلاق ، والصمامات المغلقة بشكل غير محكم ، والتلف من صهاريج الغاز المسال بسبب فيضانها ؛ أعطال مختلفة على خطوط الأنابيب والخزانات (تدمير ...

عندما يتبخر الغاز ، يتكون خليط متفجر من الهواء والغاز. في حالة وقوع حوادث في المباني ، تحدث تركيزات غازية متفجرة أولاً وقبل كل شيء ، بالقرب من مكان تسرب الغاز ، ثم تنتشر في جميع أنحاء المبنى. عندما يتبخر الغاز في المناطق المفتوحة بالقرب من التسرب ، تتشكل منطقة تلوث بالغاز تنتشر في جميع أنحاء المستودع. يعتمد حجم منطقة تلوث الغاز أثناء التدفق الطارئ للغاز على العديد من ...

تتمثل الصعوبة الرئيسية في إطفاء حرائق الغاز في مكافحة التلوث بالغاز وإعادة الاشتعال بعد إطفاء حريق. لا يوجد عامل إطفاء معروف يقضي على خطر التعرض للغاز وإعادة الاشتعال. المهمة الرئيسية في مكافحة حرائق الغاز هي توطين النار. يجب أن يتم ذلك عن طريق تحديد وقت انتهاء الصلاحية وحجم الغاز المتسرب ، وكذلك عن طريق الحماية الحرارية ...

الميثانالغاز الطبيعي عديم اللون والرائحة. الصيغة الكيميائية هي CH 4. في نوفمبر 2011 ، تم التعرف على الميثان من طبقة الفحم كمعدن مستقل وتم إدراجه في مصنف عموم روسيا للمعادن والمياه الجوفية.

يتم احتواء الميثان في أشكال مختلفة (من الحر إلى المربوط) في الفحم والصخور المضيفة ، وقد تشكل هناك في مرحلة تحصين البقايا العضوية وتحول الفحم. في الأعمال ، يتم إطلاق غاز الميثان بشكل أساسي من الفحم (توجد رواسب حيث يتجاوز إطلاق الميثان النسبي 45 متر مكعب من الميثان لكل طن من الفحم ، كما توجد حالات إطلاق غاز الميثان بترتيب 100 متر مكعب / طن) ، بشكل أساسي في العملية من تدميرها (كسر) ، في كثير من الأحيان - من التجاويف الطبيعية - الدبابات.

في المناجم ، يتراكم الميثان في الفراغات بين الصخور ، خاصةً تحت أسطح العمل ، ويمكن أن ينتج عنه خلائط متفجرة من الميثان والهواء. بالنسبة للانفجار ، من الضروري أن يكون تركيز غاز الميثان في الغلاف الجوي للمنجم من 5 إلى 16٪ ؛ أكثر تركيز قابل للانفجار هو 9.5٪. بتركيز يزيد عن 16٪ ، يحترق الميثان ببساطة دون حدوث انفجار (في حالة تدفق الأكسجين) ؛ ما يصل إلى 5-6٪ - حروق في وجود مصدر حرارة. في وجود غبار الفحم المعلق في الهواء ، يمكن أن ينفجر حتى بتركيز أقل من 4-5٪.

يمكن أن يكون سبب الانفجار حريقًا مفتوحًا ، شرارة ساخنة. في الأيام الخوالي ، كان عمال المناجم يأخذون قفصًا به كناري إلى المنجم ، وطالما كانت الطيور تغرد ، يمكنهم العمل بهدوء: لا يوجد غاز الميثان في المنجم. إذا صمت الكناري لفترة طويلة ، بل والأسوأ من ذلك - إلى الأبد ، فإن الموت قريب. في بداية القرن التاسع عشر ، اخترع الكيميائي الشهير H.Devy مصباح عامل منجم آمن ، ثم تم استبداله بالكهرباء ، لكن الانفجارات في مناجم الفحم استمرت.

حاليًا ، يتم التحكم في تركيز الميثان في الغلاف الجوي للمنجم أنظمة أوتوماتيكيةحماية الغاز. في التكوينات الحاملة للغاز ، يتم اتخاذ تدابير لتفريغ الغاز ومنفذ الغاز المعزول.

غالبًا ما تستخدم وسائل الإعلام عبارة "تم تسميم عمال المناجم بالميثان" ، إلخ. هناك تفسير أمي لحقائق الاختناق الناجم عن انخفاض تركيز الأكسجين في جو مشبع بالميثان. الميثان نفسه غير سام.

في التقارير الإعلامية والخيالية وحتى عمال المناجم ذوي الخبرة ، يشار خطأً إلى الميثان على أنه "غاز متفجر". في الواقع ، الغاز المتفجر هو خليط من الهيدروجين والأكسجين. عند الاشتعال ، يتصلون على الفور تقريبًا ، يحدث انفجار قوي. وكان الميثان منذ زمن بعيد يسمى "منجم" (أو "مستنقع" ، إذا لم نتحدث عن منجم) غاز.

الميثان قابل للاحتراق ، مما يجعل من الممكن استخدامه كوقود. من الممكن استخدام الميثان في إعادة التزود بالوقود في السيارات ، وكذلك في محطات الطاقة الحرارية. في الصناعة الكيميائية ، يستخدم الميثان كمادة خام هيدروكربونية.

تطلق معظم المناجم المحلية غاز الميثان في الغلاف الجوي ، وقليل منها فقط أدخل أو يقوم بتنفيذ منشآت للتخلص منه. في الخارج ، انعكس الوضع. علاوة على ذلك ، يتم تنفيذ مشاريع الآبار لإنتاج الميثان في الخزان بشكل نشط ، بما في ذلك كجزء من التفريغ الأولي لحقول المناجم.

تركيز الغاز الطبيعي المتفجر

الميثان هو غاز طبيعي عديم اللون والرائحة. الصيغة الكيميائية هي CH 4. في نوفمبر 2011 ، تم التعرف على ميثان طبقة الفحم كمعدن مستقل وتم تضمينه في

الخصائص الخطرة للغاز الطبيعي

الخصائص الخطرة للغاز الطبيعي.

السمية (الخصائص الخطرة للغاز الطبيعي). من الخصائص الخطرة للغازات الطبيعية سميتها ، والتي تعتمد على تكوين الغازات وقدرتها ، عند دمجها مع الهواء ، على تكوين خلائط قابلة للانفجار تشتعل من شرارة كهربائية أو لهب أو مصادر أخرى للنار.

الميثان والإيثان النقي ليسا سامين ، ولكن مع نقص الأكسجين في الهواء يتسببان في الاختناق.

الانفجار (الخصائص الخطرة للغاز الطبيعي). تشكل الغازات الطبيعية ، عند دمجها مع الأكسجين والهواء ، خليطًا قابلًا للاشتعال ، والذي يمكن أن ينفجر بقوة كبيرة في وجود مصدر حريق (لهب ، شرارة ، أجسام ساخنة). تكون درجة حرارة الاشتعال للغازات الطبيعية أقل ، وكلما زاد الوزن الجزيئي. تزداد قوة الانفجار بما يتناسب مع ضغط خليط الهواء والغاز.

يمكن أن تنفجر الغازات الطبيعية فقط عند حدود معينة لتركيز الغاز في خليط الغاز والهواء: من حد أدنى معين (حد أقل للانفجار) إلى حد أقصى معين (حد أعلى للانفجار).

يتوافق الحد الأدنى للانفجار للغاز مع مثل هذا المحتوى الغازي في خليط الغاز والهواء حيث يؤدي الانخفاض الإضافي فيه إلى جعل الخليط غير قابل للانفجار. يتميز الحد الأدنى بكمية الغاز الكافية للمسار الطبيعي لتفاعل الاحتراق.

يتوافق الحد الأقصى للانفجار مع محتوى الغاز هذا في خليط الهواء والغاز حيث تجعل الزيادة الإضافية الخليط غير قابل للانفجار. يتميز الحد الأعلى بمحتوى الهواء (الأكسجين) ، وهو غير كاف للمسار الطبيعي لتفاعل الاحتراق.

مع زيادة ضغط الخليط ، تزداد حدود قابليته للانفجار بشكل كبير. مع محتوى الغازات الخاملة (النيتروجين ، إلخ) ، تزداد أيضًا حدود القابلية للاشتعال للمخاليط.

الاحتراق والانفجار عمليتان كيميائية من نفس النوع ، لكنهما يختلفان بشدة في شدة التفاعل. أثناء الانفجار ، يحدث التفاعل في مكان مغلق (بدون وصول الهواء إلى مصدر الاشتعال لمزيج متفجر من الغاز والهواء) بسرعة كبيرة.

سرعة انتشار موجة الاحتراق التفجيرية أثناء الانفجار (900-3000 م / ث) أعلى بعدة مرات من سرعة الصوت في الهواء عند درجة حرارة الغرفة.

تصل قوة الانفجار إلى الحد الأقصى عندما يقترب محتوى الهواء في الخليط من المقدار المطلوب نظريًا للاحتراق الكامل.

إذا كان تركيز الغاز في الهواء ضمن النطاق القابل للاشتعال وفي وجود مصدر اشتعال ، فسيحدث انفجار ؛ إذا كان الغاز في الهواء أقل من الحد الأدنى أو أكثر من الحد الأعلى للاشتعال ، فإن الخليط غير قادر على الانفجار. نفاثة من خليط غاز مع تركيز غاز أعلى من الحد الأعلى للاشتعال ، تدخل حجم الهواء وتختلط به ، وتحترق بلهب هادئ. تبلغ سرعة انتشار مقدمة موجة الاحتراق عند الضغط الجوي حوالي 0.3-2.4 م / ث. قيمة السرعة المنخفضة للغازات الطبيعية ، والقيمة العليا للهيدروجين.

خصائص تفجير الهيدروكربونات البرافينية . تتجلى خصائص التفجير من الميثان إلى الهكسان ، حيث يعتمد عدد الأوكتان على كل من الوزن الجزيئي وبنية الجزيئات نفسها. كلما انخفض الوزن الجزيئي للهيدروكربون ، قلت خصائص تفجيره ، زاد رقم أوكتانه.

خصائص المكونات الفردية للغاز الطبيعي (ضع في اعتبارك التركيب التفصيلي للغاز الطبيعي)

الميثان(Cp) هو غاز عديم اللون والرائحة وأخف من الهواء. قابل للاشتعال ، ولكن لا يزال من الممكن تخزينه بسهولة كافية.
الإيثان(C2p) هو غاز عديم اللون والرائحة واللون ، أثقل قليلاً من الهواء. أيضا قابل للاحتراق ، ولكن لا يستخدم كوقود.
البروبان(C3H8) هو غاز عديم اللون والرائحة وسام. وله خاصية مفيدة: البروبان المسال عند ضغط منخفض مما يسهل فصله عن الشوائب ونقله.
البيوتان(C4h20) - مماثلة في خصائص البروبان ، ولكن لديها كثافة أعلى. ضعف وزن الهواء.
ثاني أكسيد الكربون(CO2) هو غاز عديم اللون والرائحة وذو طعم حامض. على عكس المكونات الأخرى للغاز الطبيعي (باستثناء الهيليوم) ، لا يحترق ثاني أكسيد الكربون. ثاني أكسيد الكربون هو أحد الغازات الأقل سمية.
الهيليوم(هو) - عديم اللون ، خفيف جدا (ثاني أخف الغازات بعد الهيدروجين) بدون لون ورائحة. خامل للغاية ، في ظل الظروف العادية لا يتفاعل مع أي من المواد. لا تحترق. إنه ليس سامًا ، ولكن عند الضغط المرتفع يمكن أن يسبب التخدير ، مثل الغازات الخاملة الأخرى.
كبريتيد الهيدروجين(h3S) هو غاز ثقيل عديم اللون برائحة البيض الفاسد. شديد السمية ، حتى مع وجود تركيزات منخفضة للغاية يسبب شلل العصب الشمي.
خصائص بعض الغازات الأخرى التي ليست جزءًا من الغاز الطبيعي ولكن لها استخدامات مماثلة لتلك الغازات الطبيعية
الإيثيلين(C2p) غاز عديم اللون ذو رائحة طيبة. إنه مشابه في خصائص الإيثان ، لكنه يختلف عنه في الكثافة المنخفضة والقابلية للاشتعال.
الأسيتيلين(C2h3) هو غاز عديم اللون سريع الاشتعال والانفجار. مع ضغط قوي ، يمكن أن تنفجر. لا يتم استخدامه في الحياة اليومية بسبب ارتفاع مخاطر نشوب حريق أو انفجار. التطبيق الرئيسي في أعمال اللحام.

الميثانتستخدم كوقود في مواقد الغاز. البروبان والبيوتانكوقود في بعض المركبات. تمتلئ الولاعات أيضًا بالبروبان المسال. الإيثاننادرا ما يستخدم كوقود ، واستخدامه الرئيسي هو إنتاج الإيثيلين. الإيثيلينهي واحدة من أكثر المواد العضوية إنتاجًا في العالم. إنها مادة خام لإنتاج البولي إيثيلين. الأسيتيلينتستخدم لإنشاء درجة حرارة عالية جدًا في علم المعادن (التوفيق وقطع المعادن). الأسيتيلينإنه قابل للاحتراق للغاية ، لذلك لا يستخدم كوقود في السيارات ، وحتى بدون ذلك ، يجب مراعاة شروط تخزينه بدقة. كبريتيد الهيدروجينعلى الرغم من سميته ، فإنه يستخدم بكميات صغيرة فيما يسمى. حمامات الكبريتيد. يستخدمون بعض الخصائص المطهرة لكبريتيد الهيدروجين.
رئيسي خاصية مفيدة الهيليومهي كثافته منخفضة جدا (7 مرات أخف من الهواء). هيليوم ملء البالونات والمناطيد. الهيدروجين أخف من الهيليوم ، لكنه في نفس الوقت قابل للاشتعال. تحظى بشعبية كبيرة بين الأطفال بالونات الهواءتضخم بالهيليوم.

جميع الهيدروكربونات ، عندما تتأكسد بالكامل (الأكسجين الزائد) ، تطلق ثاني أكسيد الكربون والماء. فمثلا:
Cp + 3O2 = CO2 + 2h3O
مع عدم اكتمال (نقص الأكسجين) - أول أكسيد الكربون والماء:
2Cp + 6O2 = 2CO + 4h3O
مع كمية أقل من الأكسجين ، يتم إطلاق الكربون المشتت بدقة (السخام):
Cp + O2 = C + 2h3O.
يحترق الميثان بلهب أزرق ، والإيثان - عديم اللون تقريبًا ، مثل الكحول والبروبان والبيوتان - أصفر ، والإيثيلين - مضيء ، وأول أكسيد الكربون - أزرق فاتح. الأسيتيلين - مصفر ، يدخن بقوة. إذا كان لديك منزل موقد غازوبدلاً من اللهب الأزرق المعتاد ، ترى اللون الأصفر - كما تعلمون ، هذا غاز الميثان المخفف بالبروبان.

الهيليوم، على عكس أي غاز آخر ، لا يوجد في حالة صلبة.
غاز الضحكهو الاسم التافه لأكسيد النيتروز N2O.

الخصائص الخطرة للغاز الطبيعي

الخصائص الخطرة للغاز الطبيعي. السمية (الخصائص الخطرة للغاز الطبيعي). الانفجار (الخصائص الخطرة للغاز الطبيعي).

سي آي بي كونترولز ذ م م

حدود المتفجرات (الحد الأدنى للانفجار والمتفجرات من مخلفات الحرب)

ما هي حدود الانفجار الدنيا والعليا (LEL و ULL)؟

من أجل تكوين جو متفجر ، من الضروري وجود مادة قابلة للاشتعال بتركيز معين.

في الأساس ، تتطلب جميع الغازات والأبخرة الأكسجين للاشتعال. مع وجود فائض من الأكسجين ونقصه ، لن يشتعل الخليط. الاستثناء الوحيد هو الأسيتيلين ، الذي لا يتطلب اشتعال الأكسجين. التركيزات المنخفضة والعالية تسمى "حد الانفجار".

• الحد الأدنى للانفجار (LEL): حد تركيز خليط الغاز والهواء الذي تحته لا يمكن لمزيج الهواء والغاز الاشتعال.
• الحد الأعلى للانفجار (UEL): حد تركيز خليط غاز-هواء لا يشتعل فوقه خليط غاز-هواء.

حدود المتفجرات للجو المتفجر:

إذا كان تركيز مادة في الهواء منخفضًا جدًا (خليط قليل الدهن) أو مرتفع جدًا (خليط مشبع) ، فلن يحدث انفجار ، وعلى الأرجح قد يحدث تفاعل احتراق بطيء أو لن يحدث على الإطلاق.
سيحدث تفاعل اشتعال يتبعه تفاعل انفجار في النطاق بين الحد الأدنى للانفجار (LEL) والعليا (URL).
تعتمد حدود التفجير على ضغط الغلاف الجوي المحيط وتركيز الأكسجين في الهواء.

أمثلة على حدود الانفجار الدنيا والعليا لمختلف الغازات والأبخرة:

الغبار أيضًا متفجر عند تركيزات معينة:

• الحد الأدنى لانفجار الغبار: في حدود ما يقرب من 20 إلى 60 جم ​​/ م 3 من الهواء.
• حد الانفجار الأعلى للغبار: في حدود 2 إلى 6 كجم / م 3 من الهواء.

قد تختلف هذه المعلمات لأنواع مختلفة من الغبار. قد تشكل الأتربة شديدة الاشتعال خليطاً قابلاً للاشتعال بتركيزات مادة أقل من 15 جم / م 3.

هناك ثلاث فئات فرعية من الفئة الثانية: IIA ، IIB ، IIC. تتضمن كل فئة فرعية لاحقة (يمكن أن تحل محل) الفئة السابقة ، أي أن الفئة الفرعية C هي الأعلى وتفي بمتطلبات جميع الفئات - A و B و C. وبالتالي ، فهي الأكثر "صرامة".

هناك ثلاث فئات في نظام IECEx: الأول والثاني والثالث.
من الفئة الثانية ، تم فصل الغبار إلى الفئة الثالثة. (الفئة الثانية للغازات ، الفئة الثالثة للغبار).

يوفر نظام NEC و CEC تصنيفًا أكثر تقدمًا للمخاليط المتفجرة من الغازات والغبار لضمان قدر أكبر من السلامة حسب الفئات والمجموعات الفرعية (الفئة الأولى المجموعة أ ؛ الفئة الأولى المجموعة ب ؛ الفئة الأولى المجموعة ج ؛ الفئة الأولى المجموعة د ؛ الفئة الأولى المجموعة هـ ؛ Class II Group F Class II Group G). على سبيل المثال ، بالنسبة لمناجم الفحم يتم إنتاجه بعلامات مزدوجة: الفئة الأولى المجموعة د (للميثان) ؛ الفئة الثانية المجموعة F (لغبار الفحم).

خصائص المخاليط المتفجرة

بالنسبة للعديد من المخاليط المتفجرة الشائعة ، تم بناء ما يسمى بخصائص الاشتعال تجريبيًا. لكل وقود ، يوجد حد أدنى من طاقة الاشتعال (MEI) يتوافق مع النسبة المثالية من الوقود والهواء التي يتم فيها اشتعال الخليط بسهولة. تحت MEP ، الاشتعال مستحيل في أي تركيز. بالنسبة لتركيز أقل من القيمة المقابلة لـ MEP ، تزداد كمية الطاقة المطلوبة لإشعال الخليط حتى تصبح قيمة التركيز أقل من القيمة التي لا يمكن أن يشتعل بها الخليط بسبب كمية الوقود الصغيرة. هذه القيمة تسمى الحد الأدنى للانفجار (LEB). وبالمثل ، مع زيادة التركيز ، تزداد كمية الطاقة اللازمة للاشتعال حتى يتجاوز التركيز قيمة لا يمكن أن يحدث فيها الاشتعال بسبب عدم كفاية عامل الأكسدة. هذه القيمة تسمى الحد الأعلى للانفجار (IGW).

من وجهة نظر عملية ، يعتبر NGV أكثر أهمية وأهمية من IGV ، لأنه يحدد ، من حيث النسبة المئوية ، الحد الأدنى من الوقود المطلوب لتشكيل خليط متفجر. هذه المعلومات مهمة في تصنيف المناطق الخطرة.

وفقًا لـ GOST ، ينطبق التصنيف التالي وفقًا لدرجة حرارة الاشتعال الذاتي:

• Т1 - الهيدروجين وغاز الماء وغاز الإضاءة والهيدروجين 75٪ + نيتروجين 25٪ "؛
• T2 - الأسيتيلين ، ميثيل ديكلوروسيلان ؛
• Т3 - ثلاثي كلورو سيلان ؛
• T4 - لا ينطبق ؛
• T5 - ثاني كبريتيد الكربون ؛
• T6 - لا ينطبق.

• T1 - الأمونيا ، ... ، الأسيتون ، ... ، البنزين ، 1،2-ثنائي كلورو بروبان ، ثنائي كلورو الإيثان ، ثنائي إيثيل أمين ، ... ، غاز الأفران العالية ، الأيزوبوتان ، ... ، الميثان (صناعي ، يحتوي على الهيدروجين 75 مرة أعلى من الميثان المنجم) ، البروبان ، ... ، المذيبات ، المذيبات البترولية ، كحول دياسيتون ، ... ، كلوروبنزين ، ... ، الإيثان ؛
• T2 - alkylbenzene، amyl acetate، ...، gasoline B95 \ 130، butane، ... solvents ...، alcohol، ...، ethylbenzene، cyclohexanol؛
• T3 - البنزين A-66 ، A-72 ، A-76 ، "جالوش" ، B-70 ، الاستخراج. بوتيل ميثاكريلات ، هكسان ، هيبتان ، ... ، كيروسين ، بترول ، إثير البترول ، بوليستر ، بنتان ، زيت التربنتين ، كحول ، وقود T-1 و TS-1 ، روح بيضاء ، سيكلوهكسان ، إيثيل مركابتان ؛
• T4 - أسيتالديهيد ، ألدهيد متساوي التوتر ، ألدهيد زبداني ، ألدهيد بروبيوني ، ديكان ، رباعي ميثيل ديامين ميثان ، 1،1،3 - ثلاثي إيثوكسيبوتان ؛
• T5 و T6 - لا تنطبق.

• T1 - غاز فرن الكوك ، حمض الهيدروسيانيك ؛
• T2 - ديفينيل ، 4،4 - ثنائي ميثيل ديوكسان ، ثنائي ميثيل كلورو سيلان ، ديوكسان ، ... ، نيتروسيكلوهكسان ، أكسيد البروبيلين ، أكسيد الإيثيلين ، ... ، إيثيلين ؛
• T3 - أكرولين ، فينيل تريكلوروسيلان ، كبريتيد الهيدروجين ، تتراهيدروفوران ، رباعي إيثوكسيسيلان ، ثلاثي إيثوكسيسيلان ، وقود ديزل ، فورمالجليكول ، إيثيل كلورو سيلان ، إيثيل سيلوسولف ؛
• T4 - ثنائي بيوتيل إيثر ، إيثيل إيثر ، إيثيلين جليكول إيثيل إيثر ؛
• T5 و T6 - لا تنطبق. كما يتضح من البيانات أعلاه ، تعد فئة IIC زائدة عن الحاجة في معظم حالات استخدام معدات الاتصال في أشياء حقيقية.

معلومات إضافية.

يتم تحديد الفئات IIA و IIB و IIC من خلال المعلمات التالية: أقصى خلوص تجريبي آمن (BEMZ - أقصى فجوة بين حواف الغلاف ، والتي من خلالها لا ينتقل الانفجار من الغلاف إلى البيئة) وقيمة MTE ( نسبة تيار الاشتعال الأدنى لخليط الغازات المتفجرة وأدنى حد لتيار الاشتعال الميثان).

فئة درجة الحرارة.

يتم تحديد فئة درجة حرارة المعدات الكهربائية من خلال الحد الأقصى لدرجة الحرارة بالدرجات المئوية التي يمكن أن تكون لأسطح المعدات المقاومة للانفجار أثناء التشغيل.

يتم تعيين فئة درجة حرارة الجهاز بناءً على درجة الحرارة الدنيا لنطاق درجة الحرارة المقابلة (الحد الأيسر): يجب أن يكون للمعدات التي يمكن استخدامها في بيئة من الغازات ذات درجة حرارة الاشتعال الذاتي من الفئة T4 درجة حرارة قصوى لعناصر السطح أقل من 135 درجات؛ T5 أقل من 100 و T6 أقل من 85.

بمناسبة المعدات من الفئة الأولى في روسيا:

مثال بمناسبة العلامات: РВ1В

ExdIIBT4

علامة سابقة على معدات مقاومة للانفجار وفقًا لمعيار CENELEC ؛ د - نوع الحماية من الانفجار (حاوية مقاومة للاشتعال) ؛ IIB - فئة خطر الانفجار لخليط الغاز الثاني الخيار B (انظر أعلاه) ؛ T4 - مجموعة الخليط حسب درجة حرارة الاشتعال (درجة حرارة لا تزيد عن 135 درجة مئوية)

علامة FM وفقًا لـ NEC و CEC:

تسميات مقاومة للانفجار وفقًا لمعيار FM الأمريكي.

تتطابق Factory Mutual (FM) بشكل أساسي مع المعايير الأوروبية والروسية ، ولكنها تختلف عنها في شكل التسجيل. تشير المواصفة القياسية الأمريكية أيضًا إلى شروط استخدام المعدات: الفئة المتفجرة للبيئة (الفئة) وظروف التشغيل (القسم) ومجموعات الخليط وفقًا لدرجة حرارة الاشتعال الذاتي (المجموعة).

يمكن أن تحتوي الفئة على القيم الأولى والثانية والثالثة: الفئة الأولى - مخاليط متفجرة من الغازات والأبخرة ، الفئة الثانية - الغبار القابل للاحتراق ، الفئة الثالثة - الألياف القابلة للاحتراق.

يمكن أن يكون للقسم القيم 1 و 2: القسم 1 هو تناظرية كاملة للمنطقة B1 (B2) - يوجد خليط متفجر في ظل ظروف التشغيل العادية ؛ القسم 2 هو نظير لمنطقة B1A (B2A) ، حيث يمكن أن يظهر خليط متفجر فقط كنتيجة لحادث أو اضطرابات عملية.

يتطلب العمل في منطقة Div.1 معدات مقاومة للانفجار بشكل خاص (آمنة جوهريًا من حيث المعيار) ، ويتطلب العمل في منطقة Div.2 معدات مقاومة للانفجار من الدرجة غير الحارقة.

تشكل مخاليط الهواء المتفجرة والغازات والأبخرة 7 مجموعات فرعية لها تشابهات مباشرة في المعايير الروسية والأوروبية:

• المجموعة أ - مخاليط تحتوي على الأسيتيلين (IIC T3 ، T2) ؛
• المجموعة ب - مخاليط تحتوي على بوتادين ، أكرولين ، هيدروجين وأكسيد إيثيلين (IIC T2 ، T1) ؛
• المجموعة ج - مخاليط تحتوي على البروبان الحلقي أو الإيثيلين أو الإيثيل إيثر (IIB T4 ، T3 ، T2) ؛
• المجموعة د - مخاليط تحتوي على كحول ، أمونيا ، بنزين ، بوتان ، بنزين ، هكسان ، ورنيش ، أبخرة مذيبات ، كيروسين ، غاز طبيعي أو بروبان (IIA T1 ، T2 ، T3 ، T4) ؛
• المجموعة E - التعليق الهوائي لجزيئات الغبار المعدنية القابلة للاحتراق ، بغض النظر عن الموصلية الكهربائية ، أو الغبار مع خصائص الخطر المماثلة ، والتي لها موصلية حجمية محددة أقل من 100 KΩ - انظر.
• المجموعة F - مخاليط تحتوي على غبار السخام القابل للاحتراق ، فحمأو فحم الكوك بمحتوى قابل للاحتراق يزيد عن 8٪ من حيث الحجم ، أو معلقات ذات موصلية من 100 إلى 100000 أوم سم ؛
• المجموعة G - معلقات غبار قابلة للاحتراق لها مقاومة تزيد عن 100000 أوم - سم.

ATEX هو المعيار الأوروبي الجديد للمعدات المقاومة للانفجار.

وفقًا لتوجيه الاتحاد الأوروبي 94/9 / EC اعتبارًا من 1 يوليو 2003 ، تم تقديم معيار ATEX جديد. سيحل التصنيف الجديد محل CENELEC القديم وسيتم تطبيقه في الدول الأوروبية.

ATEX اختصار لـ Atmospheres Explosible (خليط متفجر من الغازات). تنطبق متطلبات ATEX على المعدات الميكانيكية والكهربائية ومعدات الحماية المعدة للاستخدام في أجواء قابلة للانفجار ، سواء تحت الأرض أو فوقها.

يشدد معيار ATEX متطلبات معايير EN50020 / EN50014 فيما يتعلق بمعدات IS (الآمنة جوهريًا). تشمل هذه الشد:

• الحد من المعلمات السعوية للدائرة ؛
• استخدام فئات الحماية الأخرى ؛
• المتطلبات الجديدة للكهرباء الساكنة ؛
• باستخدام حقيبة جلدية واقية.

ضع في اعتبارك تصنيف المعدات المقاومة للانفجار وفقًا لـ ATEX باستخدام المثال التالي:

جانب البيئة

حدود التفجير لمخاليط الهيدروجين والهواء

بعض الغازات والأبخرة في خليط معين مع الهواء تكون قابلة للانفجار. تتميز مخاليط الهواء مع الأسيتيلين والإيثيلين والبنزين والميثان وأول أكسيد الكربون والأمونيا والهيدروجين بزيادة القدرة على الانفجار. يمكن أن يحدث انفجار خليط فقط عند نسب معينة من الغازات القابلة للاحتراق مع الهواء أو الأكسجين ، والتي تتميز بحدود متفجرة منخفضة ومرتفعة. الحد الأدنى للانفجار هو الحد الأدنى لكمية الغاز أو البخار في الهواء والتي ، إذا اشتعلت ، يمكن أن تؤدي إلى انفجار. الحد الأعلى للانفجار هو الحد الأقصى لمحتوى الغاز أو البخار في الهواء والذي لا يزال من الممكن حدوث انفجار فيه في حالة الاشتعال. تقع المنطقة المتفجرة الخطرة بين الحدين الأدنى والأعلى. تركيز الغازات أو الأبخرة في هواء المباني الصناعية تحت الحد الأدنى والأعلى للانفجار غير قابل للانفجار ، لأنه لا يسبب الاحتراق النشط والانفجار - في الحالة الأولى بسبب الهواء الزائد ، وفي الحالة الثانية بسبب لعدم وجودها.

عندما يخلط الهيدروجين بالهواء ، فإنه يشكل خليطًا متفجرًا - ما يسمى بغاز التفجير. يكون هذا الغاز أكثر قابلية للانفجار عندما تكون نسبة حجم الهيدروجين والأكسجين 2: 1 ، أو الهيدروجين والهواء 2: 5 تقريبًا ، حيث يحتوي الهواء على حوالي 21٪ أكسجين.

يُعتقد أن التركيزات المتفجرة للهيدروجين مع الأكسجين تحدث من 4٪ إلى 96٪ من حيث الحجم. عند مزجه مع الهواء من 4٪ إلى 75 (74)٪ بالحجم. تظهر هذه الأرقام الآن في معظم الكتب المرجعية ، ويمكن استخدامها لتقديرات إرشادية. ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أن الدراسات اللاحقة (حوالي نهاية الثمانينيات) كشفت أن الهيدروجين بكميات كبيرة يمكن أن يكون متفجرًا حتى عند التركيز المنخفض. كلما زاد الحجم ، كلما انخفض تركيز الهيدروجين.

مصدر هذا الخطأ الذي تم نشره على نطاق واسع هو أن الانفجار تمت دراسته في المختبرات بأحجام صغيرة. نظرًا لأن تفاعل الهيدروجين مع الأكسجين هو تفاعل كيميائي متسلسل يحدث وفقًا لآلية الجذور الحرة ، فإن "موت" الجذور الحرة على الجدران (أو ، على سبيل المثال ، سطح جزيئات الغبار) أمر بالغ الأهمية لاستمرار السلسلة . في الحالات التي يكون فيها من الممكن إنشاء تركيزات "حدودية" بأحجام كبيرة (مباني ، حظائر ، ورش عمل) ، يجب أن يوضع في الاعتبار أن تركيز المتفجرات الفعلي قد يختلف من 4٪ إلى الأعلى والأسفل.

المزيد من المقالات ذات الصلة

تطوير تدابير لحماية وحماية الهواء الجوي أثناء تشغيل مؤسسة تقنية المطاط
يتم تنفيذ مشروع التخرج على أساس المعرفة المكتسبة في تخصصات "البيئة العامة وعلم البيئة الجديدة" ، "الكيمياء العامة" ، "الرياضيات العليا" ، "علم الأحياء" ، "الفيزياء" ، إلخ. الغرض من مشروع التخرج هو: تطوير المهارات بشكل مستقل.

المشاكل البيئية الرئيسية في إقليم ألتاي
لن تترك التايغا المهيبة والقمم الثلجية المبهرة والأنهار السريعة والبحيرات النظيفة غير مبالية حتى أكثر الأشخاص قسوة. ليس من المستغرب أن تكون محمية Altai (بما في ذلك بحيرة Teletskoye الفريدة) والعديد من النعيم.

الجانب البيئي حدود الانفجار لمخاليط الهيدروجين والهواء بعض الغازات والأبخرة في مخاليط معينة مع الهواء قابلة للانفجار. مخاليط الهواء مع