Безопасность труда и охрана жизнедеятельности
Химический процесс горения. Факторы обеспечивающие процесс горения. Для протекания процесса горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества окислителя и источника зажигания. Полное при избытке кислорода продукты горения не способны к дальнейшему окислению.
74. Химический процесс горения. Факторы, обеспечивающие процесс горения. Основные принципы тушения возгораний.
Горение- это сложное, быстро протекаемое физико-химическое превращение веществ, сопровождающееся выделением тепла и света. Для протекания процесса горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника зажигания.
Окислитель - кислород воздуха или некоторые другие вещества: хлор, фтор, бром, оксид азота.
Источник зажигания - случайные искры различного происхождения (электрические, статические и др.)
Различают полное и неполное горение. Полное при избытке кислорода, продукты горения не способны к дальнейшему окислению. Неполное происходит при недостатке кислорода и образуются продукты токсичные и горючие.
По скорости распространения пламени различают: дефлаграционное горение скорость распространения десятки м/с; взрывное сотни метров в секунду; детонационное (тысячи метров в сек.)
В зависимости от горючей смеси горение бывает: гомогенное (одно агрегатное состояние у окислителя); гетерогенное.
Процессы возникновения горения:
Вспышка- быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.
Возгорание возникновение горения под действие источника зажигания.
Воспламенение возгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Самовозгорание явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания.
- самовоспламенение самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Одним из эффективных средств тушения пожаров являются огнетушители. В настоящее время широко используют ручной огнетушитель ОХП-10, воздушно-пенный ОВП-10 (рисунок 10), углекислотные ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8, передвижной углекислотный огнетушитель УП-2М и порошковые огнетушители -ОП-1, ОПС-6, ОПС-10 (рисунок 11).
Химический пенный ручной огнетушитель ОХП-10 предназначен для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения.
Для приведения огнетушителя в действие необходимо, взяв его за боковую и нижнюю ручки, перевернуть огнетушитель крышкой вниз, а рукоятку повернуть на 180°. При этом клапан кислотного стакана открывается, кислотная часть заряда вытекает из стакана и смешивается со щелочной частью. Образуется пена и повышается давление в корпусе огнетушителя. Под действием давления пена через спрыски выбрасывается наружу. Продолжительность действия огнетушителя около 1 мин, длина струи 68 м, производительность 90 л пены.
Воздушно-пенные огнетушители используют для тушения загораний разнообразных веществ и материалов, кроме щелочных металлов, электроустановок, находящихся под напряжением, и веществ, горящих без доступа воздуха.
Для приведения в действие огнетушителя следует нажать на пусковой рычаг. При этом сжатый в баллоне диоксид углерода через раструб выбрасывает раствор пенообразователя. Огнетушитель действует в течение 20 с, длина струи 4,5 м.
Кроме пенных огнетушителей применяют углекислотные огнетушители ОУ-2, ОУ-5 и ОУ-8
Для тушения пожаров применяют различные огнегасительные средства . К наиболее распространенным относят воду. Кроме нее используют песок и другие виды грунта, различные пены и порошки.
Водой нельзя гасить нефтепродукты, пожар в электрооборудовании, находящемся под напряжением, карбиды натрия, кальция и калия. Нефтепродукты и другие вещества, плотность которых меньше воды, всплывают над ней и разливаются по большой площади, отчего пожар может усилиться. Вода является проводником электрического тока, поэтому нельзя направлять струю воды на электрооборудование, так как может произойти поражение электрическим током. С карбидами щелочных металлов вода вступает в реакцию с образованием легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ.
Песок и все другие виды грунта универсальное средство гашения небольших очагов пожара. Его бросают на огонь лопатами, совками или ведрами так, чтобы сначала локализовать огонь, а затем его засыпать.
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать |
|||
| 79593. | АТФ индуцированное изменение внутриклеточной концентрации кальция в нейронах неокортекса крыс | 3 MB | |
| Молекула АТФ давно известна как повсеместно распространенный источник энергии для внутриклеточного метаболизма. Но ее свойства как нейротрансмитера были обнаружены сравнительно недавно. Сегодня уже не осталось никаких сомнений, что АТФ является нейротрансмитером в автономных нейромышечных соединениях... | |||
| 79594. | Анализ истории развития вексельного обращения в России | 520.5 KB | |
| Характерным примером последних являются векселя. Безусловность векселя как долгового обязательства строгость и быстрота взыскания по нему послужили основой создания других видов платежей и расчетов банкнот чеков аккредитивов. | |||
| 79595. | РОЗРОБКА АНТИКРИЗОВОЇ ПРОГРАМИ ПІДПРИЄМСТВА | 249 KB | |
| У магістерській роботі розкрита сутність і принципи політики антикризового управління підприємством. Дана класифікація кризових явищ. На прикладі діючого підприємства проведено аналіз господарської діяльності та на основі отриманих даних розроблені та обґрунтовані заходи, необхідні для ефективного виводу підприємства з кризового стану. | |||
| 79598. | ТІКЕЛЕЙ САЛЫҚТАРДЫ ЕСЕПТЕУ МЕХАНИЗМІ ЖӘНЕ ЖЕТІЛДІРУ ЖОЛДАРЫ | 60.53 KB | |
| Тікелей салықтардың фискалдық және реттеушілік қызметін ескере отырып, табысқа салынатын салық ставкалары жоғары болуын ескеру. Салық салу базасының табысқа және мүллікке салынатын салық үлесін қайта қарау кәсіпорын бөлігінің жасырын бизнеске кетпеуін қамсыздандырады. | |||
| 79599. | Комплексный анализ уголовной ответственности за торговлю людьми | 146.89 KB | |
| Социально-правовая характеристика торговли людьми по законодательству России и зарубежных стран. Понятие содержание и история развития законодательства об институте торговли людьми. Ответственность за торговлю людьми в законодательствах зарубежных стран. Проблемы уголовно-правового регулирования и квалификации элементов состава торговли людьми. | |||
| 79600. | Изучение тревожности у детей 6-7 лет средствами игровой терапии | 643 KB | |
| Гипотеза нашего исследования основана на том, что коррекционная работа будет способствовать снижению тревожностей у детей 6-7 лет, Психолог обладает навыками моделирования и подбора специальных коррекционных упражнений, программ по преодолению тревожности, которые могут осуществлять адресную, индивидуальную коррекцию. | |||
| 79601. | ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕАТРАЛИЗАЦИИ В СОЦИОКУЛЬТУРНОЙ СФЕРЕ (НА ПРИМЕРЕ СОЦИОКУЛЬТУРНОГО PR-ПРОЕКТА «ЭТЮД») | 3.8 MB | |
| Все вышесказанное определило цель нашего дипломного проекта – охарактеризовать театрализацию как технологию связей с общественностью применительно в социокультурной сфере и реализовать социокультурный PR-проект, направленный на социализацию детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей... | |||
ЛЕКЦИЯ 1
РАЗДЕЛ 1. Основные представления о горении
Явления, наблюдающиеся при горении свечи, таковы, что нет ни одного закона природы, который при этом не был бы так или иначе затронут.
М. Фарадей
ТЕМА 1. ОСНОВЫ ПРОЦЕСОВ ГОРЕНИЯ
Вопросы:
1. Определение процесса горения, необходимые и достаточные условия для горения. Виды горения.
2. Основные характеристики пламени. Температура пламени.
3. Классификация горючих веществ, окислителей и источников зажигания. Химические реакции, протекающие при горении.
В середине XVIII века М.В.Ломоносов впервые высказал предположение о том, что процесс горения - это процесс взаимодействия горючего вещества с кислородом воздуха, т.е. окисление. Французский ученый А. Лавуазье в 1772-76 г. г. экспериментально подтвердил это. В 1883 году французские химики Маляр и Ле-Шателье измерили нормальную скорость распространения пламени. Выдающийся вклад в создание и развитие теории горения внесли представители русской и советской школы. Наш соотечественник, физик и метеоролог В.А. Михельсон в начале 1900-х годов установил зависимость скорости распространения фронта пламени от состава горючей смеси, заложил основы тепловой теории взрывного горения, развил теорию горения газа в горелке Бунзена.
Основоположник советской школы горения, лауреат Нобелевской премии, академик Н.Н. Семенов разработал теорию разветвленных цепных реакций и теплового самовоспламенения (взрыва). Академик Я.Б. Зельдович и профессор Д.А. Франк-Каменецкий создали теорию распространения пламени. Основополагающие исследования наших ученых получили всемирное признание.
Горение - это быстропротекающий (секунды или доли секунд), окислительно-восстановительный, экзотермический,
самоподдерживающийся процесс, часто сопровождающийся свечением и образованием пламени.
Отсутствие какого-либо из указанных признаков будет свидетельствовать о том, что рассматриваемый процесс к горению не относится, например, коррозия металлов, свечение электролампочки, фосфоресценция и т.п.
В понятие горения не входят медленные реакции (низкотемпературное окисление, биохимическое окисление) и очень быстрые (взрывчатые превращения). Горение происходит не только за счет образования оксидов, но также за счет образования фторидов, хлоридов и нитридов. Установлено, что в качестве окислителя в реакциях горения могут выступать кислородсодержащие ангидриды, соли и кислоты элементов переменной валентности (серы, азота, хрома, марганца, хлора и др.).
Реакции окисления экзотермичны, следовательно, при горении выделяется большое количество теплоты. Этим обусловлена высокая температура процессов горения, например, древесины - 700-800°С, нефтепродуктов - 1300-1500°С. Согласно правилу Вант-Гоффа, при повышении температуры на каждые 10°С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза, то есть скорость реакции окисления должна быть высокой. Отсюда следует, что в основе процессов горения лежат высокоскоростные и высокотемпературные реакции окисления. При горении образуются нагретые до высокой температуры летучие продукты: С0 2 , Н 2 0, СО и др. Плотность раскаленных продуктов горения в 3-5 раз меньше плотности окружающего воздуха. Поэтому они вытесняются свежим воздухом вверх, т.е. над очагом горения существует непрерывно поднимающийся вверх конвективный поток горячей определения Т с. Начиная с некоторых предельных значений, смеси, как бедные, так и богатые, не способны воспламеняться. Это подтверждается экспериментально. Например, кривая зависимости Т с = f(C) для оксида
от состава смеси
4. Скорость реакции горения зависит от давления и катализаторов, поэтому температура самовоспламенения зависит также и от этих факторов (табл.1). Таблица 1 Изменение температуры самовоспламенения в зависимости от давления
Катализаторы, как известно, делятся на положительные (ускоряющие) и отрицательные (замедляющие реакцию). Положительные катализаторы снижают температуру самовоспламенения, а отрицательные - повышают.
Каталитическими свойствами могут обладать стенки сосуда, в котором находится горючая смесь. С увеличением каталитической активности материала стенки сосуда Т с снижается.
Температура самовоспламенения смеси горючих веществ обычно не подчиняется правилу аддитивности. Так, например, температура самовоспламенения смеси метанола и диэтилового эфира разного состава всегда ниже рассчитанной по правилу аддитивности.
Таким образом, приведенные данные показывают, что температура
самовоспламенения действительно не является константой, а зависит от
множества факторов. Истинное ее значение в точке С на рис^2 экспериментально можно определить только путем прямого измерения температуры. Однако современные средства измерений не позволяют пока это сделать с достаточной степенью точности, поскольку неизвестно, в какой именно точке объема горючей смеси возникает первоначальный очаг горения. Тепловая теория самовоспламенения подсказывает выход из данной ситуации. В точке касания С, с одной стороны, существует равенство тепловыделения и теплоотвода. С другой стороны, в точке С каждая функция является касательной к другой, т.е. производные по температуре от q+ и q_ также должны быть равны между собой В математической форме это будет иметь следующий вид:
Qrop - V-k 0 -C r0 p-C 0 K-exp(-E/RT c) = a (T-To)-S (27)
и для производных:
Q r0p -V-k o -C r0p -C 0K -exp(-E/RTc)-E/RT c 2 = a-S (28)
Разделив (27) на (28), получим:
RT c 2 /E = Т с - Т 0 . (29)
Путем несложных математических преобразований из этого квадратного уравнения можно найти выражение для Тс, которое будет иметь вид: T c = To + RT c 2 /E. (30)
Из рис.2 видно, что при самовоспламенении смесь в сосуде нагревается от температуры Т 0 до Т с. Расчеты показывают, что разница между ними невелика. Например, для углеводородов она равна всего 30 °С.
Это обстоятельство используется на практике: за температуру самовоспламенения принимается наименьшая температура стенки сосуда, при которой происходит самовоспламенение.
Так как температура самовоспламенения зависит от условий ее определения (от материала сосуда, его формы, размеров и т.д.), то чтобы исключить этот момент, в нашей стране и за рубежом законодательным путем установлены одинаковые для всех лабораторий условия испытаний, зафиксированные в ГОСТе 12.1.044. Следует отметить, что методика эта универсальна и применяется для определения температуры самовоспламенения газов, жидкостей и твердых горючих веществ. В настоящее время температура самовоспламенения определена для многих веществ, и ее можно найти в справочной литературе. Для алканов, ароматических углеводородов и алифатических спиртов она может быть приближенно рассчитана по условной средней длине молекулы соединения.
Ø наличие горючего вещества,
Ø наличие окислителя
Ø наличие источника зажигания.
Горючее вещество и окислитель должны быть нагреты до определенной температуры источником зажигания. В установившемся процессе горения постоянным источником воспламенения является зона горения, т.е. область, где происходит реакция, выделяется тепло и свет.
Источники зажигания:
Ø открытый огонь,
Ø тепло нагревательных элементов и приборов,
Ø электрическую энергию,
Ø энергию механических искр,
Ø разрядов статического электричества и молнии,
Ø энергию процессов саморазогревания веществ и материалов (самовозгорание) и т.п.
Сгорание веществ может быть полным и неполным. При полном сгорании образуются продукты, не способные к дальнейшему горению (СО 2 , Н 2 О, НСl); при неполном получающиеся продукты способны к дальнейшему горению (С, СО, СН, Н 2 S, HCN, NH 3), как правило, продукты неполного сгорания являются токсичными. Признаком неполного сгорания является наличие дыма, содержащего несгоревшие частицы углерода (сажи). Продуктами сгорания называют газообразные, жидкие и твердые вещества, образующиеся в результате соединения горючего вещества с кислородом в процессе горения. Состав их зависит от состава горящего вещества и условий его горения. В условиях пожара чаще всего горят органические вещества (древесина, ткани, бензин, пластмасса, резина и др.) в состав которых входят главным образом углерод, водород, кислород и азот. Реже во время пожара горят неорганические вещества, такие как сера, фосфор, натрий, калий, алюминий, титан, магний и др.
При изменении концентрации кислорода в воздухе изменяется и интенсивность горения. Горение большинства веществ прекращается при содержании кислорода в воздухе менее 16 %.
При нагревании все жидкие горючие вещества и большинство твердых, испаряясь или разлагаясь, превращаются в газообразные, которые образуют горючие смеси с кислородом или другим окислителем. Чтобы началось горение газовоздушной смеси, не обязательно наличие внешнего источника зажигания, достаточно повышение температуры до определенного предела.
Пожар, помимо горения, включает явления массо- и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве. Эти явления взаимосвязаны и характеризуются параметрами пожара: скоростью выгорания, температурой и т.д. и определяются рядом условий, многие из которых носят случайный характер.
Явления массо- и теплообмена называют общими явлениями , т.е. характерными для любого пожара независимо от его размеров и места возникновения. Только ликвидация горения может привести к их прекращению. При пожаре процесс горения в течение достаточно большого промежутка времени не управляется человеком. Следствием этого процесса являются большие материальные потери.
Общие явления могут привести к возникновению частных явлений , т.е. таких, которые могут происходить на пожарах, а могут и не происходить. К ним относят: взрывы, деформацию и обрушение технологических аппаратов и установок, строительных конструкций, вскипание или выброс нефтепродуктов из резервуаров и другие явления. Возникновение и протекание частных явлений возможно лишь при создании на пожарах определенных благоприятных для этого условий.
Пожар сопровождается еще и социальными явлениями, наносящими обществу не только материальный ущерб. Гибель людей, термические травмы и отравления токсичными продуктами горения, возникновение паники на объектах с массовым пребыванием людей и т.п. – тоже явления происходящие на пожарах. И они тоже частные, так как вторичны от общих явлений, сопровождающих пожар. Это особая группа явлений, вызывающая значительные психологические перегрузки и даже стрессовые состояния у людей.
Условия возникновения горения:
Ø наличие горючего вещества,
Ø наличие окислителя
Ø наличие источника зажигания.
Горючее вещество и окислитель должны быть нагреты до определенной температуры источником зажигания. В установившемся процессе горения постоянным источником воспламенения является зона горения, ᴛ.ᴇ. область, где происходит реакция, выделяется тепло и свет.
Источники зажигания:
Ø открытый огонь,
Ø тепло нагревательных элементов и приборов,
Ø электрическую энергию,
Ø энергию механических искр,
Ø разрядов статического электричества и молнии,
Ø энергию процессов саморазогревания веществ и материалов (самовозгорание) и т.п.
Сгорание веществ должна быть полным и неполным. При полном сгорании образуются продукты, не способные к дальнейшему горению (СО 2 , Н 2 О, НСl); при неполном получающиеся продукты способны к дальнейшему горению (С, СО, СН, Н 2 S, HCN, NH 3), как правило, продукты неполного сгорания являются токсичными. Признаком неполного сгорания является наличие дыма, содержащего несгоревшие частицы углерода (сажи). Продуктами сгорания называют газообразные, жидкие и твердые вещества, образующиеся в результате соединения горючего вещества с кислородом в процессе горения. Состав их зависит от состава горящего вещества и условий его горения. В условиях пожара чаще всего горят органические вещества (древесина, ткани, бензин, пластмасса, резина и др.) в состав которых входят главным образом углерод, водород, кислород и азот. Реже во время пожара горят неорганические вещества, такие как сера, фосфор, натрий, калий, алюминий, титан, магний и др.
При изменении концентрации кислорода в воздухе изменяется и интенсивность горения. Горение большинства веществ прекращается при содержании кислорода в воздухе менее 16 %.
При нагревании все жидкие горючие вещества и большинство твердых, испаряясь или разлагаясь, превращаются в газообразные, которые образуют горючие смеси с кислородом или другим окислителем. Чтобы началось горение газовоздушной смеси, не обязательно наличие внешнего источника зажигания, достаточно повышение температуры до определенного предела.
Пожар, помимо горения, включает явления массо- и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве. Эти явления взаимосвязаны и характеризуются параметрами пожара: скоростью выгорания, температурой и т.д. и определяются рядом условий, многие из которых носят случайный характер.
Явления массо- и теплообмена называют общими явлениями , ᴛ.ᴇ. характерными для любого пожара независимо от его размеров и места возникновения. Только ликвидация горения может привести к их прекращению. При пожаре процесс горения в течение достаточно большого промежутка времени не управляется человеком. Следствием этого процесса являются большие материальные потери.
Общие явления могут привести к возникновению частных явлений , ᴛ.ᴇ. таких, которые могут происходить на пожарах, а могут и не происходить. К ним относят: взрывы, деформацию и обрушение технологических аппаратов и установок, строительных конструкций, вскипание или выброс нефтепродуктов из резервуаров и другие явления. Возникновение и протекание частных явлений возможно лишь при создании на пожарах определенных благоприятных для этого условий.
Пожар сопровождается еще и социальными явлениями, наносящими обществу не только материальный ущерб. Гибель людей, термические травмы и отравления токсичными продуктами горения, возникновение паники на объектах с массовым пребыванием людей и т.п. – тоже явления происходящие на пожарах. И они тоже частные, так как вторичны от общих явлений, сопровождающих пожар.
Размещено на реф.рф
Это особая группа явлений, вызывающая значительные психологические перегрузки и даже стрессовые состояния у людей.
Условия возникновения горения: - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Условия возникновения горения:" 2014, 2015.
