Газовоздушные смеси могут воспламеняться (взрываться) только тогда, когда содержание газа в смеси находится в определенных (для каждого газа) пределах. В связи с этим различают нижний и верхний концентрационные пределы воспламеняемости. Существование пределов воспламеняемости вызывается тепловыми потерями при горении.
Все взрывы обычно следуют вспышке с возможной проекцией ламп накаливания, которые могут вызвать пожар, а также тепловое излучение, которое может быть причиной радиационных ожогов и возможных пожаров. Минные фрагменты, но с высокими скоростями могут привести к травмам, превышающим предсказуемые.
Энергия, создаваемая взрывом, огромна, но сосредоточена в середине миллисекунды. Скорость распространения постоянна. Его можно вычислить, используя химическое уравнение для идеальных газов и теплоту взрыва; расчеты всегда принимаются с осторожностью, потому что многие из них являются факторами, снижающими теоретический урожай.
8.5. Пределы воспламеняемости и взрываемости
Для этого в проемах стен и перекрытий устанавливаются легко открывающиеся или разрушающиеся фрамуги, рамы, панели, клапаны и т.д. Область значений графика зависимости КПРП в системе «горючий газ - окислитель», соответствующая способности смеси к воспламенению образует область воспламенения.
Теоретический расчет явлений, связанных с взрывом, чрезвычайно сложный и выходит за рамки этого письма и моих математических способностей; но есть некоторые эмпирические формулы, полученные из экспериментальных данных, которые позволяют получить представление о силах в игре с достаточным приближением в большинстве случаев. Их не следует путать с формулами рук, которые предоставляют только данные руководства.
Кратер Кратер взрыва взрывчатки, опираясь на землю, зависит от типа взрывчатки и типа почвы. Для артиллерийских пулей, попадающих в землю, рассчитывается диаметр кратера в 10 раз. Формула была предложена для крупных взрывов. Разница в консистенции почвы варьируется на 5% более или менее. Если взрывчатка поднимается против земли, любой прогноз не везет.
В пожарном треугольнике отмечают линию минимальной концентрации кислорода (МКК), соответствующей такому значению содержания окислителя в системе, ниже которого смесь не воспламеняется. Если в смеси будет слишком мало газа или недостаточно воздуха, то тепла, выделяющегося при горении, не хватит для нагревания газа и воздуха и начавшееся горение смеси прекратится.
Волна давления В принципе это выражается эмпирической формулой. Давайте разобраться в масштабном гоночном концерте: все параметры, характеризующие взрыв, в основном зависят от количества энергии, выделяемой при взрывной волне и расстоянии от источника. Можно описать последствия взрыва с использованием масштабированного метода, который исходит из эмпирических наблюдений, что аналогичные ударные волны возникают на одном и том же эскалированном расстоянии, когда два заряда аналогичной геометрии и один и тот же взрывчатый материал, но разного размера, они создаются для детонации при одинаковых атмосферных условиях.
8.2.3. Химический состав и физические свойства газа
Воспламенение природного газа происходит в том случае, когда содержание его в газо-воздушной смеси составляет 3,8-15%. Газовоздушная смесь с такой концентрацией природного газа при определенных условиях взрывоопасна. В этом случае около запала смесь может гореть, но процесс самопроизвольного горения не наступает и при удалении запала (источника тепла извне) горение прекращается.
Использование расстояния набора высоты позволяет, объединяя различные количества взрывчатых веществ на разных расстояниях, иметь возможность представлять компактным образом широкий диапазон ситуаций, которые могут быть представлены в терминах ударных волн. Все эти исследования, очевидно, основаны на эмпирических моделях, составленных из приблизительных экспериментальных данных ударной волны, воспринимаемых после воспламенения данного количества взрывчатого вещества.
Изучены эмпирические модели, учитывающие больше переменных, таких как Садовский. Рассмотрим случай взрыва сферического воздушного заряда: когда он происходит равномерно, результирующие пики давления и температура полученных газов расширяются в окружающий воздух, создавая ударную волну, которая при отсутствии препятствий, распространяется как сферическая поверхность, возникшая в центре взрыва. Если форма взрывчатого заряда сфероидальна, она равномерно распространяется от точки детонации во всех направлениях.
Основные свойства горючих углеводородных газов
Взрыв - это быстрое сгорание газо-воздушной смеси в замкнутом объеме. Образующиеся при взрыве нагретые сжатые газы, расширяясь, могут привести к разрушению установки и помещения, в котором он произошел. Возникающее при взрыве давление зависит в основном от температуры продуктов горения,… Санитарными нормами установлена предельно допустимая концентрация их в воздухе рабочей…
Максимальное давление, создаваемое ударной волной в Свободный воздух на данном расстоянии является центром, на котором основаны самые эмпирические модели. Формулы Садовского справедливы для избыточных давлений ниже 10 атм и для расстояний, не очень близких к началу волнового фронта.
Формулы слишком сложны для обработки карманным калькулятором, и поэтому мой друг доктор Фелис Нунциата подготовил мне листок превосходства, где достаточно положить расстояние и вес, чтобы получить результаты. Эффекты взрыва Британцы, очень прагматичные, провели эксперименты по летальному действию взрыва. Эффект прямо не пропорционален заряду, а также в случае больших зарядов не всегда срабатывает такой триггер, как взорваться полный заряд. Существует множество случаев частичного взрыва. Человек, реальность, чрезвычайно устойчив к давлению, но литавры не наслаждаются им, даже легкими, но выживают.
Это затрудняет обнаружение газа в помещениях в случае его утечки. Одоризация сжиженных углеводородных газов бытового и коммунальнобытового… Распределительные газопроводы предназначены для передачи газа… Плотностьρ=073 кг/см2, он легче воздуха, поэтому при утечке из газопроводов и газового оборудования он скапливается в верхних частях помещений. На организм человека природный газ действует удушающе. Он также как и угарный газ (СО) поглощается кровью вместо кислорода и наступает кислородное голодание – удушье.
Вместо этого тот же заряд во дворце здания приводит к разрушению всей конструкции, но больше влияет на обратную волну, чем на прямую волну. Когда эффект закончен, воздух возвращается к нему и оказывает продолжительное давление, при котором вертикальные и особенно горизонтальные структуры, поврежденные взрывной волной, не сопротивляются. Болты теряют энергию после короткого путешествия и в их собственной форме они не могут проникнуть в лес и говядину на 2-3 метра.
И не имеет значения, что заряд один или три фунта: начальная скорость всегда такова! ущерб, вызванный взрывом, чрезвычайно изменчив, в зависимости от мест, но их можно проследить до количества взрывчатого вещества, можно различить по трем категориям. Эти повреждения происходят на расстоянии от взрыва заданной примерно по формуле. Воздействие на организм человека и здания.
Безопасное использование газа
Газ одорируют перед поступлением в городскую сеть на ГРС в специальных одоризационных установках. Топливные свойства природного газа. Теплота сгорания, температура горения, пределы взрываемости. Так как природный газ в основном состоит из метана, то топливные свойства его сравнимы со свойствами метана. При утечке жидкого газа он интенсивно испаряется и происходит сильное местное охлаждение.
Уровни опасности по отношению к давлению. Кривая ссылается на стоящего на 70 кг человека. Давление указано в фунтах на кв. Минимальное расстояние, которое необходимо соблюдать, чтобы предотвратить нарушение ритма. Эти последствия для зданий. Мягкий урон зданиям, разбитые стеклянные окна.
Расстояние безопасности и эвакуации из бомб. Летальная дистанция - «за которой есть надежда на выживание». Минимальное или обязательное безопасное расстояние - это тот, который должен соблюдаться теми, кто не должен вмешиваться в бомбу, которая должна находиться вдали от окон и наружных стен. здания должны быть эвакуированы.
Плотность. Почти все виды газового топлива легче воздуха, поэтому проникший в помещение газ скапливается под верхними перекрытиями. В целях безопасности перед пуском котла проверяют отсутствие газа в вероятных местах его скопления.
Сернистые соединения в большинстве природных газов практически отсутствуют. В попутных газах некоторых месторождений содержится заметное количество сероводорода (до 2,5%), который весьма токсичен. Свойства природного газа и каким образом можно обнаружить утечку. Природный газ - это полезное ископаемое, которое залегает в недрах земли в газообразном состоянии.
Если она не может быть найдена на основе конкретных логических соображений, то только поиск полезных фрагментов может позволить вам определить, какое устройство использовалось: плавкий предохранитель горения, устройства часового механизма, части устройств В этой области практически нет предела воображению атакующих, которые могут начать с рудиментарных устройств, которые используют коробку с фасолью, которая набухает в воде, чтобы закрыть электрическую цепь, или презерватив, который медленно пробивается коррозионную смесь серной кислоты, затем переключитесь на часы с тактовой частотой с часами или часами или загрязнителями, вплоть до современных интегральных схем, которые позволяют вам запрограммировать дату и время взрыва с прогрессом в дни или недели.
Это значит, что в пределах этих концентраций в помещении может произойти взрыв, свыше верхних пределов — помещение становится пожароопасным. Горючие газы (природный и сжиженный) могут воспламеняться или взрываться, если они смешаны в определенных соотношениях с воздухом и нагреты не ниже температуры их воспламенения. Воспламенение и дальнейшее самопроизвольное горение газовоздушной смеси при определенных соотношениях газа и воздуха возможно только при наличии источника огня (даже искры).
Взрыв может быть запущен другими устройствами, которые чувствительны к самым различным напряжениям и могут быть найдены в каждом магазине электроники: инфракрасные датчики, которые закрывают цепь, когда приближается человек, альтиметры, которые взрывают бомбу, когда самолет превышает определенную высоту, светочувствительные фотоэлементы, компасы, реагирующие на металлические тела или магнитные поля, датчики давления или разрыва, термочувствительные термометры, гигрометры, реагирующие на влажность и т.д. удаленные взрывы могут быть спровоцированы электрическими кабелями или радиоимпульсами, такими как те, которые могут быть запущены с помощью самолетов с дистанционным управлением, которые, разрешая передачу кодированных сигналов, также избегают риска преждевременного взрыва радиопомехами.
Свойства пропан-бутана и метана
Практически это означает, что природный газ, имеющий нижний предел взрываемости, равный 5%, должен чувствоваться в воздухе помещений при 1%-ной концентрации. Запах сжиженных газов должен ощущаться при 0,4%-ной концентрации их в объеме помещения.
Концентрационные пределы распространения пламени
Запрещается включать и выключать электроосвещение, электроприборы, пользоваться открытым огнем, телефоном. К сжиженным углеводородным газам относятся газы, которые при нормальных условиях (0°C, 760 мм.рт.ст. Горючие газы бесцветны и в большинстве своем не имеют запаха. Для своевременного обнаружения утечек газа, ему придают специфический резкий запах (одоризируют). На организм человека сжиженный газ действует удущающе (концентрация более 10% смертельна), не ядовит.
Обычно те, кто использует сложную бомбу замедленного действия, также используют пульт дистанционного управления активировать его на расстоянии, не рискуя быть вовлеченным при случайных взрывах. 4 - Если у человека есть взрывчатка. Современная химия позволяет столь сложные анализы покрывать маловероятные и достаточные бесконечно малые частицы для проведения полезных анализов: те, кто изучил взрывчатку, наверняка сохранят на коже, на одежде, между волосами, молекулами вещества, которые с помощью соответствующих методов могут быть нарисованы и обнаружены.
Все емкости заполняются сжиженным газом максимум на 85% геометрического объема. В нашем случае рассматриваются две разновидности газов: природный (сетевой) и сжиженный. При определенной концентрации природного газа в воздухе он становится взрывоопасным. Основная характеристика топлива и в частности горючего газа - его теплота сгорания, которая представляет собой количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании единицы объема топлива (газа).
Взрывоопасные следы также проникают в организм человека и могут быть выделены даже через несколько дней после контакта, анализом крови. Вскоре после этого Говард обнаружил фульминат ртути, а Бругнателли - серебряный фульминат. Современные взрывчатые вещества вызваны открытием органического нитрования нитробензола, нитронафталина и пикриновой кислоты. В последующие годы были обнаружены тритий, тетраил, Т4 и пентрит. Взрывоопасные вещества отличаются от обычных горючих веществ, поскольку они содержат в своей молекуле также вещество горения.
Сжиженные углеводородные газы в условиях окружающей среды находятся в газообразном состоянии, а при небольшом повышении давления (без снижения температуры) переходят в жидкое состояние. Для своевременного обнаружения утечек газа его одорируют, т. е. добавляют в него сильнопахнущее вещество - одорант. Сжиженные углеводородные газы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 20448-80 «Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления.
В результате они сгорают при очень высоких скоростях сгорания, создавая очень близкие к давлению моменты. Различие между взрывчатыми и взрывчатыми взрывчатыми веществами или взрывчатыми веществами не является существенным, а основано на разных скоростях взрыва. Таким образом, взрывчатые вещества, с технической точки зрения, отличаются: 1 - Первичные или взрывчатые вещества. Нормальные взрывчатые вещества не взрываются из-за нормального механического напряжения или тепла, но сжигаются или, в лучшем случае, дефлагрируются.
Взрывчатые взрывчатые вещества должны использоваться для взрывчатых веществ, которые чрезвычайно чувствительны к внешним воздействиям и детонируют с помощью тепла или перкуссии и обычно содержатся в небольших количествах в небольших металлических трубах. Эти взрывчатые вещества традиционно отличаются в военных и гражданских подразделениях на основе Не следует забывать, что многие военные взрывчатые вещества попадают на гражданский рынок в качестве восстановительных взрывчатых веществ и смешиваются вместе или с гражданскими взрывчатыми веществами.
Минимальное содержание газа в смеси с воздухом, при котором идет процесс самопроизвольного горения (без притока тепла извне), называется нижним пределом взрываемости. Нижний предел взрываемости соответствует минимальному количеству газа в смеси, при котором происходит ее воспламенение (при зажигании).
Газовоздушные смеси могут воспламеняться (взрываться) только тогда, когда содержание газа в смеси находится в определенных (для каждого газа) пределах. В связи с этим различают нижний и верхний концентрационные пределы воспламеняемости. Нижний предел соответствует минимальному, а верхний - максимальному количеству газа в смеси, при котором происходят их воспламенение (при зажигании) и самопроизвольное (без притока тепла извне) распространение пламени (самовоспламенение). Эти же пределы соответствуют и условиям взрываемости газовоздушных смесей.
Если содержание газа в газовоздушной смеси меньше нижнего предела воспламеняемости, такая смесь гореть и взрываться не может, поскольку выделяющейся вблизи источника зажигания теплоты для подогрева смеси до температуры воспламенения недостаточно. Если содержание газа в смеси находится между нижним и верхним пределами воспламеняемости, подожженная смесь воспламеняется и горит как вблизи источника зажигания, так и при удалении его. Такая смесь является взрывоопасной. Чем шире будет диапазон пределов воспламеняемости (называемых также пределами взрываемости) и ниже нижний предел, тем более взрывоопасен газ. И наконец, если содержание газа в смеси превышает верхний предел воспламеняемости, то количества воздуха в смеси недостаточно для полного сгорания газа.
Известными военными взрывчатыми веществами являются пиринова кислота трития, пентрил, тетрил, л Экзогенные, они используются отдельно или смешиваются друг с другом различными способами или с другими веществами, которые еще больше улучшают их характеристики. Когда взрывчатые вещества смешиваются с пластмассовыми материалами, такими как вазелин, воск или синтетические полимеры, получают пластиковые взрывчатые вещества; желатинизированный, желатин, смолистая или пастообразная консистенция есть одна из самых мощных взрывчатых веществ в этой категории, а именно взрывчатый желатин, сформированный для более 90% нитроглицерина и остальной части хлорида коллагена.
Существование пределов воспламеняемости вызывается тепловыми потерями при горении. При разбавлении горючей смеси воздухом, кислородом или газом тепловые потери возрастают, скорость распространения пламени уменьшается, и горение прекращается после удаления источника зажигания.
Пределы воспламеняемости для распространенных газов в смесях с воздухом и кислородом приведены в табл. 8.11–8.9. С увеличением температуры смеси пределы воспламеняемости расширяются, а при температуре, превышающей температуру самовоспламенения, смеси газа с воздухом или кислородом горят при любом объемном соотношении.
В Соединенных Штатах существуют известные пластиковые взрывчатые вещества, основанные на Т4 и известные как С, С2, С3, где буква С означает «соединение» или «состав». В гражданском поле используются нитрат аммония или нитрат калия или нитроглицерин, а также каучуковое желе для каучука или нитроглицериновый динамит и инертные вещества. Незначительные взрывчатые вещества на основе хлората калия. Черный порошок в черных гранулах по-прежнему очень важен, но мелко гранулированный черный порошок по-прежнему используется в современном оружии и в пиротехнических целях.
Пределы воспламеняемости зависят не только от видов горючих газов, но и от условий проведения экспериментов (вместимости сосуда, тепловой мощности источника зажигания, температуры смеси, распространения пламени вверх, вниз, горизонтально и др.). Этим объясняются несколько отличающиеся друг от друга значения этих пределов в различных литературных источниках. В табл. 8.11–8.12 приведены сравнительно достоверные данные, полученные при комнатной температуре и атмосферном давлении при распространении пламени снизу вверх в трубке диаметром 50 мм и более. При распространении пламени сверху вниз или горизонтально нижние пределы несколько возрастают, а верхние снижаются. Пределы воспламеняемости сложных горючих газов, не содержащих балластных примесей, определяются по правилу аддитивности:
L г = (r 1 + r 2 + … + r n)/(r 1 /l 1 + r 2 /l 2 + … + r n /l n) (8.17)
Где L г - нижний или верхний предел воспламеняемости сложного газа в газовоздушной или газокислородной смеси, об. %; r 1 , r 2 , …, r n - содержание отдельных компонентов в сложном газе, об. %; r 1 + r 2 + … + r n = 100%; l 1 , l 2 , …, l n - нижние или верхние пределы воспламеняемости отдельных компонентов в газовоздушной или газокислородной смеси по данным табл. 8.11 или 8.12, об. %.
При наличии в газе балластных примесей пределы воспламеняемости могут быть определены по формуле:
L б = L г / (8.18)
Где L б - верхний и нижний пределы воспламеняемости смеси с балластными примесями, об. %; L г - верхний и нижний пределы воспламеняемости горючей смеси, об. %; Б - количество балластных примесей, доли единицы.
При расчетах часто необходимо знать коэффициент избытка воздуха α при разных пределах воспламеняемости (см. табл. 8.11), а также давление, возникающее при взрыве газовоздушной смеси. Коэффициент избытка воздуха, соответствующий верхнему или нижнему пределам воспламеняемости, можно определить по формуле
α = (100/L – 1) (1/V T) (8.19)
Давление, возникающее при взрыве газовоздушных смесей, можно определить с достаточным приближением по следующим формулам:
Для стехиометрического соотношения простого газа с воздухом:
Р вз = Р н (1 + βt к) (m/n) (8.20)
Для любого соотношения сложного газа с воздухом:
Р вз = Р н (1 + βt к) V влпс /(1 + αV m) (8.21)
Где Р вз - давление, возникающее при взрыве, МПа; р н - начальное давление (до взрыва), МПа; β - коэффициент объемного расширения газов, численно равный коэффициенту давления (1/273); tK - калориметрическая температура горения, °С; т - число молей после взрыва, определяемое по реакции горения газа в воздухе; n - число молей до взрыва, участвующих в реакции горения; V влпс - объем влажных продуктов сгорания на 1 м 3 газа, м 3 ; V т - теоретический расход воздуха, м 3 /м 3 .
Давления взрыва, приведенные в табл. 8.13 или определенные по формулам, могут возникнуть только в том случае, если происходит полное сгорание газа внутри емкости и ее стенки рассчитаны на эти давления. В противном случае они ограничены прочностью стенок или их наиболее легко разрушающихся частей - импульсы давления распространяются по невоспламененному объему смеси со скоростью звука и достигают ограждения гораздо быстрее, чем фронт пламени.
Эта особенность - различие скоростей распространения пламени и импульсов давления (ударной волны) - широко используется на практике для защиты газовых устройств и помещений от разрушения при взрыве. Для этого в проемах стен и перекрытий устанавливаются легко открывающиеся или разрушающиеся фрамуги, рамы, панели, клапаны и т.д. Возникающее при взрыве давление зависит от особенностей конструкции устройств защиты и коэффициента сброса k сб, представляющего собой отношение площади защитных устройств к объему помещения.
Таблица 8.11. Пределы воспламеняемости газов в смеси с воздухом (при t = 20°C и p = 101,3 кПа)
| Газ | Содержание газа в газовоздушной смеси, об. % | Максимальное давление взрыва, МПа | Коэффициент избытка воздуха α при пределах воспламенения | ||||
| При пределах воспламеняемости | При стехиомет-рическом составе смеси | При составе смеси, дающем максимальное давление взрыва | |||||
| нижнем | верхнем | нижнем | верхнем | ||||
| Водород | 4,0 | 75,0 | 29,5 | 32,3 | 0,739 | 9,8 | 0,15 |
| Оксид углерода | 12,5 | 74,0 | 29,5 | – | – | 2,9 | 0,15 |
| Метан | 5,0 | 15,0 | 9,5 | 9,8 | 0,717 | 1,8 | 0,65 |
| Этан | 3,2 | 12,5 | 5,68 | 6,28 | 0,725 | 1,9 | 0,42 |
| Пропан | 2,3 | 9,5 | 4,04 | 4,60 | 0,858 | 1,7 | 0,40 |
| н-Бутан | 1,7 | 8,5 | 3,14 | 3,6 | 0,858 | 1,7 | 0,35 |
| Изобутан | 1,8 | 8,4 | 3,14 | – | – | ~1,8 | 0,35 |
| н-Пентан | 1,4 | 7,8 | 2,56 | 3,0 | 0,865 | 1,8 | 0,31 |
| Этилен | 3,0 | 16,0 | 6,5 | 8,0 | 0,886 | 2,2 | 0,17 |
| Пропилен | 2,4 | 10,0 | 4,5 | ~5,1 | ~0,89 | 1,9 | 0,37 |
| Бутилен | 1,7 | 9,0 | 3,4 | ~4,0 | ~0,88 | 1,7 | 0,35 |
| Ацетилен | 2,5 | 80,0 | 7,75 | 14,5 | 1,03 | 3,3 | 0,019 |
Таблица 8.12. Пределы воспламеняемости газов в смеси с кислородом (при t = 20°C и p = 101,3 кПа)
| Газ | Газ | Содержание газа в газокислородной смеси, об. %, при пределах воспламеняемости | |||
| нижнем | верхнем | нижнем | верхнем | ||
| Водород | 4,0 | 94,0 | Изобутан | 1,7 | 49,0 |
| Оксид углерода | 12,5 | 94,0 | Этилен | 3,0 | 80,0 |
| Метан | 5,0 | 6,0 | Пропилен | 2,0 | 53,0 |
| Этан | 3,0 | 56,0 | Бутилен | 1,47 | 50,0 |
| Пропан | 2,2 | 55,0 | Ацетилен | 2,5 | 89,0 |
| н -Бутан | 1,7 | 49,0 | |||
Таблица 8.13. Давление, возникающее при взрыве пропанововоздушной смеси*, в зависимости от коэффициента сброса k сб и вида защитного устройства
| Вид защитного устройства | Коэффициент сброса k сб , м 2 /м 3 | ||
| 0,063 | 0,033 | 0,019 | |
| Одинарное глухое остекление с наружным креплением стекла толщиной 3 мм | 0,005 | 0,009 | 0,019 |
| Двойное глухое остекление с наружным креплением стекла толщиной 3 мм | 0,007 | 0,015 | 0,029 |
| Поворотный одинарный оконный переплет с большим |
0,002 | – | – |
| Поворотный одинарный оконный переплет с верхним шарниром и пружинным замком на нагрузку 5 МПа/м 2 |
0,003 | – | – |
| Свободно лежащие на перекрытии плиты массой, кг/ м 2: | |||
| 50 | 0,023 | ||
| 100 | 0,005 | ||
| 200 | 0,018 | ||
