Различают нижнюю и верхнюю температурные границы взрыва.

Вопрос.

Поражающие факторы взрывов топливо – газо - и пылевоздушных смесей, их классификация и характеристики.

Взрыв отличается от обычного горения скоростью реакции, которая происходит, и образованием при этом сжатых газов, способных выполнять работу. Возникая в одной точке, он быстро распространяется в виде сферической волны. Как правило, взрыв очень опасен.

Взрывоопасное вещество - это вещество, способное к пожару или к детонации без участия кислорода воздуха.

Для возникновения горения необходимы: сгораемые вещество, кислород воздуха или другой окислитель и источник зажигания. При этом реагирующие вещества должны быть нагретыми до определенной температуры. Эту роль выполняет источник зажигания. Чтобы заполнения возникло и самовольно происходило, необходимо поддерживать в определенном соотношении сгораемую вещество и воздух. Источник зажигания при этом должно иметь определенную температуру и запас энергии.

Взрывоопасной средой являются: смеси веществ (газов, паров, пыли, топливо) с воздухом и другими окислителями (кислородом, озоном, хлором, окислами азота и т. Д.), Которые способны к взрывчатого превращения, а также индивидуальные вещества, склонны к взрывному распада (ацетилен, озон, аммиачная селитра и др.).

К основным параметрам, которые характеризуют взрывоопасность среды, относятся: температура вспышки; опасность воспаления (температурные и концентрационные границы - границы взрываемости) минимальный взрывоопасный содержание кислорода (окислителя) температура самовозгорания; нормальная скорость распространения пламени; минимальная энергия зажигания; склонность к взрыву и детонации; чувствительность к механическому воздействию (удару и трению).

Степень опасности взрыва характеризуется: давлением на фронте ударной волны, максимальным давлением взрыва, средней и максимальной скорости нарастания давления при взрыве, дробной или фугасной свойством взрывоопасной среды. Согласно теории взрыва газовых смесей последние не взрываются как при недостатке, так и при избытке кислорода воздуха (окислителя).

Наименьшая концентрация газов и паров в воздухе, при которой возможен

взрыв, называется нижним концентрационным пределом взрыва, а

концентрация газов и паров, ниже которой происходит взрыв и выше которой

смесь не занимается, - верхней границей.

Концентрация взрывоопасных смесей может быть определена различными приборами (например, газоанализаторами), а также расчетом. Источниками инициирования взрыва являются: тела, которые горят, или раскаленные тела, электрические разряды, тепловые проявления химических реакций и механических воздействий, искры от удара и трения, ударные волны, солнечная радиация, электромагнитные излучения. Примеси инертных газов и паров, добавлены в горючие смеси, могут существенно изменить свойства смесей и при определенных условиях сделать их взрывобезопасными. Для определения границ взрыва насыщенного пара жидкостей более удобнее пользоваться температурными границами, выраженными через температуру жидкости.

Различают нижнюю и верхнюю температурные границы взрыва.

Нижней температурной границей взрыва называется наименьшая температура жидкости, при которой образуется смесь насыщенных паров с воздухом, способная заниматься при подъема к ней источника зажигания.

Верхней температурной границей взрыва называется наибольшая температура жидкости, при которой образуется смесь насыщенных паров с воздухом, способная заниматься еще до подъема к ней источника зажигания.

При температурах, ниже нижнюю температурную границу и высших верхней, жидкость образует пару, которая в смеси с воздухом заниматься не может. Горючие смеси различных веществ при изменении давления ведут себя во время подъема самолета на высоту неодинаково.

Когда внешний атмосферное давление снижается, температурные границы образования взрывоопасных смесей сужаются и смещаются в сторону более низких температур, а на высоте 19 000 м, например, для авиационных бензинов - сходятся и становятся одинаковыми.

Пылевые смеси образуются при очистке деталей ПС и двигателей косточковым крошевом в ангарах, в столярных мастерских и т. Пыль горючих веществ представляет опасность не только для зажигания, но и для взрыва.

По своему состоянию пыль различают как зависший в воздухе - аэрозоль и как осевший на стенах, потолках, поверхностях станков и других механизмов - аэрогель. Опасность пыли тем больше, чем меньше размер пылинок. Наибольшую опасность для взрыва создает аэрозоль.

Существует такая классификация пыли с опасностью взрыва и зажигания в помещениях:

- Взрывоопасная пыль в состоянии аэрозолей:

I класс - наиболее взрывоопасная пыль с нижним концентрационным пределом взрыва до 0,015 кг / м3 (пыль нафталина, серы, эбонита, антрацита, канифоли и т.п.);

II класс - взрывоопасная пыль с нижним концентрационным пределом взрыва 0,016-0,065 кг / м3 (пыль ряда красителей, древесной муки, торфа и т.п.);

- Пожароопасный пыль в состоянии аэрогель:

III класса - наиболее пожароопасный пыль с температурой самовоспламенения до 250 ° С (пыль древесного угля, хлопковая пыль и т.п.);

IV класс - пожароопасный пыль с температурой самовоспламенения 250 ° С и более (пыль угля с зольностью 32-36%, пыль древесных опилок и др.).

Многие металлы, например, алюминий, цинк и многие другие в компактном состоянии не способны гореть. Если же они находятся в воздухе в виде пыли, то горят со скоростью взрыва.

Порошки железа и свинца, приготовленные методом прокаливания соответствующих оксалатов, самовозгораются в состоянии аэрозоля. Алюминий, преобразованный в пудру, приобретает способность самовозгораться в состоянии аэрогеля. Пыль опасна еще и тем, что в процессе его перемещения по трубопроводам, воздуховодах и т.д. способен их наэлектризовывать к тысячам вольт (статическое электричество). Во время горения аэрозоля наблюдаются те же закономерности, что и при горении твердых и газообразных горючих веществ. Влага, содержащаяся в пыльные, усложняет его зажигания и распространение в нем пламя.

Объясняется это тем, что в процессе нагревания пыли большое количество теплоты расходуется на испарение влаги. Примесь негорючих газов и паров в пылевом смеси также снижает интенсивность ее горения, взрывоопасность, поскольку введение негорючих газов и паров снижает процент кислорода в смеси.