Ի՞նչ գազ է արտանետվում այրման ժամանակ: Բնական գազ. Այրման գործընթաց. Այրման գործընթացների նկարագրությունը

Շարժիչի մխոցում վառելիքի այրումը բարդ է քիմիական գործընթաց. Բաց թողնելով այրման գործընթացի բոլոր միջանկյալ փուլերը, մենք կդիտարկենք այն տարրերի վերջնական քիմիական ռեակցիաները, որոնք կազմում են վառելիքը օդում թթվածնով:

Քիմիական ռեակցիաները հեղուկ վառելիքի ամբողջական այրման ժամանակ: Վառելիքների տարրական բաղադրությունը որոշվում է՝ օգտագործելով (36) հավասարումը:

Վառելիքի ամբողջական այրմամբ ենթադրվում է, որ ածխածնի և ջրածնի ռեակցիաների արդյունքում մթնոլորտային թթվածնի հետ առաջանում են համապատասխանաբար ածխաթթու գազ և ջրային գոլորշի։ Այս դեպքում վառելիքի ածխածնի և ջրածնի օքսիդացումը համապատասխանում է քիմիական հավասարումների.

Զանգվածային միավորներով սկզբնական և վերջնական ռեակցիայի արտադրանքները հաշվարկելիս ստանում ենք՝ C կգ I C I-ի համար

Կմոլով հաշվարկելիս

(40) և (41) հավասարումներից պարզ է դառնում, որ ածխածնի և թթվածնի ռեակցիայի արդյունքում CO2 ռեակցիայի վերջնական արտադրանքի մոլերի ծավալը հավասար է ռեակցիային մասնակցող թթվածնի ծավալին։ Ջրածնի և թթվածնի ռեակցիաները հանգեցնում են ջրի գոլորշիների ծավալի (մոլերի քանակի) կրկնակի ավելացման՝ սպառված թթվածնի համեմատ։

Հեղուկ վառելիքի ամբողջական այրման ժամանակ տեսականորեն անհրաժեշտ օդի քանակի որոշում. O0 թթվածնի ամենափոքր քանակությունը, որը պետք է դրսից մատակարարվի վառելիքին դրա ամբողջական օքսիդացման համար, կոչվում է թթվածնի տեսականորեն պահանջվող քանակություն: (38) և (39) հավասարումներից հետևում է, որ 1 կգ վառելիքի ամբողջական այրման համար հաշվարկելիս անհրաժեշտ է թթվածնի հետևյալ քանակությունը.

կամ ըստ (40) և (41) հավասարումների՝ քմոլով հաշվարկելիս

Ներքին այրման շարժիչներում այրման համար անհրաժեշտ թթվածինը պարունակվում է օդում, որը ներծծման գործընթացում ներմուծվում է մխոց։ Հաշվի առնելով, որ օդում թթվածինը պարունակում է մոտավորապես 23% զանգվածային և 21% ծավալային տոկոս, մենք, համապատասխանաբար, ստանում ենք այրման համար տեսականորեն պահանջվող օդի քանակը:

1 կգ վառելիքը կգ-ում.

կամ քմոլով

հետևաբար.

Ստոյխիոմետրիկ խառնուրդի այրման համար կարելի է գտնել վառելիքի բնութագրիչ 6-ի միջոցով, որը որոշվում է բանաձևով.

Վառելիքի p» բնութագրերը դրա այրման ժամանակ մթնոլորտային օդըկախված է վառելիքի տարրական բաղադրությունից և օդում թթվածնի քանակից:

Որոշ փոխակերպումներից հետո, բանաձևը (45) հաշվարկելիս

(կմոլով) կընդունի ձևը

տրված են աղյուսակում: 5.

մոլեր 02, և արդյունքում առաջանում է m/z մոլեր I20: Այնուհետև, հաշվի առնելով O2 թթվածնի առկայությունը տվյալ գազում, բաղադրիչի օքսիդացման ռեակցիան արտահայտվում է հավասարմամբ.

թթվածնով (49) բանաձևով ունի ձև

կորոշվի արտահայտությունից

Գազային վառելիքի առանձին բաղադրիչների ծավալային ֆրակցիաներ:

Օդի ավելցուկային գործակիցը. Ավտոմեքենայի շարժիչում, կախված խառնուրդի ձևավորման տեսակից, վառելիքի բռնկման և այրման պայմաններից և աշխատանքային ռեժիմից, իրականում սպառված օդի քանակը կարող է լինել ավելի մեծ, հավասար կամ պակաս, քան տեսականորեն պահանջվում է ամբողջական այրման համար:

կմոլում) 1 կգ վառելիքի այրման համար տեսականորեն պահանջվող օդի քանակությունը կոչվում է ավելցուկային օդի գործակից և նշվում է.

(ավելորդ թթվածին), խառնուրդը կոչվում է նիհար:

թթվածնի պակասի պատճառով

Դիզելային շարժիչներում, որոնցում օգտագործվում է բարձրորակ կարգավորում, a գործակիցը մեծապես տատանվում է կախված բեռից (5-ից կամ ավելի ցածր բեռի դեպքում մինչև 1.41.25 լրիվ բեռնվածքի դեպքում): Նկ. Նկար 18-ը ցույց է տալիս a գործակիցի կախվածությունը շարժիչի ծանրաբեռնվածությունից:

xg-ը հաճախ օգտագործվում է շարժիչի շահագործման գործընթացի վերլուծության մեջ և կոչվում է օդ-վառելիք հարաբերակցություն:

(ամբողջական այրում): Կայծային բռնկման շարժիչում օդը և վառելիքը մտնում են մխոց որպես այրվող խառնուրդ՝ ընդունման գործընթացում: 1 կգ վառելիքի ամբողջական այրմամբ ընդհանուրայրվող խառնուրդ (կմոլով), որը բաղկացած է վառելիքի գոլորշուց և օդից,

որտեղ rt-ը վառելիքի մոլեկուլային քաշն է (տես Աղյուսակ 5):

Դիզելային շարժիչում օդ-վառելիքի խառնուրդը ձևավորվում է այրման խցիկում վառելիքի ներարկման ընթացքում սեղմման գործընթացի վերջում և այրման գործընթացում: Սրա արդյունքում, ինչպես նաև զբաղեցրած փոքր ծավալի պատճառով, հաշվի չի առնվում վառելիքի մոլեկուլային զանգվածը,

Գազային վառելիքի համար (կմոլ կամ մ3)

Ցանկացած վառելիքի համար, խառնուրդի զանգվածը (կգ-ով)

Այրման արտադրանքի առանձին բաղադրիչների քանակը (կմոլով) որոշվում է հետևյալ հավասարումներով.

Թթվածնի զանգվածը, որը մասնակցել է ռեակցիային, կմոլ.

մենք ստանում ենք (կմոլով)

(58), (60) և (62) արտահայտությունները (57) հավասարման մեջ փոխարինելուց հետո մենք գտնում ենք.

դրա արժեքը (45) արտահայտությունից, մենք կունենանք (կմոլով)

Եկեք որոշենք այրման արտադրանքի քանակը (կմոլով) վառելիքի բնութագրերի միջոցով: (58), (59), (61) և (62) բանաձևերից ունենք

Համապատասխան փոխակերպումներից հետո մենք ստանում ենք

այրման արտադրանքի քանակը (կմոլ)

Համապատասխանաբար, այրման արտադրանքներում ավելցուկային ազոտի և թթվածնի զանգվածները կախված են օդի ավելցուկային հարաբերակցությունից:

Այրման արտադրանքի զանգվածը (կգ-ով) 1 կգ հեղուկ վառելիքի այրման ժամանակ

Եկեք որոշենք այրման արտադրանքի քանակը գազային վառելիքի այրման ժամանակ: 1 մոլ (կամ 1 մ3) գազային վառելիքի համար մենք ունենք առանձին բաղադրիչների քանակը (մոլերով կամ մ3)

որտեղ N2-ը վառելիքում ազոտի քանակն է՝ մոլ կամ մ3:

Երբ այրվում է 1 մոլ կամ 1 մ3 գազային վառելիք, այրման արտադրանքի քանակը (մոլերով կամ մ3)

բանաձևից (50), ապա

որտեղ Mo-ն մոլում է կամ m3:

Հաշվի առնելով դա

մենք ստանում ենք (մոլերով կամ մ3)

(74) հավասարումից ունենք

ցույց է տալիս, որ ջրածնի և ածխածնի օքսիդի մոլերի քանակի հարաբերակցությունը մոտավորապես հաստատուն է տվյալ վառելիքի համար և կախված չէ a-ի արժեքից։ Եկեք նշենք այս հարաբերությունը

Ածխածնի քիմիական ռեակցիան թթվածնի հետ ոչ լրիվ այրման ժամանակ ունի ձև

Այրման արտադրանքի ծավալն ավելանում է 2 անգամ՝ համեմատած այրմանը մասնակցած թթվածնի ծավալի հետ։

) ապրանքների քանակը

Այրման արժեքը (կմոլ)

Այրման արտադրանքներում ջրի գոլորշիների քանակը թերի այրման դեպքում որոշվում է հավասարումից.

Ազատ ջրածնի քանակը (կմոլ) այրման արտադրանքներում

Ջրի գոլորշու և ջրածնի ընդհանուր քանակը այրման արտադրանքներում (կմոլ)

Հաշվի առնելով օդում պարունակվող ազոտը՝ (82) և (85) հավասարումներից ստացված այրման արտադրանքի ընդհանուր քանակը (կմոլ)

վառելիքի բնութագրիչի միջոցով [Eq.

Ածխածնի այրման համար անհրաժեշտ ռեակցիային մասնակցող թթվածնի քանակը

ածխածինը CO-ում

ջրածինը

Ռեակցիայի մեջ ներգրավված թթվածնի ընդհանուր քանակը կազմում է

(82), (85) և (79) հավասարումներից ունենք

(92) և (93) արտահայտությունները (91) հավասարման մեջ փոխարինելուց հետո մենք ստանում ենք

Այրման արտադրանքներում ընդգրկված յուրաքանչյուր բաղադրիչի քանակը (կմոլում) որոշվում է հետեւյալ բանաձեւերը, ստացված համապատասխանաբար (79), (92), (93) և (95) արտահայտություններից.

Ազոտի քանակությունը

Մուրի մասնիկները պինդ ֆիլտրատ են, որը հիմնականում բաղկացած է պինդ ածխածնի C-ից։

ռեակցիայի ջերմային ազդեցությունը նվազում է ածխածնի մի մասից CO-ի առաջացման արդյունքում։ Այս բաղադրիչների առկայությունը չափազանց անցանկալի է, քանի որ դրանք ունեն թունավոր հատկություններ: Երբ այդ բաղադրիչները հեռացվում են շարժիչի բալոնից արտանետվող գազերով, դրանք աղտոտում են օդը և վնասակար ազդեցություն են ունենում մարդու առողջության վրա։ Հետևաբար ներս ՎերջերսՀատուկ ուշադրություն է դարձվում մթնոլորտ արտանետվող արտանետվող գազերի չեզոքացմանը։ Այրման արտադրանքի թունավոր բաղադրիչները ներառում են նաև կապարի օքսիդներ, որոնք առաջացել են կապարի բենզինի այրման ժամանակ (տես Աղյուսակ 2):

ալդեհիդները և մուրը առաջանում են ածխաջրածինների թերի այրման և ջերմային տարրալուծման հետևանքով, նույնիսկ երբ կա ավելցուկ թթվածին: Այս բաղադրիչների քանակը կախված է միջանկյալ քիմիական ռեակցիաների բնույթից:

Այնուամենայնիվ, դրա կոնցենտրացիան համեմատաբար ցածր է:

այրման արտադրանքներում բացատրվում է մոտ պատի գոտիների առկայությամբ «այրման պալատում, որտեղ լիցքի շփման պատճառով համեմատաբար ցածր ջերմաստիճան ունեցող պատերի հետ բոցը մարվում է։

Ալդեհիդները արտադրվում են այն ժամանակահատվածում, երբ օքսիդացման գործընթացը տեղի է ունենում ցածր ջերմաստիճաններում: Այս երևույթը նկատվում է գործարկման ժամանակ, ինչպես նաև աշխատանքային ռեժիմների ժամանակ այն տարածքներում, որտեղ այրվող խառնուրդը սառչում է համեմատաբար սառը մակերեսներով, որոնք սահմանափակում են այրման պալատը: Դիզելային շարժիչում, որտեղ վառելիքի ներարկումը սկսվում է այրման սկսվելուց անմիջապես առաջ, ալդեհիդները ձևավորվում են այսպես կոչված նախաբոցային ռեակցիաների ժամանակ, որոնք տեղի են ունենում այրման համար օդ-վառելիքի խառնուրդը պատրաստելու ժամանակ (տես Գլուխ VI): Շատ նիհար խառնուրդով դիզելային շարժիչի շահագործումը, որը բնորոշ է ցածր բեռների, ինչպես նաև բենզինային շարժիչներում վառելիքի վերջին մասի այրմանը, երբ այրման գործընթացը կազմակերպելու հատուկ մեթոդ (շերտ առ շերտ խառնուրդ. գոյացում) օգտագործվում է, հանգեցնում է ալդեհիդների առաջացման։

պալատի տարբեր տարածքներում

Այրման հետ մեկտեղ վառելիքը քայքայվում է և ածխածինը (մուր) արտազատվում։ Կարբյուրատորային շարժիչներում խառնուրդի բաղադրությունը միատարր է (միատարր), իսկ մուրը առաջանում է գրեթե աննշան քանակությամբ շարժիչի նորմալ աշխատանքի ժամանակ։

Ազոտի օքսիդները արտադրվում են ատոմային թթվածնի առկայությամբ այրման պալատի այն հատվածներում, որտեղ ջերմաստիճանը կտրուկ բարձրանում է վառելիքի ածխաջրածինների օքսիդացման քիմիական ռեակցիայի արդյունքում։ Ձևավորված ազոտի օքսիդի քանակը կախված է այրման արտադրանքներում ազոտի և թթվածնի պարունակությունից:

որոշվում է մթնոլորտային օդի հետ այրման արտադրանքի փոխանակման դիֆուզիայի պայմաններով:

այրման արտադրանքներում, երբ կայծային բռնկման շարժիչը աշխատում է առանց բեռի և պարապուրդի (ԳՕՍՏ 1653370) և դիզելային արտանետվող գազերում ծխի պարունակության վրա (ԳՕՍՏ 1902573):

Այրման արտադրանքի կազմը. Կախված նրանից, թե ինչ պահանջներ են դրվում այրման արտադրանքի բաղադրությունը որոշելիս, ընտրվում են համապատասխան սարքավորումները և վերլուծության տեխնիկան: Հատուկ գրականություն նվիրված է գազի նմուշների վերլուծության սարքավորումներին և մեթոդներին:

Նկ. Նկար 19-ը ցույց է տալիս դիզելային շարժիչի և կարբյուրատորային շարժիչի արտանետվող գազերում այրման արտադրանքի պարունակության կորերը՝ կախված ա. Ա գործակցի փոփոխությունը կախված է շարժիչի ծանրաբեռնվածությունից:

չոր քաշի առումով (նկ. 19, ա)

ավելանում է.

2-ը կտրուկ ավելանում է, և այրման արտադրանքները պարունակում են փոքր քանակությամբ թթվածին, որը չի մասնակցել այրմանը:

երբ այրման գործընթացը վատանում է.

Q 2 =570,6 կՋ

Q 3 = 392,9 կՋ

Քանի որ նախնական և վերջնական արտադրանքը երկու դեպքում էլ նույնն է, նրանց ընդհանուր ջերմային էֆեկտներըստ օրենքի նրանք հավասար են, այսինքն

Q 1 +Q сг =Q 2 +Q 3

կամ Q сг =Q 2 +Q 3 -Q 1=570,6+392,9-74,8=888,7 կՋ

Հեսսի օրենքի համաձայն Գ.Գ. Քիմիական նյութի (կամ խառնուրդի) այրման ջերմությունը հավասար է այրման արտադրանքի առաջացման ջերմությունների գումարի և այրված նյութի (կամ այրվող խառնուրդը կազմող նյութերի) առաջացման ջերմության տարբերությանը:

Ձևավորման ջերմությունը ստանդարտ պայմաններում ազատ տարրերից նյութի մեկ մոլի առաջացման ջերմային ազդեցությունն է։ Ստանդարտ պայմանները համարվում են 25 ջերմաստիճան °Cև ճնշում 1 բանկոմատ. ռեակցիայի մեջ ներգրավված բոլոր նյութերը. Կրթության ջերմություն քիմիական նյութերորոշվում է ջերմաքիմիական աղյուսակներով: Այրման արտադրանքի ձևավորման ջերմություն.

½ = 94,5 կկալ/մոլ

½ = 26,4 կկալ/մոլ

½ = 57,7 կկալ/մոլ

Հարկ է նշել, որ պարզ նյութերի առաջացման ջերմությունը (և այլն) ենթադրվում է զրո։

Օրինակ։Որոշեք ածխածնի այրման ջերմությունը (C):

Լուծում. 1. Ածխածնի այրման ռեակցիայի հավասարում ենք կազմում՝ (1.33) հավասարման մեջ վերցնելով a=1, b=c=d=0 արժեքները։

2. Գտե՛ք ածխաթթու գազի և ածխածնի առաջացման ջերմությունը ՀԵՏ.Ըստ վերը նշված բացատրությունների

½ = 94,5 կկալ/մոլ, ½ =0

3. Որոշեք ածխածնի այրման ջերմությունը

Տարբեր նյութերի այրման ջերմությունը փորձնականորեն որոշվում է նաև ռումբի կալորիմետրում և գազի կալորիմետրում։

Տարբերակել բարձրից ցածր ջերմային արժեք. Ընդհանուր առմամբ ընդունված է, որ այրման ավելի բարձր ջերմությունը ավելի մեծ է, քան ցածր ջերմությունը այրման արտադրանքներում հայտնաբերված խոնավության գոլորշիացման քանակով: Ավելի խիստ սահմանում է տրված, օրինակ, ին.

Ավելի բարձր ջերմային արժեքը այրվող նյութի միավոր զանգվածի ամբողջական այրման ժամանակ թողարկված ջերմության քանակն է, պայմանով, որ դրանում պարունակվող ջրածինը այրվում է հեղուկ ջուր առաջացնելու համար (ջրի գոլորշիների խտացումով): Նվազագույն կալորիականությունը այրվող նյութի միավոր զանգվածի ամբողջական այրման ժամանակ նմանապես թողարկվող ջերմության քանակն է, պայմանով, որ ջրածինը այրվի մինչև ջրի գոլորշի առաջանալը և այրվող նյութի խոնավությունը գոլորշիանա:

Պինդ կամ հեղուկ դյուրավառ նյութի տարրական բաղադրությունը քաշի (զանգվածի) տոկոսով նշելիս խորհուրդ է տրվում օգտագործել D.I. Մենդելեև.

որտեղ և են այրման ավելի բարձր և ցածր ջերմությունները,

[Գ], [Հ], [Օ], [Ս], Վ- այրվող նյութում ածխածնի, ջրածնի, թթվածնի, ծծմբի և խոնավության պարունակությունը. % .

Օրինակ։Որոշե՛ք ծծմբի մազութի ավելի ցածր ջերմային արժեքը, որը պարունակում է ածխածին (82,5%), ջրածին (10,65%), ծծումբ (3,1%), թթվածին (0,5%), խոնավություն (3%), մոխիր (0,25%)։

Լուծում.Մենք հաշվարկում ենք այրման պահանջվող ջերմությունը՝ օգտագործելով երկրորդ բանաձևը (1.34)

Կա կալորիականության ավելի ցածր սահման, որից ցածր օդի մթնոլորտում նյութերը դառնում են այրվելու անկարող։ Նյութերը դյուրավառ չեն, եթե դրանք պայթուցիկ չեն և եթե դրանց կալորիականությունը չի գերազանցում 2,1-ը:

Հարկ է նշել, որ ջերմության արտանետման հաշվարկներում իրական հրդեհային պայմաններումընդունվում է որպես այրման ջերմության արժեք, քանի որ այրման ժամանակ առաջացած ջրի գոլորշին դուրս է գալիս մթնոլորտ՝ չխտանալով ջրի մեջ։

Հայտնի է, որ հրդեհների ժամանակ շատ նյութեր ու նյութեր այրվում են զգալի քանակությամբ մուրի առաջացմամբ։ Մուրը (ածխածինը) ունակ է ինքնուրույն այրվել և ջերմություն առաջացնել։ Հետեւաբար, եթե այն առաջանում է այրման ժամանակ, ապա այրվող նյութն ավելի քիչ ջերմություն է արձակում, այսպես կոչված՝ թերայրում։ Ածխածնով հարուստ նյութերի համար (նավթ, մազութ, տանիքածածկ, բենզոլ և այլն) այրման գործակիցը փայտ այրելիս = 0,85:

Պայթյուն– կարճ ժամանակահատվածում սահմանափակ ծավալով մեծ քանակությամբ էներգիա ազատելու գործընթաց: Պայթյունի արդյունքում ծավալը լցնող նյութը վերածվում է բարձր տաքացվող գազի և միաժամանակ տեղի է ունենում միջավայրում ճնշման կտրուկ փոփոխություն, որն ուղեկցվում է հարվածային (պայթուցիկ) ալիքի ձևավորմամբ։

Պայթուցիկ մթնոլորտ կարող է ձևավորվել հետևյալով.

գազերի, գոլորշիների, փոշու խառնուրդներ օդի և այլ օքսիդացնող նյութերի հետ (թթվածին, օզոն, քլոր, ազոտի օքսիդներ և այլն);

ինչպես նաեւ Վ.Վ.

Պայթուցիկ փոխակերպման հակված նյութեր (ացետիլեն, օզոն, հիդրազին և այլն);

Պայթյունի սկզբնաղբյուրներն են.

Բաց կրակ, այրվող և տաք մարմիններ;

Էլեկտրական լիցքաթափումներ;

Քիմիական ռեակցիաների ջերմային դրսևորումները և մեխանիկական

ազդեցություններ;

Կայծեր հարվածից և շփումից;

Շոկային ալիքներ;

Էլեկտրամագնիսական և այլ ճառագայթում:

Օդում պայթուցիկ լիցքի պայթյունի ժամանակ հարվածային ալիքի «դասական» ձևը ներկայացված է Նկ. 1.

Երբ հարվածային ալիքը մոտենում է տարածության որոշակի կետին, ճնշումը, խտությունը և հիդրոդինամիկ այլ տարրերն այս կետում կտրուկ աճում են։ Այնուհետև հետևում է այս քանակների աստիճանական փոփոխությունը, և որոշակի ժամանակահատվածից հետո ճնշումը և խտությունը տարածության տվյալ կետում դառնում են նույն պարամետրերից պակաս չխախտված միջավայրում: Մասնիկների շարժման արագությունը աստիճանաբար նվազում է, հետո փոխում է ուղղությունը։

Շոկային ալիքի դիագրամ

1- սեղմման փուլ, 2- հազվագյուտ փուլ

Այսպիսով, հարվածային ալիքի դիագրամը ներառում է դրական և բացասական ավելցուկային ճնշման տարածքներ: Սեղմված շրջանի ճակատային սահմանը կոչվում է հարվածային ալիքի ճակատ, իսկ ինքնին շրջանը կոչվում է սեղմման փուլ: Սեղմման փուլին հաջորդում է նոսրացման փուլը: Տարբերությունն այն է, թե որտեղ - Մթնոլորտային ճնշում, կոչվում է ավելցուկային ճնշում հարվածային ալիքի առջևում, ժամանակը սեղմման փուլի տեւողությունն է, ժամանակը հազվադեպության փուլի տեւողությունն է։ Սեղմման փուլում օդը շարժվում է առջևի տարածման ուղղությամբ, իսկ հազվագյուտ փուլում՝ հակառակ ուղղությամբ։

Ճնշման դիագրամով սահմանափակված տարածքը սեղմման փուլում կոչվում է ճնշման իմպուլս սեղմման փուլում ,

որտեղ է ավելցուկային ճնշումը սեղմման փուլում:

Պարզվել է, որ հարվածային ալիքի ճակատի հաստությունը որոշվում է մոլեկուլի ազատ ուղու կարգի արժեքով ( ) սմ.

Պայթյունները տեղի են ունենում. - երբ քիմիական ռեակցիաներ(այրում);

Էլեկտրական լիցքաթափման ժամանակ;

ժամը միջուկային ռեակցիաներտրոհում և միաձուլում;

Երբ ճնշման տարաները ճնշում են ճնշումը:

Արտադրության պայմաններում պոտենցիալ պայթուցիկ օբյեկտներն են՝ դյուրավառ հեղուկների պահեստները, LPG, պայթուցիկները, նավթամթերքները. հացահատիկի վերելակներ; ալրաղացներ (ալյուրի փոշի); գազատարներ; LPG-ի, նավթամթերքի, քիմիական նյութերի, պայթուցիկ նյութերի (երկաթուղային, ավտոմոբիլային և այլն) փոխադրման տրանսպորտային միջոցներ. քիմիական և դեղագործական արտադրություն և այլն։

Հրդեհային վտանգներ (ԳՕՍՏ 12.1.004-96)

Մարդկանց և գույքի վրա ազդող հրդեհային վտանգները ներառում են.

1) բոցեր և կայծեր.

Ջերմային հոսք;

3) շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի բարձրացում.

4) այրման և ջերմային տարրալուծման թունավոր արտադրանքի կոնցենտրացիան.

5) նվազեցված թթվածնի կոնցենտրացիան.

6) ծխի մեջ տեսանելիության նվազում.

2. Հրդեհային վտանգի հետ կապված դրսեւորումները ներառում են.

1) փլուզված շենքերի, շինությունների, շինությունների, տրանսպորտային միջոցների, տեխնոլոգիական կայանքների, սարքավորումների, ագրեգատների, ապրանքների և այլ գույքի բեկորներ.

2) ռադիոակտիվ և թունավոր նյութերի և նյութերի մեջ բռնված միջավայրըոչնչացված տեխնոլոգիական կայանքներից, սարքավորումներից, ագրեգատներից, արտադրանքներից և այլ գույքից.

3) տեխնոլոգիական կայանքների, սարքավորումների, ագրեգատների, արտադրանքի և այլ գույքի հաղորդիչ մասերի բարձր լարման հեռացում.

5) հրդեհաշիջման նյութերի ազդեցությունը.

Հրդեհի հետևանքով առաջացած պայթյունի վտանգավոր գործոններ (ԳՕՍՏ 12.1.010-76)

1.8. Պայթյունի հետևանքով աշխատողների վրա ազդող վտանգավոր և վնասակար գործոններն են.

- հարվածային ալիք, որի ճակատային մասում ճնշումը գերազանցում է թույլատրելի արժեքը.

Փլուզված կառույցներ, սարքավորումներ, հաղորդակցություններ, շենքեր և շինություններ և դրանց թռչող մասեր.

Պայթյունի ժամանակ առաջացած և (կամ) վնասված սարքավորումներից արտազատվող վնասակար նյութեր, որոնց պարունակությունը աշխատանքային տարածքի օդում գերազանցում է առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիաները:

1. Հրդեհի և պայթյունի վտանգի ընդունելի պարամետրեր

(ԳՕՍՏ 12.3.047-96)

Հրդեհի և պայթյունի թույլատրելի պարամետրերի արժեքները վտանգներպետք է լինի այնպիսին, որ կանխի մարդկային կորուստները և սահմանափակի վթարի տարածումը դիտարկվող տարածքի սահմաններից դուրս. տեխնոլոգիական գործընթացայլ օբյեկտների, ներառյալ վտանգավոր արդյունաբերության ոլորտները:

Աղյուսակ 1. Գազի, գոլորշու կամ փոշի-օդ խառնուրդների այրման ժամանակ առավելագույն թույլատրելի ավելցուկային ճնշումը ներսում կամ բաց տարածքում

Աղյուսակ 2. Դյուրավառ հեղուկների և գազերի հրդեհներից ջերմային ճառագայթման առավելագույն թույլատրելի ինտենսիվությունը:

Աղյուսակ 3. Ջերմային ճառագայթման առավելագույն թույլատրելի չափաբաժինը, երբ մարդը ենթարկվում է «կրակյա գնդակի»

1.6. Այրման ԱՊՐԱՆՔՆԵՐ

Այրման արտադրանքները գազային, հեղուկ կամ պինդ նյութեր են, որոնք առաջանում են այրման գործընթացում: Այրման արտադրանքի բաղադրությունը կախված է այրվող նյութի բաղադրությունից և դրա այրման պայմաններից: Օրգանական և անօրգանական այրվող նյութերը հիմնականում բաղկացած են ածխածնից, թթվածնից, ջրածնից, ծծումբից, ֆոսֆորից և ազոտից։ Դրանցից ածխածինը, ջրածինը, ծծումբը և ֆոսֆորը ունակ են օքսիդանալ այրման ջերմաստիճանում և ձևավորել այրման արտադրանք՝ CO, CO 2, SO 2, P 2 O 5 . Այրման ջերմաստիճանում ազոտը չի օքսիդանում և ազատ է արձակվում, իսկ թթվածինը ծախսվում է նյութի այրվող տարրերի օքսիդացման վրա։ Այրման այս բոլոր արտադրանքները (բացառությամբ ածխածնի երկօքսիդի CO-ի) այլևս ի վիճակի չեն այրվել ապագայում: Դրանք ձևավորվում են ամբողջական այրման ժամանակ, այսինքն՝ այրման ժամանակ, որը տեղի է ունենում բավարար քանակությամբ օդի հասանելիությամբ և բարձր ջերմաստիճանում։

Ցածր ջերմաստիճանի և օդի բացակայության պայմաններում օրգանական նյութերի թերի այրման դեպքում ձևավորվում են ավելի բազմազան արտադրանքներ՝ ածխածնի օքսիդ, սպիրտներ, կետոններ, ալդեհիդներ, թթուներ և այլ բարդ քիմիական միացություններ: Դրանք ստացվում են ինչպես վառելիքի մասնակի օքսիդացումով, այնպես էլ դրա չոր թորման արտադրանքի (պիրոլիզի) արդյունքում։ Այս ապրանքները առաջացնում են սուր և թունավոր ծուխ: Բացի այդ, թերի այրման արտադրանքներն իրենք ունակ են այրելու և օդի հետ պայթուցիկ խառնուրդներ առաջացնելու։ Նման պայթյուններ տեղի են ունենում նկուղներում, չորանոցներում և մեծ քանակությամբ դյուրավառ նյութերով փակ տարածքներում հրդեհներ մարելիս: Եկեք համառոտ դիտարկենք հիմնական այրման արտադրանքի հատկությունները:

Ածխաթթու գազ

Ածխածնի երկօքսիդը կամ ածխաթթու գազը (CO 2) ածխածնի ամբողջական այրման արդյունք է: Անհոտ է և անգույն։ Նրա խտությունը օդի համեմատ = 1,52: Ածխածնի երկօքսիդի խտությունը ջերմաստիճանում Տ= 0 0 C և նորմալ ճնշման դեպքում Ռ= 760 միլիմետր սնդիկ (մմՀգ ) հավասար է 1,96 կգ/մ 3 (օդի խտությունը նույն պայմաններում ρ = 1,29 կգ/մ 3 է)։ Ածխածնի երկօքսիդը շատ լուծելի է ջրում (մ Տ= 15 0 C մեկ լիտր գազը լուծվում է մեկ լիտր ջրի մեջ): Ածխածնի երկօքսիդը չի նպաստում նյութերի այրմանը, բացառությամբ ալկալային և հողալկալիական մետաղների: Մագնեզիումի այրումը, օրինակ, տեղի է ունենում ածխաթթու գազի մթնոլորտում՝ համաձայն հավասարման.

CO 2 +2 Mg = C + 2 MgO .

Ածխածնի երկօքսիդի թունավորությունը աննշան է: Օդում 1,5% ածխաթթու գազի կոնցենտրացիան երկար ժամանակ անվնաս է մարդկանց համար։ Երբ օդում ածխաթթու գազի կոնցենտրացիան գերազանցում է 3-4,5%-ը, տանը մնալը և գազը կես ժամ ներշնչելը վտանգավոր է կյանքի համար։ Ջերմաստիճանի վրա Տ= 0 0 C և ճնշում Ռ= 3,6 ՄՊա ածխաթթու գազը դառնում է հեղուկ: Հեղուկ ածխաթթու գազի եռման կետն է Տ= –78 0 C. Հեղուկ ածխաթթու գազի արագ գոլորշիացման դեպքում գազը սառչում է և վերածվում պինդ վիճակի: Ե՛վ հեղուկ, և՛ պինդ վիճակում կրակը մարելու համար օգտագործվում են ածխաթթու գազի կաթիլներ և փոշիներ։

Ածխածնի երկօքսիդ

Ածխածնի օքսիդը կամ ածխածնի օքսիդը (CO) ածխածնի ոչ լրիվ այրման արդյունք է։ Այս գազն անհոտ է և անգույն, ինչը հատկապես վտանգավոր է դարձնում: Հարաբերական խտություն = 0,97: Ածխածնի երկօքսիդի խտությունը ժամը Տ= 0 0 C և Ռ= 760 մմՀգ կազմում է 1,25 կգ/մ3։ Այս գազը օդից թեթև է և հրդեհների ժամանակ կուտակվում է սենյակի վերին մասում։ Ածխածնի երկօքսիդը գրեթե չի լուծվում ջրում։ Օդի հետ պայթուցիկ խառնուրդներ այրելու և առաջացնելու ունակություն: Երբ այրվում է, ածխածնի երկօքսիդը առաջացնում է կապույտ բոց: Ածխածնի երկօքսիդը շատ թունավոր է: 0,4% ածխածնի օքսիդի կոնցենտրացիայով օդը ներշնչելը մահացու է մարդկանց համար: Ստանդարտ հակագազերը չեն պաշտպանում ածխածնի օքսիդից, ուստի հրդեհների դեպքում օգտագործվում են հատուկ զտիչներ կամ թթվածնամեկուսիչ սարքեր։

Ծծմբի երկօքսիդ

Ծծմբի երկօքսիդ (SO 2 ) ծծմբի և ծծմբային միացությունների այրման արդյունք է։ Անգույն գազ՝ բնորոշ սուր հոտով։ Ծծմբի երկօքսիդի հարաբերական խտությունը = 2,25: Այս գազի խտությունը ժամը Տ= 0 0 C և Ռ= 760 մմՀգ 2,9 կգ/մ3 է, այսինքն՝ օդից շատ ավելի ծանր է։ Ծծմբի երկօքսիդը շատ լուծելի է ջրում, օրինակ՝ ջերմաստիճանում Տ= 0 0 C ութսուն լիտր լուծվում է մեկ լիտր ջրի մեջ SO 2 , եւ երբ Տ= 20 0 C – քառասուն լիտր: Ծծմբի երկօքսիդը չի աջակցում այրմանը: Այն գրգռում է շնչուղիների լորձաթաղանթները և, հետևաբար, շատ թունավոր է:

Ծուխ

Երբ շատ նյութեր այրվում են, բացի վերը քննարկված այրման արտադրանքներից, ծուխ է արտանետվում՝ ցրված համակարգ, որը բաղկացած է գազի մեջ կախված փոքրիկ պինդ մասնիկներից: Ծխի մասնիկների տրամագիծը 10 -4 –10 -6 սմ է (1-ից մինչև 0,01 մկմ): Նշենք, որ 1 մկմ (միկրոն) հավասար է 10 -6 մ կամ 10 -4 սմ այրման ժամանակ առաջացած ավելի մեծ պինդ մասնիկներն արագ նստում են մուրի և մուրի տեսքով։ Երբ այրվում է օրգանական նյութերծուխը պարունակում է պինդ մուրի մասնիկներ, որոնք կախված են ներսում CO 2 , CO , N 2 , SO 2 և այլ գազեր։ Կախված նյութի բաղադրությունից և այրման պայմաններից՝ ստացվում են տարբեր բաղադրության և գույնի գոլորշիներ։ Փայտի այրման ժամանակ, օրինակ, առաջանում է գորշ-սև ծուխ, գործվածքից՝ շագանակագույն ծուխ, նավթամթերքից՝ սև ծուխ, ֆոսֆորը՝ սպիտակ ծուխ, թուղթը, ծղոտը՝ սպիտակադեղնավուն ծուխ:

Փայտի այրման ժամանակ առաջանում է ծուխ՝ պինդ մասնիկներով գազային այրման արտադրանքի խառնուրդ։

Այրման արտադրանքի կազմը կախված է փայտի կազմից և դրա այրման պայմաններից: Փայտը հիմնականում բաղկացած է ածխածնի, ջրածնի, թթվածնի և ազոտի միացություններից։ Հետևաբար, փայտի այրման սովորական արտադրանքներն են՝ ածխաթթու գազ, ազոտ, ջրի գոլորշի, ածխածնի օքսիդ, ծծմբի երկօքսիդ։ 1 կգ փայտանյութ այրելիս արտանետվում է 7,5-8,0 մ 3 գազային այրման արտադրանք։ Այրման արտադրանքները, բացառությամբ ածխածնի երկօքսիդի, այլևս ի վիճակի չեն այրվել ապագայում: Երբ փայտը այրվում է, ծխի մասնիկները մուր են (ածխածին): Այրման արտադրանքի կազմի վրա ազդում են այն պայմանները, որոնցում տեղի է ունենում այրման գործընթացը: Այրումը կարող է լինել թերի կամ ամբողջական:

Օդի անբավարար հասանելիության դեպքում ստացվում են թերի այրման արտադրանք՝ առաջացնելով սուր ծուխ, որը հաճախ բաց է թողնվում հրդեհի ժամանակ։ Անավարտ այրման արտադրանքները կարող են լինել չափազանց բազմազան և կախված, առաջին հերթին, այրվող փայտի բաղադրությունից և հատկություններից, ինչպես նաև դրա այրման պայմաններից: Եթե ​​օդի անբավարար հասանելիություն կա, ապա ձևավորվում են չոր թորման արտադրանք, որոնք ժամանակ չունեն այրելու համար: Այս ապրանքները չափազանց բազմազան են և պատկանում են օրգանական միացությունների տարբեր դասերի: Նրանց բաղադրությունը, ի լրումն ամբողջական այրման արտադրանքի, ներառում է ածխածնի մոնօքսիդ, սպիրտներ, կետոններ, ալդեհիդներ, թթուներ և այլ բարդույթներ. օրգանական միացություններ. Հրդեհի ժամանակ այս միացությունների գոլորշիները կարող են ներկա լինել ծխի մեջ, ինչը մեծացնում է դրա թունավոր հատկությունները: Անավարտ այրման արտադրանքները կարող են այրվել և օդի հետ պայթուցիկ խառնուրդներ ստեղծել: Նման խառնուրդների պայթյունները տեղի են ունեցել չորանոցներում, նկուղներում և մեծ քանակությամբ դյուրավառ նյութերով փակ տարածքներում հրդեհները մարելիս: Թերի այրումը նկատվում է չորացման խցիկներում հրդեհների ժամանակ, որտեղ մեծ քանակությամբ փայտ է կենտրոնացված։ Փայտի այրման արդյունքում արտազատվում է ածխածնի օքսիդ և այլ ածխաջրածիններ, որոնք գրգռում են աչքերի և քթի լորձաթաղանթները և դժվարացնում հրշեջների կողմից հրդեհի մարումը։

0,4% ածխածնի օքսիդ պարունակող ծխի ինհալացիա մահացու է. BN գազի դիմակները չեն պաշտպանում ածխածնի երկօքսիդից: Հրդեհների ժամանակ օգտագործվում են հատուկ թթվածնամեկուսիչ սարքեր (KIP-5, KIP-7 և այլն):

Այսպիսով, թերիկոչվում է այրում, որի արդյունքում առաջանում են արտադրանքներ, որոնք դեռ ունակ են այրվել (ածխածնի օքսիդ, մուր և տարբեր ածխաջրածիններ):

ԼիՍա կոչվում է այրում, որի արդյունքում առաջանում են այնպիսի ապրանքներ, որոնք այլևս ունակ չեն այրվել (ածխածնի երկօքսիդ, ջրի գոլորշի, ծծմբի երկօքսիդ):

Եթե ​​սխալ եք գտնում, խնդրում ենք ընդգծել տեքստի մի հատվածը և սեղմել Ctrl+Enter.