Теория горения и взрывов

Михайлович

помещений.
Взрывозащита методом флегматизации взрывоопасной среды.
Устройство предохранительных конструкций.
Взрывоподавление


Тема 5: ВЗРЫВОЗАЩИТА

.

elib.spbstu.ru/dl/2/s16-138.pdf

взрывоопасных газов и паров в помещениях; – аварийное вентилирование помещений при

образовании в них взрывоопасной среды; – флегматизация взрывоопасной среды в помещениях; – устройство предохранительных конструкций, ослабляющих разрушительное действие взрыва; – подавление возникающего взрыва.

смесей газов.
Различают газоанализаторы ручного действия и автоматические. Среди газоанализаторов

ручного действия наиболее распространены абсорбционные газоанализаторы, в которых компоненты газовой смеси последовательно поглощаются различными реагентами.
Автоматические газоанализаторы непрерывно измеряют какую-либо физическую или физико-химическую характеристику газовой смеси или ее отдельных компонентов.

группы:

1. Объемно-манометрические (химические) газоанализаторы – приборы, основанные на физических методах

анализа, включающих вспомогательные химические реакции. При помощи таких газоанализаторов определяют изменение объема или давления газовой смеси в результате химических реакций ее отдельных компонентов.

2. Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоколориметрические, хроматографические и др.).

окисления (горения) газа и применяемые для определения концентраций горючих газов

(например, опасных концентраций окиси углерода в воздухе).
Электрохимические газоанализаторы – газоанализаторы, применяемые
для определения концентрации газа в смеси по значению электрической
проводимости раствора, поглотившего этот газ.
Фотоколориметрические газоанализаторы – газоанализаторы, действие которых основано на изменении цвета определенных веществ при их реакции с анализируемым компонентом газовой смеси, позволяющее определить микроконцентрации токсичных примесей в газовых смесях — сероводорода, окислов азота и др.
Хроматографические газоанализаторы – газоанализаторы, широко используемые для анализа смесей газообразных углеводородов.

газоанализаторы, применяемые для измерения теплопроводности газов и анализа двухкомпонентных смесей

(или многокомпонентные при условии изменения концентрации только одного компонента).
Денсиметрические газоанализаторы – газоанализаторы, применяемые для измерения плотности газовой смеси и содержания углекислого газа, плотность которого в 1,5 раза превышает плотность чистого воздуха.
Магнитные газоанализаторы – газоанализаторы, применяемые для определения концентрации кислорода, обладающего большой магнитной восприимчивостью.
Оптические газоанализаторы – газоанализаторы, используемые для измерения оптической плотности, спектров поглощения или спектров испускания газовой смеси.
Ультрафиолетовые газоанализаторы – газоанализаторы, используемые
для определения содержания в газовых смесях галогенов, паров ртути, некоторых органических соединений.

измерения концентрации газов.

Стационарные используют для индикации показаний и интеграции

их в систему АСУ, включения и отключения различных вторичных устройств.

Газосигнализатор – прибор для подачи сигнализации о превышении норм допустимой концентрации опасных газов и паров в воздухе рабочей зоны, для предотвращения отравлений токсичными газами и исключения опасности взрыва горючих газов.

взрывоопасных сред.

Различают промышленные и бытовые системы вентиляции.

Промышленные системы вентиляции

устанавливаются на производстве, а бытовые – в жилых помещениях.
В зависимости от специализации различают рабочую (основную) и аварийную системы вентиляций.

Различают вентиляции с искусственным и естественным побуждением.
Вентиляция с естественным побуждением (открытие окон, форточек) используется при неопасном и невредном производстве.
Искусственная вентиляция (нагнетание воздуха какими-то приспособлениями, например, вентилятором) используется там, где нужна постоянная стабильная скорость и сила потока.
По назначению системы вентиляции делятся на приточные, вытяжные и
приточно-вытяжные.

обмена воздуха в помещении в течение часа.

При оценке взрывоопасности помещений

учитывается возможность образования локальной взрывоопасной среды, допустимый объем которой определяется тем, что развиваемое при выгорании локального облака избыточное давление не должно превышать 5 кПа.
Этому условию соответствует объем локального облака со средней концентрацией на уровне НКПР, равный примерно 5 % от объема помещения. Расчеты показывают, что предельно допустимая концентрация горючих примесей с учетом запаса надежности 50 % составляет 2,5 % НКПР.

среды до состояния, когда эта среда не способна распространять пламя.

Это состояние достигается при содержании разбавителей, соответствующих «пику» на кривой флегматизации, построенной на графике в координатах «содержание горючего компонента в смеси с воздухом и флегматизатором» (ось ординат) и «содержание флегматизатора в смеси с воздухом и горючим компонентом» (ось абсцисс).

а область вне кривой флегматизации – негорючей.

В качестве флегматизатора применяются

инертные разбавители и бромйодосодержащие хладоны, способные ингибировать горение (С2Н5I, CF3CH2Br, CF3CHClBr и др.).
Как видно из рисунка, значения пиковых концентраций весьма велики, а нижняя ветвь кривой флегматизации оказывается практически параллельной оси абсцисс.

Принцип их действия заключается в ослаблении разрушительного действия взрыва за

счет своевременного сброса из объекта защиты избыточного давления.
Для взрывозащиты технологического оборудования используются мембраны и клапаны, которые предназначены для уменьшения давления в ГВС, что приводит к предотвращению взврыва в условиях нагревания ГВС.
К предохранительным конструкциям, предназначенным для взрывозащиты помещений и сооружений, относятся следующие:
– остекление;
– легкосбрасываемые облегченные стеновые панели;
– облегченные покрытия.

является важным, но не единственным фактором, определяющим эффективность ПК. С

увеличением размера стекла его прочность (σс) снижается. Вместе с тем, при 2 мм≤ h ≤ 6 мм σмин ≈ const.

Разрушение зависит и от способа крепления стекол.
Остекление как средство взрывозащиты эффективно, если время образования проема будет меньше времени сгорания горючей смеси, т. е. при t ≤ 0,1 с. Коэффициент эффективности использования стекол в качестве ПК составляет для одинарных стекол от 0,01 до 0,7 а для бинарных – 0,25.

на начавшийся взрыв эффективными средствами пожаротушения.

Взрыв ГВС, паров ЛВЖ, газа,

органических пылей, развивающийся в дефлаграционном режиме, имеет инкубационный период длительностью до 5⋅10–2 с, во время которого еще не происходит резкого повышения давления.

Существующие технические средства позволяют за это время обнаружить возникновение взрыва и интенсивно воздействовать на него огнетушащим средством. Впервые систему взрывоподавления для защиты самолетных баков в годы Второй мировой войны разработала фирма «Травинер», которая до настоящего времени успешно работает в этой области.