Предел взрываемости природного газа. физические свойства газа

Содержание

Принцип работы и особенности

Пользователь получает ровный факел, мощность которого контролируется специальным клапаном. За счет чего изменяется температура, на которую он прогревает в зависимости от толщины материала и преследуемых задач.

Устройство экономически более выгодно для проведения сварки и резки, чем массивное дорогостоящее оборудование.

Спектр использования настолько велик, что изделие даже применяется для дезинфекции деревянных ульев, обработки клеток животных, кровле и так далее.

Розжиг горелки производится спичками, зажигалкой или открытым источником огня. Такой вариант дешевле, чем модели с установленным пьезоподжигом. Этот элемент приводит к возгоранию после нажатия кнопки, что провоцирует появление искры, от которой газовая струя поджигается.

Горелка – востребованный инструмент, поэтому разработчики стремятся к усовершенствованию конструкции и увеличению функциональности. Рынок предлагает несколько разновидностей подобного оборудования:

  • Газовый паяльник.
  • Резак.
  • Горелка для туризма.
  • Паяльная лампа.

Паяльная лампа – одна из разновидностей горелок. Показывает высокую температуру и применяется для обработки металла, пластика и других прочных материалов.

Правила пользования газом в быту

Каждый человек, пользующийся газовыми приборами, обязан проходить инструктаж по технике безопасности. Первое правило — следить за исправностью приборов, периодически проверять тягу и дымоход, если в приборе предусмотрено отведение продуктов сгорания. После выключения газового прибора нужно закрывать краны и перекрывать вентиль на баллоне, если имеется таковой. В случае, если внезапно прервалась подача газа, а также при выявлении неисправностей нужно немедленно звонить в газовую службу.

Если в квартире или другом помещении чувствуется запах газа, необходимо сразу же прекратить какое бы то ни было использование приборов, не включать электроприборы, открыть окно или форточку для проветривания, затем покинуть помещение и вызвать аварийную службу (телефон 04).

Правила пользования газом в быту важно соблюдать, ведь малейшая неисправность может привести к плачевным последствиям. Источник

Источник

Исторический аспект

История коксового газа началась еше в конце 19 – начале 20 века. Уже тогда его применяли в целях освещения, обогрева и, соответственно, для приготовления пищи и в иных бытовых делах. В то время разразилась промышленная революция и урбанизация. Производство продуктов побочного характера, каменноугольные смолы и аммиак стали служить важнейшими составляющими, а именно сырьем, в изготовлении красителей химического состава и в химической промышленности в целом. Таким образом, абсолютно все виды красителей искусственного характера изготавливались из смолы и коксового газа.

Кроме того, коксовый газ стал широко использоваться в печах для изготовления промышленной продукции, в двигателях газового типа функционирования и, конечно же, в роли сырья при производстве химических продуктов.

Знакомые всем

Углекислый газ (CO2) тоже входит в состав природного. Физические свойства газа знают, пожалуй, все: не имеет запаха, но характерен кислым привкусом. Он входит в ряд газов с самой маленькой токсичностью и является единственным (за исключением гелия) негорючим газом в составе природного.

Гелий (He) — очень легкий газ, второй после водорода, бесцветен и не имеет запаха. Он очень инертен и в обычных условиях не способен реагировать с каким-либо веществом, не участвует и в процессе горения. Гелий безопасен, нетоксичен, при повышенном давлении, наряду с другими инертными газами, вводит человека в состояние наркоза.

Сероводород (H2S) — газ без цвета с характерным запахом тухлых яиц. Тяжелый и очень ядовитый, может вызвать паралич обонятельного нерва даже при незначительной концентрации. К тому же предел взрываемости природного газа очень широк, от 4,5% до 45%.

Необходимость очистки коксового газа

На сегодняшний день достаточно остро стоит проблема необходимости очистки коксового газа, ведь данный состав неблагоприятно влияет на экологический аспект жизнедеятельности. Таким образом, современное общество стремится к усовершенствованию соответствующих технологий. Очистка коксовых газов необходима для эффективности деятельности заводских механизмов, потому что цианид водорода, содержание которого в коксовом газе достаточно велико, служит основной причиной коррозии профессионального оборудования. Кроме того, при образовании коксового газа в обязательном порядке выделяется аммиак. Данное вещество предельно пагубно воздействует не только на трубопроводы, но и на окружающую среду, ибо в конечном итоге попадает именно туда. Результатом рассмотренных операций является высокий уровень потери продуктов химического происхождения для того или иного завода, а также значительная степень выброса газов и отходов жидкого происхождения в атмосферу.

Скорость распространения

Распространение пламени по предварительно перемешанной среде (невозмущенной), происходит от каждой точки фронта пламени по нормали к поверхности пламени. Величина такой нормальной скорости распространения пламени (далее – НСРП) является основной характеристикой горючей среды. Она представляет собой минимальную возможную скорость пламени. Значения НСРП отличаются у различных горючих смесей – от 0,03 до 15 м/с.

Распространение пламени по реально существующим газовоздушным смесям всегда осложнено внешними возмущающими воздействиями, обусловленными силами тяжести, конвективными потоками, трением и т.д. Поэтому реальные скорости распространения пламени всегда отличаются от нормальных. В зависимости от характера горения скорости распространения пламени имеют следующие диапазоны величин при:

  • дефлаграционном горении – до 100 м/с;
  • взрывном горении – от 300 до 1000 м/с;
  • детонационном горении – свыше 1000 м/с.

Цвет пламени определяется излучением электронных переходов (например, тепловым излучением) различных возбужденных (как заряженных, так и незаряженных) частиц, образующихся в результате химической реакции между молекулами горючего и кислородом воздуха, а также в результате термической диссоциации. В частности, при горении углеродного горючего в воздухе, синяя часть цвета пламени обусловлена излучением частиц CN ±n , красно-оранжевая — излучением частиц С2 ±n и микрочастиц сажи. Излучение прочих образующихся в процессе горения частиц (CHx ±n , H2O ±n , HO ±n , CO2 ±n , CO ±n ) и основных газов (N2, O2, Ar) лежит в невидимой для человеческого глаза УФ и ИК части спектра. Кроме того, на окраску пламени сильно влияет присутствие в самом топливе, деталях конструкции горелок, сопел и так далее соединений различных металлов, в первую очередь натрия. В видимой части спектра излучение натрия крайне интенсивно и ответственно за оранжево-желтый цвет пламени, при этом излучение чуть менее распространенного калия оказывается на его фоне практически не различимым (поскольку большинство организмов имеют в составе клеток K+/Na+ каналы, то в углеродном горючем растительного или животного происхождения на 3 атома натрия приходится в среднем 2 атома калия).

Свойства газов

Детонационные свойства проявляются в углеводородах парафинного ряда от метана до гексана. Строение молекул и молекулярная масса определяют их октановое число: детонационные свойства падают с уменьшением молекулярной массы, а октановое число увеличивается.

В состав природного газа входит несколько углеводородов. Первый из них — метан (химическая формула CH4). Физические свойства газа таковы: бесцветен, легче воздуха и не имеет запаха. Он достаточно горюч, но тем не менее довольно безопасен в хранении, в случае, если полностью соблюдена техника безопасности. Этан (C2H6) также не имеет цвета и запаха, но немного тяжелее воздуха. Он горюч, но не используется в качестве топлива.

Пропан (C3H8) — ядовитый газ без цвета и запаха, способен сжижаться при небольшом давлении. Это полезное свойство позволяет не только безопасно транспортировать пропан, но и выделять его из смеси с другими углеводородами.

Бутан (C4H10): физические свойства газа близки к пропану, однако его плотность выше, а по массе бутан вдвое тяжелее воздуха.

Общая информация, использование, стандарты, химический состав и свойства

Формула вещества

Как выяснилось выше, в состав коксового газа входят такие вещества, как водород (Н2), метан (CH4), аммиак (NH3) и этилен (C2H4). В качестве примера целесообразным будет привести следующий состав очищенного коксового газа:

Компонент

Н2

СН4

СО

N2

СН

О2

Содержание, %

55,5

27,6

8,2

6,0

2,0

0,7

Важно отметить, что состав рассматриваемого газа строго входит в зависимость от температурного режима процесса коксования и его продолжительности. Также огромную роль играет качество угля, подвергаемого переработке

Таким образом, чем выше температурный режим процесса коксования, тем больше уровень разложения углеводородов, а значит, и выше содержание в газе водорода и окиси углерода. Соответственно, содержание двуокиси углерода, наоборот, будет ниже.

Процесс очистки коксового газа

Как выяснилось, производство коксового газа влечет за собой ряд проблем, что в полной мере аргументирует необходимость его очистки. На сегодняшний день наиболее действенным методом является описанное в данной главе изобретение, которое широко применяется в коксохимической промышленности. В первую очередь необходимо промыть газ с помощью раствора фосфатов аммония в абсорбере, который в обязательном порядке должен быть оборудован тарелками. Далее следует обработать коксовый газ до того, как он поступит в тарельчатую область абсорбера, данным раствором. При этом удельный расход циркулирующего раствора должен составлять 1,0-1,2 л/м3 газа, тогда его плотность будет приравниваться к 1,195-1,210 кг/л. Этот метод очистки коксового газа, как отмечалось выше, сегодня зачастую используется в соответствующей области промышленности, ибо является самым эффективным.

Правила пользования газом в быту

Каждый человек, пользующийся газовыми приборами, обязан проходить инструктаж по технике безопасности. Первое правило — следить за исправностью приборов, периодически проверять тягу и дымоход, если в приборе предусмотрено отведение продуктов сгорания. После выключения газового прибора нужно закрывать краны и перекрывать вентиль на баллоне, если имеется таковой. В случае, если внезапно прервалась подача газа, а также при выявлении неисправностей нужно немедленно звонить в газовую службу.

Если в квартире или другом помещении чувствуется запах газа, необходимо сразу же прекратить какое бы то ни было использование приборов, не включать электроприборы, открыть окно или форточку для проветривания, затем покинуть помещение и вызвать аварийную службу (телефон 04).

Правила пользования газом в быту важно соблюдать, ведь малейшая неисправность может привести к плачевным последствиям

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.

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.

Особенности технического пропана и сферы его применения

Технический пропан – газ, искусственно получаемый путем высокотемпературной обработки нефти и нефтяных газов. Для снижения себестоимости в состав технического пропана добавляют незначительную долю непредельного полипропилена. Данная примесь не сказывается на физико-технических свойствах пропана и добавляется исключительно для снижения стоимости газовых баллонов.

Пропан отличается широтой применения, он особенно распространен в системах автономного газоснабжения – это обусловлено наибольшей безопасностью вещества для составных частей сети и оборудования. Пропан способен испаряться естественным способом под воздействием низких температур, а потому газ пропан в баллонах эксплуатируется без испарителей в любом климате.

Помимо бытового применения заправка пропановых баллонов необходима для газопламенной металлообработки, сварки металлоконструкций, при раскрое металлопроката, проведении кровельных работ, для заправки транспортных средств, для обогрева производственных зданий, для создания хладагента, обработки кулинарных жиров, при производстве лакокрасочных материалов и растворителей, изготовления полиграфической краски, аэрозолей, косметических средств и т. д.

Когда применяется расчет КПРП

Результаты вычислений необходимы при классификации производств по ПБ. Определяется допустимость концентрации смесей горючих паров, газов, в помещениях, где проходят огневые работы, с целью расчета взрывоопасности. Согласно ГОСТ, показатели необходимо применять для определения ПВБ следующих категорий:

  • строительные стандарты;
  • нормы устройства электроустановок;
  • классификации опасных грузов;
  • типизация помещений по ПБ согласно установленным нормам;
  • контроль над качеством материала, используемого при постройке, ремонте морских судов, военной техники.

Методы выявления в окружающей среде повышенной концентрации горючих смесей крайне важны для создания безопасных условий деятельности человека. Для этого разработаны специальные устройства, называемые газоанализаторами. Они должны быть на каждом промышленном предприятии. С их помощью можно определить НКПРП и ВКПРП, значит, вычислить вероятную площадь воспламенения и риски, связанные с ним.

Пропан технический: свойства

Среди основных параметров вещества стоит отметить следующие:

  • сумма пропилена и пропана составляет не менее 75 % от всего объема (количество последнего не нормируется);
  • сумма бутанов и непредельных углеводородов – не нормируется;
  • количество жидкого остатка не должна превышать 0,7 % об.;
  • давление насыщенных паров при температуре – 20 ◦С должно быть не менее 0,16 МПа;
  • количество сероводорода и меркаптановой серы не должна превышать 0,013 % от всего объема;
  • интенсивность запаха пропана должна превышать 3 балла.

Минимальная температур горения пропана составляет – 35 °C. Благодаря этому работать с газом можно в любых условиях. Самовоспламеняется пропан, при нормальном атмосферном давлении, при температуре в 466 °C. При 97 °C возникает критическая температура пропана. Температура горения пропан-бутана колеблется от 800 до 1970 °С, пламя сгорания чистого пропана имеет температуру около 2526 °C, а жаропроизводительность, в среднем, составляет 2110 °C. В газовых резаках, при смеси с кислородом от 1:4 до 1:5 (пропан:кислород), возникает температура пламени до 2830 °C.

Основные физико-химические свойства компонентов СУГ и продуктов их сгорания

К основным характеристикам СУГ относят:

  • температуру испарения/конденсации;
  • температуру воспламенения;
  • теплоту сгорания;
  • плотность;
  • объемное расширение.

Важными характеристиками являются пределы взрываемости при смешении с воздухом, быстрота распространения огня при горении, условия для полного сгорания.

Температура испарения/конденсации

При нормальном давлении составляет:

  • для пропана – минус 42 °C;
  • для бутана – минус 0,5 °C.

Если температура газов поднимается выше этих значений, они начинают испаряться, при опускании ниже – конденсироваться. Как правило, сжиженный газ поставляется в форме смеси (бутан+пропан). Поэтому фактическая температура испарения/конденсации зависит от их соотношения.

Обычно газ, поставляемый зимой, сохраняет испаряемость до минус 20 °C. Но иногда производитель поставляет смесь с повышенным количеством бутана. Это приводит к тому, что даже при небольшом понижении температуры ниже нуля газ перестает испаряться.

Температура воспламенения

Она равна:

  • для пропана – от 504 до 588 °C;
  • для бутана – от 430 до 569 °C.

При этих значениях температуры газ может воспламениться даже при отсутствии открытого огня – если имеются предметы, которые нагреты до высокой температуры, но еще не светятся.

Теплота сгорания

Этот параметр характеризует количество тепла, выделяемое при сгорании 1 м3 газа. Он равен:

  • для пропана – 22…24 тыс. ккал. (91…99 МДж/ м3);
  • для бутана – 28…31 тыс. ккал. (118…128 МДж/ м3).

Пределы взрываемости

Это очень важная с точки зрения безопасности характеристика. При определенном соотношении смесь газов с воздухом или кислородом может взрываться. Вероятность взрыва зависит от скорости распространения огня. Чем она выше, тем опаснее ситуация. В свою очередь скорость распространения огня зависит от пропорции газов. Нужно иметь в виду, что при увеличении температуры границы взрываемости расширяются.

При смешении газа с воздухом он становится взрывоопасным при следующих соотношениях:

  • пропан – 2,1%…9,5%;
  • бутан – 1,5%…8,5%;
  • смесь – 1,5%…9,5%.

Плотность

Плотность газообразной фазы в норме составляет:

  • пропана – 2,019 кг/ м3;
  • бутана – 2,703 кг/ м3.

Плотность жидкой фазы – 0,5…0,6 кг/л.

Как видим, пары СУГ весят больше воздуха, плотность которого равна 1,29 кг/м3. Это приводит к тому, что при утечках газ собирается внизу помещения, где в относительно малом количестве может образовать с воздухом взрывоопасную смесь. Визуально это может быть похоже на дымку или стелющийся туман. При утечках из подземных коммуникаций и емкостей СУГ заполняют непроветриваемые углубления, подвалы, канализационные колодцы и остаются там довольно долго. Визуально обнаружить утечки трудно. Не выходя на поверхность, они растекаются под землей на довольно большие расстояния.

Объемное расширение

Объемное расширение жидкой фазы в 16 раз выше, нежели у воды. Это создает опасность разрыва баллона при увеличении температуры.

Степень сгораемости

Чтобы газ сгорал полностью, на 1 м3 его паров должно приходиться:

  • для пропана – 24 м3 воздуха или 5,0 м3 О2;
  • для бутана – 31 м3 воздуха или 6,5 м3 О2.

При испарении 1 кг жидкого газа образуется:

  • пропана – 0,51 м3 паров;
  • бутана – 0,386 м3 паров.

При испарении 1 л газа образуется:

  • пропана – 0,269 м3 паров;
  • бутана – 0,235 паров м3.

Скорость распространения огня

Пламя горящего бутана распространяется с максимальной скоростью 0,826 м/сек, пропана – 0,821 м/сек.

Цвет и запах

Чистые СУГ бесцветны и лишены запаха. Это создает опасность неконтролируемых утечек с последующим образованием взрывоопасных смесей. Чтобы облегчить своевременное обнаружение утечек, СУГ подвергают одоризации (приданию запаха) техническим этилмеркаптаном.

Температурный режим разных видов горелок на баллон

Подобрать газовую горелку на баллон можно в специализированных магазинах либо воспользоваться услугой онлайн покупки. Это существенно экономит время, к тому же на странице интернет магазина каждый имеет возможность ознакомиться с интересующей информацией о товаре. Торговая марка «Следопыт» предоставляет огромный выбор спецоборудования и газовых горелок в том числе. Среди них выделяют следующих три вида:

  • перезаправляемые – обладают компактный размер и эргономичный дизайн, просты и удобны в использовании, а наличие функции автоматического пьезоэлектрического розжига позволяет мгновенное использование прибора. К тому же стоит отметить, что именно этот вид не относиться к баллоной серии газовых горелок;
  • резьбовые – имеют направленный источник огня с факельной структурой. В качестве топлива используются смеси с высоким содержанием пропана, что обеспечивает поддержание постоянной температуры в зоне основного пламени – около 1800 °С. Некоторые модели имеют отдельные системы управления подачи газа и воздушной смеси. Это позволяет получить факел огня разной мощности и возможность выполнения работы в широком диапазоне температур;
  • с цанговым баллоном – используются как источник направленного пламени с факельной структурой, температура которого достигает 1500 °С.

Оборудованы приборы системой пьезоэлектрического розжига, некоторые имеют функцию дополнительного подогрева топлива, что позволяет использование оборудования под разными углами. Расход газа составляет от 50 до 250 г/час.

Классификация

Пламя классифицируют по:

  • агрегатному состоянию горючих веществ: пламя газообразных, жидких, твердых и аэродисперсных реагентов;
  • излучению: светящиеся, окрашенные, бесцветные;
  • состоянию среды горючее-окислитель: диффузионные, предварительно перемешанных сред;
  • характеру перемещения реакционной среды: ламинарные, турбулентные, пульсирующие;
  • температуре: холодные, низкотемпературные, высокотемпературные;
  • скорости распространения: медленные, быстрые;
  • высоте: короткие, длинные;
  • визуальному восприятию: коптящие, прозрачные, цветные.

В ламинарном диффузионном пламени можно выделить 3 зоны (оболочки).

Внутри конуса пламени имеются:

  • темная зона (300-350 °С), где горение не происходит из-за недостатка окислителя;
  • светящаяся зона, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание (500-800 °С);
  • едва светящаяся зона, которая характеризуется окончательным сгоранием продуктов разложения горючего и максимальной температурой (900-1500 °С).

Разница между взрывом и горением

Хотя на первый взгляд кажется, что взрыв и горение — несколько разные вещи, на самом деле эти процессы однотипны. Единственное их различие — это интенсивность протекания реакции. Во время взрыва в помещении или любом другом замкнутом пространстве реакция протекает невероятно быстро. Детонационная волна распространяется со скоростью, в несколько раз превышающую скорость звука: от 900 до 3000 м/с.

Вина человека заключается в том, что газ поступает в помещение путем неправильного подключения прибора к газовой системе или из-за неправильного использования газовых приборов и установок. Природный газ создает взрывоопасную смесь с воздухом, когда ее объемная концентрация находится в диапазоне от примерно 4, 9 до примерно 15, 4%. Эти значения указывают на более низкий предел взрыва и верхний предел взрыва.

Из этого набора данных можно сделать первый важный вывод: жидкие газы образуют взрывоопасные смеси при очень низких концентрациях с воздухом и значительно ниже, чем природный газ. Следовательно, они более опасны, и чаще всего происходит их взрыв. Эти результаты, хотя теоретически полностью обоснованы, содержат серьезный недостаток.

Так как метан, используемый в бытовом газопроводе, — газ природный, объем кислорода, необходимый для воспламенения, также подчиняется общему правилу.

Максимальная сила взрыва достигается в случае, если присутствующего кислорода теоретически достаточно для полного сгорания. Также должны присутствовать и остальные условия: концентрация газа соответствует пределу воспламенения (выше низшего предела, но ниже высшего) и присутствует источник огня.

Извержение этих «частично» газообразных комнат будет столь же опасно, как и при полном газе. Также стоит подчеркнуть, что газификация жидкого газа намного опаснее, чем природный газ. Это связано с физическими свойствами двух газов, удельным весом воздуха.

Гораздо легче удалить более светлый газ из комнаты из-за часто встречающихся потолочных решёток, особенно на кухнях, при удалении более тяжелого воздуха из воздуха, действующего как невидимый туман над полом, перед выходом на многие препятствия. Взрыв газовой смеси не происходит спонтанно. Зажигание чаще всего происходит от открытого огня, тепла или искры. Еще раз, жидкие газы представляют большую опасность взрыва. Подключение газового прибора к газовой системе и его ввод в эксплуатацию требуют ряда условий.

Струя газа без примеси кислорода, то есть превышающая высший предел воспламенения, поступая в воздух, будет гореть ровным пламенем, фронт горения распространяется со скоростью 0,2-2,4 м/с при нормальном атмосферном давлении.

Предел взрываемости природного газа

При контакте с воздухом, а точнее с его составляющей — кислородом, природные газы способны образовать легковоспламеняемую детонирующую смесь, которая может вызвать взрыв большой силы даже от малейшего источника огня, например, искры от проводки или пламени спички, свечи. Если масса природного газа относительно невысока, то и температура воспламенения не будет высокой, а вот сила взрыва зависит от давления получившейся смеси: чем выше давление газовоздушного состава, тем с большей силой он взорвется.

Однако практически все люди хотя бы раз в жизни сталкивались с некоторой утечкой газа, обнаруживаемой по характерному запаху, и тем не менее никаких взрывов не происходило. Дело в том, что взорваться природный газ может только при достижении определенных пропорций с кислородом. Есть низший и высший предел взрываемости.

Как только достигнут низший предел взрываемости природного газа (для метана это 5%), то есть концентрации, достаточной для начала реакции горения, может произойти взрыв. Уменьшение концентрации устранит возможность возгорания. Превышение высшей отметки (15% для метана) так же не позволит начаться реакции горения, ввиду недостатка воздуха, а точнее — кислорода.

Предел взрываемости природного газа возрастает при повышении давления смеси, а также в случае, если смесь содержит инертные газы, например азот.

Давление природного газа в газопроводе может быть различным, от 0,05 кгс/см2 до 12 кгс/см2.

Опасность горючих газов

Горючие газы представляют опасность тремя своими свойствами:

  1. Горючесть. Существует риск возникновения пожара, связанный с неконтролируемым воспламенением газа;
  2. Токсичность. Риск отравления газом или продуктами его горения (угарный газ);
  3. Удушение вследствие дефицита кислорода, который может быть замещен другим газом.

Процесс горения представляет собой химическую реакцию, в которую входит кислород. При этом выделяется энергия в виде теплоты, пламени. Воспламеняющим веществом выступает газ. Процесс горения газа возможен при наличии трех факторов:

  • Источник воспламенения.
  • Горючие газы.
  • Кислород.

Целью противопожарной защиты является исключение как минимум одного из факторов.

Разница между взрывом и горением

Хотя на первый взгляд кажется, что взрыв и горение — несколько разные вещи, на самом деле эти процессы однотипны. Единственное их различие — это интенсивность протекания реакции. Во время взрыва в помещении или любом другом замкнутом пространстве реакция протекает невероятно быстро. Детонационная волна распространяется со скоростью, в несколько раз превышающую скорость звука: от 900 до 3000 м/с.

Так как метан, используемый в бытовом газопроводе, — газ природный, объем кислорода, необходимый для воспламенения, также подчиняется общему правилу.

Максимальная сила взрыва достигается в случае, если присутствующего кислорода теоретически достаточно для полного сгорания. Также должны присутствовать и остальные условия: концентрация газа соответствует пределу воспламенения (выше низшего предела, но ниже высшего) и присутствует источник огня.

Струя газа без примеси кислорода, то есть превышающая высший предел воспламенения, поступая в воздух, будет гореть ровным пламенем, фронт горения распространяется со скоростью 0,2-2,4 м/с при нормальном атмосферном давлении.

Правила пользования газом в быту

Каждый человек, пользующийся газовыми приборами, обязан проходить инструктаж по технике безопасности. Первое правило — следить за исправностью приборов, периодически проверять тягу и дымоход, если в приборе предусмотрено отведение продуктов сгорания. После выключения газового прибора нужно закрывать краны и перекрывать вентиль на баллоне, если имеется таковой. В случае, если внезапно прервалась подача газа, а также при выявлении неисправностей нужно немедленно звонить в газовую службу.

Если в квартире или другом помещении чувствуется запах газа, необходимо сразу же прекратить какое бы то ни было использование приборов, не включать электроприборы, открыть окно или форточку для проветривания, затем покинуть помещение и вызвать аварийную службу (телефон 04).

Правила пользования газом в быту важно соблюдать, ведь малейшая неисправность может привести к плачевным последствиям. 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

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.

Регулировка

От правильной настройки пламени зависит чистота резки. Кислородная обработка проводится при несколько окисленном или нормальном факеле. Тщательно откорректированное пламя у резаков с расположением мундштуков концентрического типа окружено режущим потоком кислорода. Ядро факела на каждом участке должно быть симметричным и не отличаться яркостью.

Резку горелкой со сдвинутым мундштуком проводить нельзя, поскольку это приведет к нагреву кромки, что негативно отразится на качестве разреза. Использование самоцентрирующихся мундштуков повышает удобство использования подобного оборудования, ведь устройство делает пламя симметричным.

Иногда движение газовой смеси затрудняется из-за засорения канала, что разделяет факел на струйки и приводит к потере стабильности. Такое изделие не только уменьшает качество обработки, но и снижает производительность. Корректировка пламени основана на создании симметричного пламени нужной мощности по отношению к кислородной режущей струе.

Нормальное пламя обеспечивается на приоткрытых вентилях, что дает возможность проводить регулировку в процессе работы. При полностью открытом ацетилене и кислороде наблюдается чрезмерное количество первого. Плавное перекрытие ацетиленового клапана приводит к стабилизации процесса.

Выводы

1. Систематизированы результаты исследований по поражающему действию воздушных ударных волн при взрывах ГПВС. На основе анализа отечественных и зарубежных данных разработана универсальная параметрическая функция поражения человека в зависимости от удельной энергии, воздействующей на него ВУВ для всех общепринятых типов поражения.

2. Получены эмпирические зависимости основных параметров ВУВ (избыточного давления во фронте ВУВ, импульса фазы сжатия, длительности фазы сжатия и удельной энергии) от расстояния в едином приведенном виде на основе универсального метода энергетического подобия.

3. Разработана методика расчета мощности поражающего действия по человеку различной степени укрытости для всех общепринятых типов поражения. Основой методики является разработанный универсальный алгоритм на основе метода энергетического подобия, обеспечивающего широкий интервал использования методики в зависимости от характеристик заряда ТВС. Приведен пример численного расчета параметров объемного взрыва ГПВС, показывающий высокую сходимость с экспериментальными результатами и обоснованность оценки мощности взрыва СПГ, приведенной д.т.н. И.М. Абдурагимовым и к.т.н. Г.Н. Куприным. Мощность взрыва облака ГПВС более 1000 тонн сжиженного природного газа по воздушной ударной волне будет сопоставима с мощностью взрыва ядерного оружия около 10 килотонн.

Список использованных источников

Источник

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий