Free Student HQ / FSHQ / "Штаб-Квартира свободного Студента"

Взрывозащита методом флегматизации взрывоопасной среды

Метод флегматизации основан на разбавлении взрывоопасной среды до состояния, когда эта среда не способна распространять пламя. Это состояние достигается при содержании разбавителя, соответствующего «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). Область составов, ограниченная кривой флегматизации и осью ординат, является горючей, а область вне кривой флегматизации - негорючей. «Пиковые» концентрации флегматизатора определяют экспериментально на установках для измерения КПР. До недавнего времени эти опыты проводились с помощью стандартной трубы Коварда-Джонса. Но как показано, на этой установке получаются заниженные значения «пиковых» концентраций из-за того, что по величине диаметра трубы установка является «критичной», т.е. результаты определения КПР и «пиков» зависят от размеров реакционного сосуда. Это обстоятельство обусловлено тем, что кривой флегматизации соответствуют минимальные скорости распространения пламени. Более надежные результаты, как отмечалось ранее, получаются на установке «Предел». Кривые флегматизации пропановоздушной смеси хладоном 114В2 обоими методами представлены на рис. 1. Различие в значениях «пиков» в этом случае достигает 1,7 раза. Вместе с тем при флегматизации инертными разбавителями (N2, Аr и т.п.) это различие уменьшается.

На рис. 1, 2 приведены графики флегматизации смесей с воздухом водорода и гексана. В качестве флегматизаторов исследовались инертные разбавители и бром-, йодсодержащие хладоны, способные ингибировать горение.

На рис. 3 представлены данные по флегматизации смесей «Н2 - воздух» добавками N2, С02, C3F6. Значения «пиковых» концентраций этих веществ весьма велики, что указывает на отсутствие у них ингибирующей горение способности. Обращает на себя внимание то, что нижняя ветвь кривой флегматизации оказывается практически параллельной оси абсцисс. Лишь в опытах с С02 наблюдается некоторый подъем нижней ветви.

На рис. 4 показано влияние ряда горючих и трудногорючих веществ на область воспламенения водорода. Видно, что флегматизирующая способность этих веществ значительно выше, чем инертных разбавителей. Причем «пик» флегматизации у этих веществ отсутствует, что не позволяет считать эти вещества практическими флегматизаторами.

Важно отметить, что характер кривых флегматизации оказался близким к линейному, т.е. аддитивному, соответствующему правилу Ле-Шателье. Все это указывает на то, что и при использовании горючих веществ (углеводородов и их хлорфторпроизводных, способных еще гореть) ингибирование отсутствует, а усиление флегматизирующей способности связано с потреблением кислорода горючей добавкой. Причем флегматизирующая способность таких добавок оказывается тем выше, чем ниже абсолютное значение их ВКПР.

При анализе результатов флегматизации водородо-воздушных смесей йод-, бромсодержащими хладонами, обладающими свойствами сильных ингибиторов процесса горения (см. рис. 2.) видно, что их эффективность при флегматизации водородовоздушных смесей низка. Причем наибольшие значения «пиков», т.е. наихудшие флегматизирующие свойства, характерны для самых сильных ингибиторов (C2F4Br2, CF3Br и т.п.). Гораздо эффективнее менее стойкие и более склонные к окислению водородосодержащие галогенуглеводороды (например, С2Н5Вг).

Эти результаты подтверждают изложенное в главе I суждение о близком к равновесному механизме окисления водорода при атмосферном давлении и, следовательно, неспособности водорода при горении в этих условиях подвергаться ингибированию.

Особо следует отметить, что нижние ветви кривых флегматизации ингибиторами горения располагаются практически параллельно оси абсцисс.

Принципиально отличные от данных о флегматизации водорода результаты получены при флегматизации органических веществ. Во-первых, значения «пиков» при флегматизации гексана (С6Н14) оказались значительно ниже; бром- и йод- хладоны по величинам «пиковых» концентраций могут характеризоваться действительными ингибиторами. Во-вторых, по соотношению величин «пиков» использовавшиеся вещества находятся в удовлетворительном согласии с их химическим составом.

Наконец, нижние ветви флегматизации имеют наклон тем больший, чем более эффективен флегматизатор. С учетом этого результата нами предложен практический метод оценки ингибирующей флегматизирующей способности веществ, основанный на сопоставлении наклонов нижних ветвей флегматизации. В табл. 1 приведены итоговые данные по «пиковым» концентрациям различных флегматизаторов.

Таблица 1 «Пиковые» концентрации флегматизаторов

Помимо экспериментальных существует и расчетный метод определения флегматизирующих концентраций Сф, основанный нa постоянстве предельной температуры горения и разности энтальпий образования флегматизатора при предельной температуре горения и стандартной. При этом учитывается повышение предельной температуры для бром- и йодосодержащих углеводородов.

Друзья! FSHQ довольно молодой ресурс, мы группа создателей сайта имеем общее увлечение всей нашей жизни в лице этого проекта, мы пытаемся нести пользу людям. Мы не хотим, и не будем заваливать весь проект огромным количеством рекламы для того чтобы была финансовая возможность строить этот ресурс, потому мы решили обратиться к нашим читателям с просьбой поддержать наш проект, всего 5 рублей, большего не просим. Надеемся, что данная сумма не станет большой потерей для бюджета наших посетителей, эта помощь будет просто неоценима, для проекта это жизнь, а вместе с ним живем и работаем мы. Это очень важно для нас. Спасибо! VISA - 4276020013209090; WebMoney - R256677704329; Z164891118384;

 

Сайт создан в 2012 г. © Все права на материалы сайта принадлежат его автору!
Копирование любых материалов сайта возможно только с разрешения автора и при указании ссылки на первоисточник.
Яндекс.Метрика