Охрана Труда

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Главная Пожарная безопасность Процессы горения и способы ликвидации горения Скорость горения твердых горючих веществ и жидкостей

Скорость горения твердых горючих веществ и жидкостей

Горение твердых горючих веществ в начальной стадии воз­никновения горения называется загоранием. Для такой ста­ти характерны неустойчивость горения, сравнительно низкая температура в его зоне, малый размер факела пламени и не­большая площадь очага.

Температура окружающей среды повышена незначительно, только непосредственно у очага горения.

Начальную стадию пожара (загорания) можно ликвидировать первичными средствами пожаротушения. Если пожар немедленно не погасить, то тепло, выделяющееся при горении, усилит процесс последнего. При этом размер факела пламени увеличится и горение перейдет в устойчивую форму. Одновре- мсиио повышается температура окружающей среды и усилипас гея действие тепловой энергии, излучаемой очагом горения. И ликвидации такого загорания требуется большое количество первичных средств пожаротушения, водяных и пенных струй.

При недостаточной эффективности применяемых средств по­жаротушения или позднем их использовании горение продол­жает развиваться, зона его увеличивается на значительной пло­щади. При этом возрастает температура, выделяется значитель­ное количество тепловой энергии, увеличиваются конвекционные потоки воздуха. При указанных условиях возможны деформа­ция и обрушение конструкций.

Чтобы ликвидировать такой пожар, требуется много сил и мощные средства.

Скорость горения материалов во время пожара различна и зависит от условий горения, состава горючего вещества и ин­тенсивности передачи последним тепла из зоны горения.

Различают две скорости горения: весовую и линейную. Весовой скоростью называется вес (в т, кг) вещества, выгорев­шего в единицу времени (в мин, ч). Линейной скоростью горе­ния твердых горючих веществ называется скорость распрост­ранения огня (в м/мин) и скорость роста площади очага пожара (в м2/мин).

Скорость горения твердых веществ непостоянна и зависит от отношения их поверхности к объему, от влажности, доступа воздуха и других факторов.

На основании полученных данных при исследовании ряда случаев пожаров на речных судах линейная скорость распрост­ранения огня составляет от 0,05 до 2,5 м/мин, а скорость роста площади очага пожара — от 0,3 до 50,0 м2/мин.

В начале возникновения пожара, примерно в течение первых 2—3 мин, происходит интенсивное увеличение площади его оча­га на пассажирских судах до 41-44 м2/мия. Это объясняется тем, что в данный период много времени уходит на сбор лич­ного состава экипажа судна и не ведется еще активной борьбы с пожаром. В последующие 10 мин, когда вводятся в действие стационарные средства юодо- и пенотушения, рост площади оча­га пожара замедляется примерно до 6—7 м2/мин.

Исследованиями установлено, что пожаром пассажирское судно может быть уничтожено в течение 20—30 мин, если орга­низация его тушения несовершенна.

Линейная скорость распространения огня определяет площадь очага пожара, а степень выгорания всего, что может гореть на этой площади,— продолжительность пожара.

Линейной скоростью горения жидкости явля­ется высота слоя ее (в мм, см), выгоревшего в единицу времени (в мин, ч).

Скорость распространения пламени огня при воспламенении горючих газов составляет от 0,35 до 1,0 м/сек.

Скоростью выгорания называется количество горю­чего, сгорающего в единицу времени с единицы площади горения. Она характеризует интенсивность сгорания жидкости при пожаре. Ее необходимо знать для определения расчетной продолжительности пожара в резервуарах, интенсивности тепловыделения и температурного режима пожара и т. д.

Скорость выгорания жидкости непостоянна и зависит от ее начальной температуры, диаметра резервуара, уровня жидкости в нем, содержания в ней негорючих жидкостей, скорости ветра и других факторов.

В резервуарах диаметром до 2 м скорость выгорания жидкостей возрастает с его увеличением. Практически она одинакова в резервуарах, диаметр которых больше 2 м.

Скорость выгорания жидкости, разлитой на поверхности, примерно такая же, как и в резервуарах, если толщина ее слоя значительна

Так, например, скорость выгорания нефти составляет 25 см/ч, бензина -40 см/ч, масла—20 см/ч.

При пламенном горении нефтепродукта в грузовом танке подается прогревание жидкости.

Прогревание жидкости от верхних к нижним слоям происходит в массе тяжелых нефтей со скоростью 30 см/ч, а в массе легких нефтей — от 40 до 130 см/ч.

Керосин и дизельное топливо при горении прогреваются медленно, при этом не образуется прогретого слоя одинаковой тем­пературы.

Нефть и мазут прогреваются вглубь весьма интенсивно, тем­пература слоя почти всегда выше 100° С. Температура прогре­ют слоя нефти может достигать 300° С и нагревать донный слой воды в резервуаре.

Температура прогретого слоя бензина обычно ниже 100° С, поэтому и не прогревается донный слой воды в емкости.

Прогревание жидкости в резервуарах может привести к ее вскипанию или выбросу. Под вскипанием понимается пере­ход в пар большого количества мелких капелек воды, находя­щейся в нефтепродукте. При этом на поверхности жидкости об­разуется пена, которая может переливаться через борт резервуа­ра. Под выбросом понимается мгновенный переход воды,, находящейся на дне резервуара, в пар. В данном случае соз- иется повышенное давление, под действием которого происхо- lai выбрасывание горящей жидкости из резервуара.

Вскипание нефтепродуктов в большинстве случаев связано- присутствием в них воды и реже водяной подушки на дне резервуара. К вскипанию способны все нефтепродукты, содержащие воду, которая в процессе горения нагревается выше 100° С.

Нефть и мазут способны вскипать только при определенном содержаниичержании в них влаги: у нефти—3,3% и мазута — выше 0,6%'.

Вскипать могут машинное масло и тяжелый бензин при на­пиши донного слоя воды.

Охлаждение водяными струями стенок резервуара и перио­дическое введение распыленной струи воды на одну треть или четверть поверхности горения предотвращают вскипание и пере­лив прогревшегося бензина или нефти из него.

Если (высота свободного борта превышает толщину прогретого слоя более чем в 2 раза, то при введении iB зону горения рас­пыленной струи воды вскипание наблюдается, но переливания жидкости из емкости не происходит.

К выбросу способны темные нефтепродукты — нефть, содер­жащая 3,8% влаги, мазут, содержащий до 0,6% влаги.

Выброс горящей жидкости может произойти, если: под слоем ее находится вода; жидкость при горении прогревается вглубь; температура прогретого слоя выше температуры кипения воды.

Выброс происходит в тот момент, когда нефтепродукт на границе раздела вода — нефтепродукт нагревается выше 100° С (примерно 150—300° С). После первого выброса нагретый до более высокой температуры слой нефтепродукта соприкасается вновь с водой и происходит мощный выброс.

Выброс по высоте, дальности и площади поражения зависит от диаметра резервуара. В емкости диаметром 1,387 м масса горящей нефти, выбрасываемая наружу, составляет от 51 до 145 кг при высоте от 10 до 20 высот емкости.

Длительность процесса выброса из емкости составляет от 3 до 60 сек. Время наступления выброса разное, начиная от 2 до 5 ч 30 мин от начала горения для различных нефтепродук­тов при различных емкостях.

Обычно выброс сопровождается многочисленными взлетами нефтепродукта. Выброс всего нефтепродукта одним взлетом — редкое явление и наблюдается при небольшом слое оставшегося нефтепродукта и значительной его вязкости.

Характерным признаком начала выброса является возник­новение вибраций стенок емкости, сопровождающихся шумом и возрастанием размеров факела пламени.

В емкостях большего диаметра выброс происходит быстрее, чем в емкостях малого диаметра. Величина слоя водяной по­душки на выброс не оказывает влияния.

Нормальной скоростью горения газо - и паро­воздушной смеси называется скорость, с которой движет­ся граничная поверхность между сгоревшим и несгоревшим га­зами относительно несгоревшего газа, находящегося в покое в непосредственной близости к поверхности горения.


 

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или авторизируйтесь пожалуйста на сайте.