Auastmete tüübid. Tühjendustüübid Elektrisädeme temperatuur

03.03.2020 Küttesüsteemid

4.9. Kogutud andmete põhjal arvutatakse ohutustegur K s järgmises järjestuses.
4.9.1. Arvutage valemi järgi tulekahju ja plahvatusohtliku sündmuse keskmine kestus (t0) (keskmine rikkesse kulunud aeg)
(68)
kus t j- eluaeg i-th tule- ja plahvatusohtlik sündmus, min;
m- ürituste (toodete) koguarv;
j- sündmuse (toote) järjekorranumber.
4.9.2. Dispersiooni punkthinnang ( D 0) tule- ja plahvatusohtliku sündmuse keskmine kestus arvutatakse valemiga
(69)
4.9.3. Sündmuse keskmise eluea punkthinnangu standardhälve - t0 arvutatakse valemiga
(70)
4.9.4. Tabelist. 5 vali koefitsiendi väärtus t b sõltuvalt vabadusastmete arvust ( m-1) usaldustasemega b=0,95.
Tabel 5

m-1
1
2
3 kuni 5
6 kuni 10
11 kuni 20
20
t b
12,71
4,30
3,18
2,45
2,20
2,09

4.9.5. Ohutusfaktor ( K b) (koefitsient, mis võtab arvesse valemiga (68) arvutatud parameetri t0 väärtuse hälvet selle tegelikust väärtusest) arvutatakse valemist
(71)
4.9.6. Kui aasta jooksul toimub ainult üks sündmus, siis eeldatakse, et ohutustegur on võrdne ühega.
5. Elementide rikkemäära soojusallikate tuleohtlike parameetrite määramine
5.1. Soojusallikate tuleohu parameetrid
5.1.1. Atmosfääri elektri tühjendamine
5.l.l.l. Otsene välgulöök
Otsese pikselöögi oht seisneb põleva aine kokkupuutes piksekanaliga, mille temperatuur ulatub 30 000 ° C-ni voolutugevuse 200 000 A juures ja toimeajaga umbes 100 μs. Kõik tuleohtlikud ained süttivad otsesest pikselöögist.
5.1.1.2. Välgu sekundaarne mõju
Välgu sekundaarse mõju oht seisneb atmosfäärielektri induktiivsest ja elektromagnetilisest mõjust tootmisseadmetele, torustikele ja ehituskonstruktsioonidele tekkivates sädelahendustes. Sädelahenduse energia ületab 250 mJ ja on piisav põlevate ainete süütamiseks minimaalse süüteenergiaga kuni 0,25 J.
5.1.1.3. Suure potentsiaaliga libisemine
Suurt potentsiaali tuuakse hoonesse metallkommunikatsioonide kaudu mitte ainult siis, kui neisse tabab otse välk, vaid ka siis, kui kommunikatsioonid asuvad piksevarda vahetus läheduses. Piksevarraste ja kommunikatsioonide vahelise ohutu kauguse korral jõuab võimalike sädelahenduste energia väärtuseni 100 J või rohkem, see tähendab, et piisab kõigi põlevate ainete süütamiseks.
5.1.2. Elektriline säde (kaar)
5.1.2.1. Lühisvoolude termiline mõju
Juhi temperatuur ( t pr), °С, mida kuumutatakse lühisevooluga, arvutatakse valemiga
(72)
kus t n on juhi algtemperatuur, °C;
I lühis - lühise vool, A;
R- juhi takistus, Ohm;
tk.z - lühise aeg, s;
FROM pr - juhi soojusmahtuvus, J×kg-1×K-1;
m pr - juhi mass, kg.
Kaabli ja isolatsiooniga juhi süttivus sõltub lühisvoolu kordsuse väärtusest I k.z, st suhte väärtusest I lühis kaabli või juhtme pideva vooluga. Kui see kordsus on suurem kui 2,5, kuid kaabli puhul alla 18 ja juhtme puhul 21, süttib PVC isolatsioon.
5.1.2.2. Elektrilised sädemed (metallipiisad)
Elektrisädemed (metallipiisad) tekivad elektrijuhtmestiku lühise, elektrikeevituse ja üldotstarbeliste hõõglampide elektroodide sulamise ajal. Metalli tilkade suurus ulatub sel juhul 3 mm-ni (lae keevitamiseks - 4 mm). Lühise ja elektrikeevitamise ajal lendavad osakesed välja igas suunas ning nende kiirus ei ületa vastavalt 10 ja 4 m s-1. Piiskade temperatuur sõltub metalli tüübist ja on võrdne sulamistemperatuuriga. Alumiiniumipiiskade temperatuur lühise ajal ulatub 2500 °C-ni, hõõglampide keevitusosakeste ja nikliosakeste temperatuur ulatub 2100 °C-ni. Piiskade suurus metalli lõikamisel ulatub 15-26 mm, kiirus on 1 m s-1, temperatuur on 1500 °C. Kaare temperatuur keevitamise ja lõikamise ajal ulatub 4000 ° C-ni, nii et kaar on kõigi põlevate ainete süüteallikas.
Osakeste paisumise tsoon lühise ajal sõltub traadi kõrgusest, osakeste algkiirusest, väljumisnurgast ja on tõenäosusliku iseloomuga. 10 m kõrguse traadi korral on osakeste langemise tõenäosus 9 m kaugusel 0,06; 7m-0,45 ja 5m-0,92; 3 m kõrgusel on osakeste kukkumise tõenäosus 8 m kaugusel 0,01; 0,24, 4 m - 0,66 ja 3 m - 0,99.
Soojushulk, mille metallitilk suudab põlevale keskkonnale eraldada, kui see jahtub isesüttimistemperatuurini, arvutatakse järgmiselt.
Metalli kukkumise keskmine lennukiirus vabal langemisel (wк), m×s-1, arvutatakse valemiga
(73)
kus g=9,8l m×s-1 - vabalangemise kiirendus;
H- kukkumiskõrgus, m
Metalli tilkade maht ( V k), m3, arvutatakse valemiga
(74)
kus d k - tilga läbimõõt, m.
Tilga mass ( m k), kg, arvutatuna valemiga
(75)
kus r on metalli tihedus, kg×m-3.
Sõltuvalt tilga lennu kestusest on selle kolm olekut võimalikud: vedel, kristalliseerunud, tahke.
Sula (vedelas) olekus oleva tilga lennuaeg (tp), s, arvutatakse valemiga
(76)
kus C p - metallisulami erisoojus, J×k-1K-1;
m k on tilga mass, kg;
S k=0,785 - languse pindala, m2;
T n, T pl on vastavalt tilga temperatuur lennu alguses ja metalli sulamistemperatuur K;
T 0 - ümbritseva õhu (õhu) temperatuur, K;
a- soojusülekandetegur, W, m-2 K-1.
Soojusülekandetegur määratakse järgmises järjestuses:
a) arvutage valemi järgi Reynoldsi arv
(77)
kus d k - tilga läbimõõt m;
v= 15,1×10-6 - õhu kinemaatilise viskoossuse koefitsient temperatuuril 20°С, m-2×s-1.
b) arvuta Nusselti kriteerium valemi järgi
(78)
c) arvutada soojusülekandetegur valemi järgi
, (79)
kus lВ=22×10-3 - õhu soojusjuhtivuse koefitsient, W×m-1× -К-1.
Kui t £ tp, siis määratakse tilga lõpptemperatuur valemiga
(80)
Tilga lennuaeg, mille jooksul see kristalliseerub, määratakse valemiga
(81)
kus FROM cr - metalli kristalliseerumise erisoojus, J×kg-1.
Kui tr (82)
Kui t>(tр+tcr), siis tahkes olekus langemise lõpptemperatuur määratakse valemiga
(83)
kus FROM k on metalli erisoojusmahtuvus, J kg -1×K-1.
Soojuse hulk ( W), J, mis saadakse metallitilgana tahkele või vedelale põlevale materjalile, millele see langes, arvutatakse valemiga
(84)
kus T sv - põleva materjali isesüttimistemperatuur, K;
To- koefitsient, mis võrdub põlevale ainele antud soojuse ja tilga salvestatud energia suhtega.
Kui koefitsienti pole võimalik määrata To, siis nõustu To=1.
Piiskade lõpliku temperatuuri täpsemat määramist saab läbi viia, võttes arvesse soojusülekandeteguri sõltuvust temperatuurist.
5.1.2.3. Üldotstarbelised elektrilised hõõglambid
Lampide tuleoht tuleneb põleva aine kokkupuute võimalusest elektrilise hõõglambi pirniga, mis on kuumutatud üle põleva keskkonna isesüttimistemperatuuri. Elektripirni pirni küttetemperatuur sõltub lambi võimsusest, suurusest ja asukohast ruumis. Maksimaalse temperatuuri sõltuvus horisontaalselt paikneva lambi pirnist selle võimsusest ja ajast on näidatud joonisel fig. 3.


Jama. 3

5.1.2.4. Staatilise elektri sädemed
säde energia ( W i), J, mis võib tekkida plaadi ja mis tahes maandatud objekti vahelise pinge mõjul, arvutatakse kondensaatori salvestatud energia põhjal valemist
(85)
kus FROM- kondensaatori mahtuvus, F;
U- pinge, V.
Laetud keha ja maa potentsiaali erinevust mõõdetakse reaalsetes tootmistingimustes elektromeetritega.

Kui a W U³0,4 W m.e.z ( W m.e.z ¾ keskkonna minimaalne süüteenergia), siis loetakse süüteallikaks staatilise elektri säde.
Tõeline oht on liikuvate dielektriliste materjalidega töötavate inimeste "kontaktne" elektrifitseerimine. Kui inimene puutub kokku maandatud objektiga, tekivad sädemed energiaga 2,5–7,5 mJ. Inimkeha elektrilahenduse energia sõltuvus staatilise elektri laengute potentsiaalist on näidatud joonisel fig. neli.
5.1.3. Mehaanilised (hõõrduvad) sädemed (sädemed löögist ja hõõrdumisest)
Löögi- ja hõõrdsädemete, mis on hõõguks kuumutatud metallitükk või kivi, suurus ei ületa tavaliselt 0,5 mm ja nende temperatuur jääb metalli sulamistemperatuuri piiresse. Metallide kokkupõrkel tekkivate sädemete temperatuur, mis võivad üksteisega keemiliselt interaktsiooni astuda koos olulise soojushulga eraldumisega, võib ületada sulamistemperatuuri ja seetõttu määratakse see katseliselt või arvutuslikult.
Sädeme poolt algtemperatuurist jahutamisel eraldatud soojushulk t n kuni süttiva keskkonna isesüttimistemperatuurini t sv arvutatakse valemi (84) abil ja jahutusaeg t on järgmine.
Temperatuuri suhe (Qp) arvutatakse valemiga
(86)
kus t c - õhutemperatuur, °C.
Soojusülekandetegur ( a), W × m-2 × K-1, arvutatakse valemiga
(87)
kus w ja – sädelennu kiirus, m×s-1.
säde kiirus ( w i), mis on tekkinud vabalt langeva keha kokkupõrkel, arvutatakse valemiga
(88)
ja kokkupõrkel pöörleva kehaga vastavalt valemile
(89)
kus n- pöörlemissagedus, s-1;
R- pöörleva keha raadius, m.
Löökpilliga töötamisel tekkivate sädemete lennukiiruseks võetakse 16 m s
Bioti kriteerium arvutatakse valemiga
(90)
kus d u on sädeme läbimõõt, m;
li on sädemetalli soojusjuhtivuse koefitsient põleva aine isesüttimistemperatuuril ( t sv), W m -1 × K-1.
Vastavalt suhtelise ületemperatuuri qp väärtustele ja kriteeriumile AT i määran graafiku järgi (joonis 5) Fourier' kriteeriumi.

Jama. 5

Metalliosakese jahtumisaeg (t) s arvutatakse valemiga
(91)
kus F 0 - Fourier' kriteerium;
FROM ja - sädemetalli soojusmahtuvus põleva aine isesüttimistemperatuuril, J×kg-1×K-1;
ri on sädemetalli tihedus põleva aine isesüttimistemperatuuril, kg×m-3.
Hõõrdsädemete süttimisvõime katseandmete olemasolul saab arvutusteta teha järelduse nende ohtlikkuse kohta analüüsitavale põlevale keskkonnale.
5.1.4. Mootorite (ahjude) lahtised leegid ja sädemed
Leegi tuleoht tuleneb termilise efekti intensiivsusest (soojusvoo tihedus), mõjualast, orientatsioonist (vastastikune asend), põlevainetele avalduva mõju sagedusest ja ajast. Difusioonleekide (tikud, küünlad, gaasipõletid) soojusvoo tihedus on 18-40 kW×m-2 ja eelsegatud (puhurid, gaasipõletid) 60-140 kW×m-2. 6 näitab mõnede leekide ja madala kalorsusega soojusallikate temperatuuri- ja ajaomadusi.
Tabel 6

Põleva aine (toote) või tuleohtliku toimingu nimetus
Leegi temperatuur (haisev või kuumutamine), °C
Põlemisaeg (hõõgumine), min
Tuleohtlikud ja põlevad vedelikud
880
¾
Puit ja saematerjal
1000
-
Looduslikud ja veeldatud gaasid
1200
-
Gaasmetalli keevitamine
3150
-
Metalli gaasilõikus
1350
-
Suitsev sigaret
320-410
2-2,5
Suitsev sigaret
420¾460
26-30
põlev tikk
600¾640
0,33

Lahtine leek on ohtlik mitte ainult otsesel kokkupuutel põleva ainega, vaid ka kiiritamisel. Kiirituse intensiivsus ( g p), W × m-2, arvutatakse valemiga
(92)
kus 5,7 on musta keha kiirgusvõime, W × m-2 × K-4;
epr - süsteemi vähendatud emissioonivõime
(93)
ef - põleti mustusaste (puidu põletamisel on 0,7, naftasaaduste 0,85);
ev - kiiritatud aine emissiooniaste on võetud teatmekirjandusest;
T f - leegi temperatuur, K,
T sv on põleva aine temperatuur K;
j1f on kiirgustiheduse koefitsient kiirgava ja kiiritatud pindade vahel.
Kiirituse intensiivsuse kriitilised väärtused sõltuvalt kiiritusajast mõne aine puhul on toodud tabelis. 7.
Korstnatest, katlaruumidest, vedurite ja diiselvedurite torudest, aga ka muudest masinatest tekkivate sädemete tuleohu, tulekahjud määravad suuresti nende suurus ja temperatuur. On kindlaks tehtud, et 2 mm läbimõõduga säde on süttiv, kui selle temperatuur on umbes 1000 ° C, 3 mm läbimõõduga säde on 800 ° C ja 5 mm läbimõõduga säde on 600 °C
Soojussisaldus ja aeg, mille jooksul säde jahtub ohutu temperatuurini, arvutatakse valemite (76 ja 91) abil. Sel juhul eeldatakse sädeme läbimõõduks 3 mm ja sädeme lennukiirus (wi), m×s-1, arvutatakse valemiga
(94)
kus ww - tuule kiirus, m×s-1;
H- toru kõrgus, m.
Tabel 7
Materjal
Minimaalne kiirituse intensiivsus, W × m-2, koos kiiritamise kestusega, min

3
5
15
Puit (mänd niiskusesisaldusega 12%)
18800
16900
13900
Puitlaastplaat tihedusega 417 kg×m-3
13900
11900
8300
Turbabrikett
31500
24400
13200
Turbatükk
16600
14350
9800
puuvillakiud
11000
9700
7500
Laminaat
21600
19100
15400
klaaskiud
19400
18600
17400
pergamiin
22000
19750
17400
Kumm
22600
19200
14800
Kivisüsi
¾
35000
35000

sädelahendus

sädelahendus(elektri säde) - gaasides tekkiva elektrilahenduse mittestatsionaarne vorm. Selline tühjenemine toimub tavaliselt atmosfäärirõhul ja sellega kaasneb iseloomulik heliefekt - sädeme "pragu". Sädelahenduse põhikanali temperatuur võib ulatuda 10 000-ni. Looduses tekivad sädelahendused sageli välguna. Õhusädeme poolt "läbistatud" kaugus sõltub pingest ja seda loetakse 10 kV 1 sentimeetri kohta.

Tingimused

Sädelahendus tekib tavaliselt siis, kui energiaallikas ei ole statsionaarse kaare- või hõõglahenduse säilitamiseks piisavalt tugev. Sel juhul langeb samaaegselt tühjendusvoolu järsu suurenemisega tühjenduspilu pinge väga lühikeseks ajaks (mitu mikrosekundit kuni mitusada mikrosekundit) alla sädelahenduse kustumise pinge, mis viib vabastamise lõpetamine. Seejärel suureneb elektroodide potentsiaalide erinevus uuesti, jõuab süütepingeni ja protsess kordub. Muudel juhtudel, kui energiaallika võimsus on piisavalt suur, täheldatakse ka kogu sellele tühjenemisele iseloomulike nähtuste kogumit, kuid need on vaid mööduv protsess, mis viib erinevat tüüpi tühjenemiseni - enamasti kaar. . Kui vooluallikas ei suuda pikka aega säilitada iseseisvat elektrilahendust, siis täheldatakse isetühjenemise vormi, mida nimetatakse sädelahenduseks.

Loodus

Sädelahendus on eredate, kiiresti kaduvate või üksteist asendavate filamentsete, sageli väga hargnenud ribade kiir – sädekanalid. Need kanalid on täidetud plasmaga, mis võimsa sädelahendusega ei sisalda mitte ainult lähtegaasi ioone, vaid ka elektroodi aine ioone, mis tühjenemise toimel intensiivselt aurustuvad. Sädemekanalite moodustumise mehhanismi (ja sellest tulenevalt ka sädelahenduse tekkimist) seletatakse gaaside elektrilise lagunemise streameri teooriaga. Selle teooria kohaselt tekivad tühjenduspilu elektriväljas tekkivatest elektronlaviinidest teatud tingimustel striimerid - nõrgalt helendavad õhukesed hargnenud kanalid, mis sisaldavad ioniseeritud gaasiaatomeid ja nendest eraldunud vabu elektrone. Nende hulgast võib välja tuua nn. juht - nõrgalt helendav lahendus, mis "sillutab" teed põhilahendusele. See, liikudes ühelt elektroodilt teisele, katab tühjenduspilu ja ühendab elektroodid pideva juhtiva kanaliga. Seejärel läbib põhilahendus mööda rajatud rada vastupidises suunas, millega kaasneb voolu tugevuse ja neis vabaneva energia hulga järsk suurenemine. Iga kanal laieneb kiiresti, mille tulemuseks on lööklaine selle piiridel. Laienevate sädemekanalite lööklainete kombinatsioon tekitab heli, mida tajutakse sädeme "praguna" (äikese korral - äike).

Sädelahenduse süütepinge on tavaliselt üsna kõrge. Elektrivälja tugevus sädemes langeb mõnest kümnest kilovoldist sentimeetri kohta (kv/cm) purunemise hetkel ~100 volti sentimeetri kohta (v/cm) mõne mikrosekundi pärast. Maksimaalne vool võimsas sädelahenduses võib ulatuda mitmesaja tuhande ampriteni.

Spetsiaalne sädelahendus - libisev sädelahendus, mis tekib piki gaasi ja elektroodide vahele asetatud tahke dielektriku liidest, tingimusel et väljatugevus ületab õhu läbilöögitugevuse. Libiseva sädelahenduse alad, milles domineerivad ühe märgi laengud, indutseerivad dielektriku pinnale erineva märgiga laenguid, mille tulemusena hiilivad piki dielektriku pinda sädemekanalid, moodustades nn Lichtenbergi figuurid. . Sädelahendusega sarnased protsessid on iseloomulikud ka harjalahendusele, mis on üleminekuetapp koroona ja sädelahenduse vahel.

Sädelahenduse käitumist on väga hästi näha Tesla trafost saadavate lahenduste (Fpulse = 500 Hz, U = 400 kV) aegluubis pildistamisel. Impulsside keskmine vool ja kestus ei ole kaare süütamiseks piisavad, kuid ereda sädemekanali moodustamiseks on see üsna sobiv.

Märkmed

Allikad

  • A. A. Vorobjov, Kõrgepingetehnika. - Moskva-Leningrad, GosEnergoIzdat, 1945.
  • Physical Encyclopedia, v.2 - M.: Suur Vene Entsüklopeedia lk.218.
  • Reiser Yu.P. Gaaslahenduse füüsika. - 2. väljaanne - M .: Nauka, 1992. - 536 lk. - ISBN 5-02014615-3

Vaata ka


Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Vaadake, mis on "Sädemete tühjendamine" teistes sõnaraamatutes:

    - (säde), ebastabiilne elekter. tühjenemine, mis tekib siis, kui vahetult pärast tühjenduspilu purunemist langeb selle juures olev pinge väga lühikeseks ajaks (mõnest mikrosekundi murdosast sadade mikrosekunditeni) alla pinge väärtuse ... ... Füüsiline entsüklopeedia

    sädelahendus- Elektriline impulsslahendus helendava keerme kujul, mis toimub kõrge gaasirõhu juures ja mida iseloomustab ioniseeritud aatomite või molekulide spektrijoonte kõrge intensiivsus. [GOST 13820 77] sädelahendus Täislahendus ... ... Tehnilise tõlkija käsiraamat

    - (elektrisäde) mittestatsionaarne elektrilahendus gaasis, mis tekib elektriväljas gaasirõhul kuni mitu atmosfääri. Seda eristab looklev hargnenud kuju ja kiire areng (umbes 10 7 s). Põhikanali temperatuur ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

    Kibirkštinis išlydis statusas T ala fizika vastavusmenys: engl. tühjendussäde vok. Funkenentladung, f; Funkentladung, f rus. sädelahendus, m pranc. décharge par étincelles, f … Fizikos terminų žodynas

    Säde, üks elektrilahenduse vorme gaasides; tekib tavaliselt atmosfäärirõhu suurusjärgus rõhkudel ja sellega kaasneb sädeme "pragunemise" iseloomulik heliefekt. Looduslikes tingimustes on I. p. kõige sagedamini täheldatud välgu kujul ... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

    Elektrisäde, mittestatsionaarne elektrilahendus gaasis, mis tekib elektris. välja gaasirõhul kuni mitu. sadu kPa. Seda eristab looklev hargnenud kuju ja kiire areng (umbes 10 7 s), millega kaasneb iseloomulik heli ... ... Suur entsüklopeediline polütehniline sõnaraamat

    - (elektri säde), mittestatsionaarne elektriline. elektrilahendus gaasis välja gaasirõhul kuni mitu. atm. Seda eristab looklev hargnenud kuju ja kiire areng (umbes 10 7s). Tempo pa ptk. kanal I. r. jõuab 10 000 K... Loodusteadus. entsüklopeediline sõnaraamat

Tulekahju (plahvatus)allikate parameetrite arvutamine

Selles etapis on vaja hinnata süüteallikate võimet süttivaid aineid initsieerida.

Arvesse võetakse nelja süüteallikat:

a) välgu sekundaarne tegevus;

b) lühisädemed;

c) elektrikeevitussädemed;

d) hõõglambi pirn.

e) elektrikaabli (juhtme) põlev isolatsioon

Välgu sekundaarne mõju

Välgu sekundaarse mõju oht seisneb atmosfäärielektri induktiivsest ja elektromagnetilisest mõjust tootmisseadmetele, torustikele ja ehituskonstruktsioonidele tekkivates sädelahendustes. Sädelahenduse energia ületab 250 mJ ja on piisav põlevate ainete süütamiseks minimaalse süüteenergiaga kuni 0,25 J.

Pikselöögi sekundaarne tegevus on ohtlik gaasile, mis on täitnud kogu ruumi mahu.

Lühivoolude termiline toime

On selge, et lühise korral, kui kaitseseade ebaõnnestub, on tekkivad sädemed võimelised süttima süttiva vedeliku ja plahvatama gaasi (seda võimalust hinnatakse allpool). Kui kaitse on aktiveeritud, kestab lühisvool lühikest aega ja on võimeline süütama ainult PVC juhtmestikku.

Juhi temperatuur t umbes C, mida soojendatakse lühisevooluga, arvutatakse valemiga

kus t n on juhi algtemperatuur, o C;

I k.z. - lühisvool, A;

R - juhi takistus (aktiivne), Ohm;

k.z. - lühise kestus, s;

C pr - traadi materjali soojusmahtuvus, J * kg -1 * K -1;

m pr - traadi kaal, kg.

Juhtmestiku süttimiseks on vajalik, et temperatuur t pr oleks kõrgem kui PVC juhtmestiku süttimistemperatuur t resp. \u003d 330 umbes C.

Eeldatakse, et juhi algtemperatuur on võrdne ümbritseva keskkonna temperatuuriga 20 ° C. Peatükis 1.2.2 ülalpool juhi aktiivtakistus (Ra \u003d 1,734 Ohm) ja lühisvool (I lühis \u003d 131,07 A) arvutati. Vase soojusmahtuvus C pr \u003d 400 J * kg -1 * K -1. Traadi mass on tiheduse ja ruumala korrutis ning ruumala pikkuse L ja juhi S ristlõikepindala korrutis

m pr \u003d * S * L (18)

Teatmeteose järgi leiame väärtuse \u003d 8,96 * 10 3 kg / m 3. Valemis (18) asendame teise traadi ristlõikepindala väärtuse tabelist. 11, lühim, st L = 2 m ja S = 1 * 10 -6 m. Traadi mass on

m pr \u003d 8,96 * 10 3 * 10 -6 * 2 = 1,792 * 10 -2

Lühise lühise kestusega. \u003d 30 ms, vastavalt tabelile 11 soojeneb juht temperatuurini

Sellest temperatuurist ei piisa PVC-juhtmestiku süütamiseks. Ja kui kaitse lülitub välja, on vaja arvutada PVC-juhtmestiku tulekahju tõenäosus.

Sädemete lühis

Lühise korral tekivad sädemed, mille algtemperatuur on 2100 ° C ja mis on võimelised süttima süttiva vedeliku ja plahvatama gaasi.

Vasetilga algtemperatuur on 2100 o C. Lühise tekkimise kõrgus on 1 m ja kaugus tuleohtliku vedeliku lombist on 4 m. Tilga läbimõõt on d kuni =2,7 mm või d kuni =2,7*10 -3.

Soojushulk, mida metallitilk suudab süttimistemperatuurini jahtudes põlevale keskkonnale eraldada, arvutatakse järgmiselt: arvutatakse metallitilga keskmine lennukiirus vaba langemise ajal w cf, m/s. valemi järgi

kus g on vaba langemise kiirendus, 9,81 m/s 2 ;

H - kukkumiskõrgus, 1 m.

Saame selle vaba langemise keskmise kiiruse

Tilga kukkumise kestuse saab arvutada valemiga

Seejärel arvutatakse valemiga tilga maht Vk

Languse mass m k, kg:

kus on metalli tihedus sulas olekus, kg * m -3.

Vase tihedus sulas olekus (õpetaja sõnul) on 8,6 * 10 3 kg / m 3 ja tilga mass vastavalt valemile (22)

m k = 8,6 * 10 3 * 10,3138 * 10 -9 \u003d 8,867 * 10 -5

Metalli tilga lennuaeg sulas (vedelas) olekus p, s:

kus C p on tilgamaterjali sulatise erisoojusmahtuvus, vase puhul C p = 513 J * kg -1 * K -1;

S k - tilga pindala, m 2, S k = 0,785 d k 2 = 5,722 * 10 -6;

T n, T pl - langemise temperatuur lennu alguses ja metalli sulamistemperatuur vastavalt T n =2373 K, T pl =1083 K;

T o - ümbritseva õhu temperatuur, T o =293 K;

Soojusülekandetegur, W * m -2 * K -1.

Soojusülekandetegur arvutatakse järgmises järjestuses:

1) arvutage esmalt Reynoldsi arv

kus v \u003d 1,51 * 10 -5 1 / (m 2 * s) - õhu kinemaatilise viskoossuse koefitsient temperatuuril 293 K,

kus \u003d 2,2 * 10 -2 W * m -1 * K -1 - õhu soojusjuhtivuse koefitsient,

1*10 2 W*m-2 *K-1.

Olles arvutanud soojusülekandeteguri, leiame valemi (23) järgi sulas (vedelas) olekus metallitilga lennuaja.

Sest< р, то конечную температуру капли определяют по формуле

Propaani isesüttimistemperatuur on 466 ° C ja tilga (sädeme) temperatuur tuleohtliku vedeliku kogumile lähenemise ajaks on 2373 K või 2100 ° C. Sellel temperatuuril isopreen süttib ja põleb pidevalt ning propaan plahvatab isegi siis, kui tekib lühissäde. Isopreeni leekpunkt on -48 0 С.


Tootmistingimustes võivad süüteallikad olla väga mitmekesised nii oma välimuse kui ka parameetrite poolest.
Võimalike süüteallikate hulgast eristame lahtise tule ja hõõguvaid põlemisprodukte; mehaanilise energia termiline ilming; termiline, elektrienergia ilming; keemiliste reaktsioonide termiline ilming.

Avatud tuli ja kuumad põlemisproduktid. Tulekahjud ja plahvatused tekivad sageli pidevalt töötavatest või ootamatult tekkivatest lahtise tule allikatest ja põlemisprotsessiga kaasnevatest saadustest - sädemed, kuumad gaasid.
Lahtine tuli võib süttida peaaegu kõik põlevad ained, kuna temperatuur leegi põlemisel on väga kõrge (700–1500 ° C); sel juhul eraldub suur hulk soojust ja põlemisprotsess on reeglina pikk. Tuleallikad võivad olla erinevad - tehnoloogilised kütteahjud, tulereaktorid, mittepõlevatest katalüsaatoritest orgaaniliste ainete põletamisega regeneraatorid, põletusahjud ja -paigaldised põletamiseks ja jäätmete kõrvaldamiseks, leekseadmed külje ja sellega seotud gaaside põletamiseks, suitsetamine, tõrviku kasutamine küttetorustike jms jaoks. e. Peamine tulekaitsemeede paiksete lahtise tule allikate eest on nende isoleerimine põlevatest aurudest ja gaasidest õnnetuste ja kahjustuste korral. Seetõttu on parem asetada tuletõrjeseadmed avatud aladele, kus on teatud tulevahe külgnevatest seadmetest või isoleerida, paigutades need eraldi suletud ruumidesse.
Välised torukujulised põletusahjud on varustatud seadmega, mis võimaldab õnnetusjuhtumite korral nende ümber aurukardina tekitada ning külgnevate vedelgaasidega seadmete olemasolul (näiteks gaasifraktsioneerimistehased) eraldatakse ahjud neist. 2-3 m kõrguse tühja seinaga ja selle peale asetatakse perforeeritud toru, et tekiks auruloorid. Ahjude ohutuks süütamiseks kasutatakse elektrilisi süüteid või spetsiaalseid gaasisüüteid. Üsna sageli tekivad kuumade (näiteks keevitamise) remonditööde tegemisel tulekahjud ja plahvatused, mis on tingitud aparatuuri (nagu eespool mainitud) ja nende asukohtade ettevalmistamatusest. Tulekahju remont v.a
lahtise leegi olemasolu, millega kaasneb paisumine
küljelt ja kukkudes kuumenenud metalliosakeste all olevatele aladele, kus need võivad süttida põlevaid materjale. Seetõttu valmistatakse lisaks remonditavate seadmete asjakohasele ettevalmistamisele ette ka ümbritsev plats. 10 m raadiuses eemaldatakse kõik põlevmaterjalid ja tolm, põlevad konstruktsioonid on kaitstud ekraanidega ning rakendatakse meetmeid, et vältida sädemete sattumist aluspõrandatele. Valdav osa kuumtöödest tehakse spetsiaalselt varustatud statsionaarsete objektide või töökodade abil.
Tulitööde tegemiseks igal üksikjuhul saadakse administratsiooni eriluba ja tuletõrje sanktsioon.

Vajadusel töötatakse välja täiendavad turvameetmed. Tuletööde tegemise kohad kontrollivad tuletõrje spetsialistid enne ja pärast tööde lõppu. Vajadusel paigaldatakse tööde tegemise ajal vastava tuletõrjevarustusega tuletõrjedepoo.
Suitsetamiseks ettevõtte territooriumil ja töökodades on varustatud spetsiaalsed ruumid või eraldatakse sobivad alad; külmunud torude sulatamiseks kasutatakse kuumavee-, auru- või induktsioonkuumutisi.
Sädemed on mittetäielikult põlenud kütuse punakuumad tahked osakesed. Selliste sädemete temperatuur on kõige sagedamini vahemikus 700-900 ° C. Õhku sattudes põleb säde suhteliselt aeglaselt välja, kuna süsinikdioksiid ja muud põlemissaadused adsorbeeritakse selle pinnale osaliselt.
Sädemetest tuleneva tuleohu vähendamine saavutatakse sädemete tekkepõhjuste kõrvaldamisega, vajadusel sädemete kinni püüdmise või kustutamisega.
Sädemete püüdmine ja kustutamine ahjude ja sisepõlemismootorite töö ajal saavutatakse sädemepüüdurite ja sädemepüüdurite kasutamisega. Sädemepüüdjate konstruktsioonid on väga mitmekesised. Sädemete püüdmise ja kustutamise seadmed põhinevad raskusjõu (sadekambrid), inertsjõu (deflektoriga kambrid, düüsid, võrgud, lamellseadmed), tsentrifugaaljõu (tsüklon) kasutamisel.

kollektorid, turbiin-pööris), elektrilised tõmbejõud (elektrifiltrid), põlemisproduktide jahutamine veega (veekardinad, veepinna kinnipidamine), gaaside jahutamine ja lahjendamine veeauruga jne. Mõnel juhul paigaldavad need



/ - tulekamber; 2 - settimiskamber; 3 - tsükloni sädemepüüdja; 4 - järelpõlemisotsik
mitu sädekustutussüsteemi järjestikku, nagu on näidatud joonisel fig. 3.7.
Mehaanilise energia termiline ilming. Mehaanilise energia muundumine soojuseks, mis on tulekahju seisukohalt ohtlik, toimub tahkete kehade kokkupõrgetel koos sädemete tekkega, kehade hõõrdumisel üksteise suhtes liikumisel, gaaside adiabaatilisel kokkusurumisel jne.
Löögi- ja hõõrdumise sädemed tekivad metallide ja muude tahkete ainete piisavalt tugeva löögi või intensiivse hõõrdumise korral. Hõõrdesädemete kõrget temperatuuri ei määra mitte ainult metalli kvaliteet, vaid ka selle oksüdatsioon õhuhapniku toimel. Legeerimata pehmete teraste sädemetemperatuur ületab mõnikord

1500° C. Löögi- ja hõõrdsädemete temperatuuri muutus sõltuvalt põrkuvate kehade materjalist ja rakendatavast jõust on näidatud graafikul joonisel fig. 3.8. Hoolimata kõrgest temperatuurist on löögi- ja hõõrdsädemetel nende massi ebaolulisuse tõttu väike soojushulk. Seda on tõestanud arvukad katsed

Riis. 3.8. Löögi- ja hõõrdsädemete temperatuuri sõltuvus põrkuvate kehade rõhust

Löögi ja hõõrdumise sädemete suhtes tundlikumad on atsetüleen, etüleen, süsinikdisulfiid, süsinikoksiid, vesinik. Ained, millel on pikk induktsiooniperiood ja mis vajavad süttimiseks märkimisväärsel hulgal soojust (metaan, maagaas, ammoniaak, aerosoolid jne), ei sütti löögi- ja hõõrdsädemetest.
Sadestunud tolmule ja kiudmaterjalidele langevad sädemed tekitavad hõõguvaid taskuid, mis võivad põhjustada tulekahju või plahvatuse. Alumiiniumesemete löökidest terasdetailide oksüdeeritud pinnale tekkivatel sädemetel on suur süttimisvõime. Löök- ja hõõrdsädemetest tekkivate plahvatuste ja tulekahjude vältimine saavutatakse sädemevabade tööriistade kasutamisega igapäevaseks kasutamiseks ja avariitöödel lõhkeainetöökodades; maag-
keermeeraldajad ja kivilõksud liinidel "tooraine tarnimine löökmasinatele, veskidele jne; masinaosade valmistamine, mis võivad üksteisega kokku põrkuda sädemekindlatest metallidest või nendevahelist vahet rangelt reguleerides.
Tööriistad, mis on valmistatud fosforpronksist, vasest, alumiiniumisulamitest AKM-5-2 ja D-16, legeerterastest, mis sisaldavad 6-8% räni ja 2-5% titaani jne, loetakse sädemevabaks. vasega kaetud tööriist. Võimaluse korral tuleks löökoperatsioonid igal juhul asendada mittemõjuga*. Terasest lööktööriistade kasutamisel plahvatusohtlikus keskkonnas on töökoht tugevalt ventileeritud, tööriista põrkuvad pinnad määritakse määrdega.
Kehade kuumenemine hõõrdumisest vastastikusel liikumisel oleneb hõõrdekehade pindade seisundist, nende määrimise kvaliteedist, kehade survest üksteisele ning soojuse keskkonda viimise tingimustest.
Hõõrdumispaaride normaalses olekus ja nõuetekohases töös eemaldatakse tekkiv liigne soojus õigeaegselt keskkonda, tagades temperatuuri hoidmise etteantud tasemel, st kui Qtp = QnoT, siis /töö = Const. Selle võrdsuse rikkumine toob kaasa hõõrdkehade temperatuuri tõusu. Sel põhjusel tekib masinate ja aparatuuri laagrites ohtlik ülekuumenemine, konveierilintide ja ajamirihmade libisemisel, kiudmaterjalide kerimisel pöörlevatele võllidele, tahkete põlevate ainete töötlemisel jne.
Ülekuumenemise võimaluse vähendamiseks kasutatakse suure kiirusega ja tugevalt koormatud võllide puhul liulaagrite asemel veerelaagreid.
Suur tähtsus on laagrite (eriti liugelaagrite) süstemaatilisel määrimisel. Laagrite tavapäraseks määrimiseks kasutage seda õli, mis võetakse arvesse võlli koormust ja pöörete arvu. Kui loomulikust jahutusest ei piisa liigse kuumuse eemaldamiseks, korraldage laagri sundjahutus jooksva vee või ringleva õliga, tagage temperatuuri reguleerimine

laagrid ja nende jahutamiseks kasutatav vedelik. Laagrite seisukorda jälgitakse süstemaatiliselt, puhastatakse tolmust ja mustusest, välditakse ülekoormust, vibratsiooni, moonutusi ja kuumenemist üle kehtestatud temperatuuride.
Ärge lubage "konveierite ülekoormamist, lindi muljumist, lindi pinge lõdvenemist, rihma. Kasutatakse seadmeid, mis annavad automaatselt märku ülekoormustööst. Lamerihmülekannete asemel kasutatakse kiilrihmülekandeid, mis praktiliselt välistavad libisemise.
Võlllide ja laagrite, pukside, kestade, kilpide ja muude mähimisvastaste seadmete vahesid kasutatakse võllide kaitsmiseks kokkupuute eest kiudmaterjalidega. Mõnel juhul paigaldatakse kerimisvastased noad jne.
Põlevgaaside ja õhu kuumutamine nende kokkusurumisel kompressorites. Gaasi temperatuuri tõus adiabaatilise kokkusurumise ajal määratakse võrrandiga

kus Tll1 Tk - gaasi temperatuur enne ja pärast kokkusurumist, °K; Pm Pk - alg- ja lõpprõhk, kg / cm2 \ k - adiabaatiline indeks, õhu jaoks? = 1,41.
Gaasi temperatuur kompressori silindrites normaalse surveastme juures ei ületa 140-160 °C. Kuna gaasi lõplik temperatuur kokkusurumisel sõltub nii surveastmest kui ka gaasi algtemperatuurist, et vältida liigset ülekuumenemist. kõrge rõhuni kokku surudes surutakse gaas järk-järgult kokku mitmeastmelistes kompressorites ja jahutatakse pärast iga kokkusurumisetappi astmetevahelistes jahutites. Kompressori kahjustamise vältimiseks kontrollige gaasi temperatuuri ja rõhku.
Temperatuuri tõus õhu kokkusurumise ajal põhjustab sageli kompressorite plahvatusi. Plahvatusohtlikud kontsentratsioonid tekivad määrdeõli aurustumisel ja lagunemisel kõrgel temperatuuril. Süüteallikad on õhu etteandekanalisse ja vastuvõtjasse ladestunud õli lagunemissaaduste iseenesliku põlemise taskud. On kindlaks tehtud, et iga IO0C temperatuuri tõusu korral kompressori silindrites kiirenevad oksüdatsiooniprotsessid 2-3 korda. Loomulikult ei toimu plahvatused reeglina mitte kompressori silindrites, vaid väljalaskeõhukanalites ning nendega kaasneb õhukanalite sisepinnale koguneva õlikondensaadi ja õli lagunemissaaduste põlemine. Õhukompressorite plahvatuste vältimiseks kehtestavad need lisaks õhutemperatuuri ja rõhu jälgimisele optimaalsed normid määrdeõli tarnimiseks ja säilitavad need rangelt, puhastavad süstemaatiliselt väljalaskeõhu kanaleid ja vastuvõtjaid põlevjäägist.
Elektrienergia termiline ilming. Elektrivoolu termiline efekt võib lühise ajal avalduda elektrisädemete ja -kaarena; mootorite, masinate, kontaktide ja üksikute elektrivõrkude sektsioonide liigne ülekuumenemine ülekoormuste ja siirdetakistuste ajal; ülekuumenemine induktsiooni ja iseinduktsiooni pöörisvoolude ilmnemise tagajärjel; staatilise elektri sädelahendustega ja atmosfääri elektrilahendustega.
Elektriseadmetest tulenevate tulekahjude võimalikkuse hindamisel tuleb arvestada olemasoleva kaitse olemasolu, seisukorda ja nõuetele vastavust keskkonnamõjude, lühiste, ülekoormuste, siirdetakistuste, staatilise ja atmosfääri elektrilahenduste eest.
Keemiliste reaktsioonide termiline ilming. Märkimisväärse soojushulga eraldumisega kulgevad keemilised reaktsioonid varjavad endas tulekahju või plahvatuse võimalust, kuna sel juhul võivad reageerivad või läheduses olevad põlevad ained kuumutada nende isesüttimistemperatuurini.
Eksotermiliste reaktsioonide termiliste ilmingute ohu järgi jaotatakse kemikaalid järgmistesse rühmadesse (vt täpsemalt I peatükk).
a. Ained, mis süttivad kokkupuutel õhuga, st mille isesüttimistemperatuur on madalam kui ümbritseva õhu temperatuur (näiteks alumiiniumorgaanilised ühendid) või kuumutatakse üle isesüttimistemperatuuri.
b. Õhus iseeneslikult süttivad ained - taimeõlid ja loomsed rasvad, kivisüsi ja puusüsi, raudsulfiidid, tahm, alumiiniumipulber, tsink, titaan, magneesium, turvas, nitroglüüftalakkide jäätmed jne.
Ainete isesüttimist takistab oksüdatsioonipinna vähendamine, soojuse keskkonda viimise tingimuste parandamine, keskkonna algtemperatuuri alandamine, iseenesliku põlemise protsesside inhibiitorite kasutamine, ainete isoleerimine kokkupuutest õhuga (hoiustamine ja töötlemine kaitse all). mittesüttivatest gaasidest, kaitstes purustatud ainete pinda rasvakilega jne).
sisse. Veega kokkupuutel süttivad ained on leelismetallid (Na, K, Li), kaltsiumkarbiid, kustutamata lubi, magneesiumipulber ja -laastud, titaan, alumiiniumorgaanilised ühendid (trietüülalumiinium, triisobutüülalumiinium, dietüülalumiiniumkloriid jne). Paljud selle rühma ainetest moodustavad veega suheldes põlevaid gaase (vesinik, atsetüleen), mis võivad reaktsiooni käigus süttida ja mõned neist (näiteks alumiiniumorgaanilised ühendid) põhjustavad veega kokkupuutel plahvatuse. Loomulikult säilitatakse ja kasutatakse selliseid aineid, kaitstes tööstuslikku, atmosfääri- ja pinnasevett nendega kokkupuute eest.
d) Ained, mis üksteisega kokkupuutel süttivad, on peamiselt oksüdeerijad, mis teatud tingimustel võivad süttida põlevaid aineid. Oksüdeerivate ainete ja põlevate ainetega koostoime reaktsioone soodustavad ainete purustamine, kõrgendatud temperatuur ja protsessi initsiaatorite olemasolu. Mõnel juhul on reaktsioonid plahvatuslikud. Oksüdeerivaid aineid ei tohi ladustada koos põlevate ainetega, mitte lubada nende omavahelist kontakti, välja arvatud juhul, kui see on tingitud tehnoloogilise protsessi iseloomust.

e) Ained, mis kuumenemise, löögi, kokkusurumise jne mõjul süttimise või plahvatusega laguneda võivad. Nende hulka kuuluvad lõhkeained, sool, peroksiidid, hüdroperoksiidid, atsetüleen, ChKhZ-57 (asodinitriilisovõihape) porofor jne. Sellised ained kaitsevad ohtlike temperatuuride ja ohtlike mehaaniliste mõjude eest ladustamise ja kasutamise ajal.
Ülaltoodud rühmade kemikaale ei tohi hoida koos, samuti koos teiste põlevate ainete ja materjalidega.

Tootmistingimustes täheldatakse tahkete kehade löökide ajal (sädemete tekkega või ilma) tuleohtlikku kehade temperatuuri tõusu, mis tuleneb mehaanilise energia muundamisest soojusenergiaks; kehade pinnahõõrdumisega nende vastastikuse liikumise ajal; tahkete materjalide töötlemisel lõikeriistadega, samuti gaaside kokkusurumisel ja plastide pressimisel. Kehade kuumenemise aste ja süüteallikate ilmnemise võimalus sõltub sel juhul mehaanilise energia soojusenergiaks ülemineku tingimustest.

Joon. 5-9. Turbiini-pöörisega sädemepüüdja: / - korpus; 2 - statsionaarne turbiin; 3 - tahkete osakeste trajektoor

Riis. 5.10. Terassädeme temperatuuri sõltuvus jõust ja põrkuvast materjalist (MIHM järgi): 1 - abrasiivse kettaga; 2 - metallkettaga. Lineaarne löögikiirus 5,2 m/s

Tahkete kehade löökidest tekkinud sädemed. Mõnede tahkete kehade piisavalt tugevad löögid tekitavad sädemeid (löök- ja hõõrdsädemed). Säde on sel juhul metalli- või kiviosake, mis on kuumutatud hõõguma. Löögi- ja hõõrdsädemete suurused sõltuvad materjalide omadustest ja löögi energiaomadustest, kuid tavaliselt ei ületa 0,1 ... 0,5 mm. Lisaks sõltub sädemete temperatuur metalliosakeste ja keskkonna vastasmõju protsessist (keemiline ja termiline). Seega metallide löömisel ja hõõrdumisel keskkonnas, mis ei sisalda hapnikku ega muud oksüdeerivat ainet, ei teki nähtavaid sädemeid. Metallide löökide sädemete täiendav kuumenemine lennu ajal keskkonnas toimub tavaliselt nende oksüdeerumise tagajärjel õhuhapniku toimel. Legeerimata pehme terase sädemete temperatuur võib ulatuda metalli sulamistemperatuurini (umbes 1550 ° C). See suureneb terase süsinikusisalduse suurenemisega ja väheneb legeerivate lisandite suurenemisega. Sädemetemperatuuri sõltuvus põrkuvate kehade materjalist ja rakendatavast erikoormusest on näidatud joonisel fig. 5.10. Graafikute järgi tõuseb sädeme temperatuur koormuse suurenedes lineaarselt ning terase korundi löömisel tekkivate sädemete temperatuur on kõrgem kui terase löömisel.

Tootmistingimustes süttivad löögisädemetest atsetüleen, etüleen, vesinik, süsinikoksiid, süsinikdisulfiid. Lööksädemed (teatud tingimustel) võivad metaani-õhu segusid süüdata. Lööksädemete süttimisjõud on võrdeline hapnikusisaldusega segus, mida need sädemed võivad süttida. See on arusaadav: mida rohkem on segus hapnikku, seda intensiivsemalt põleb säde, seda suurem on segu põlevus.

Lööksädemete süttimisvõime tehakse kindlaks eksperimentaalselt – sõltuvalt löögienergiast.

Lendav säde ei süüta otseselt tolmu-õhu segusid, kuid sadestunud tolmule või kiudmaterjalidele langenuna põhjustab hõõguvate kollete ilmnemise. Ilmselt seletab see mehhaaniliste sädemete tekitatud sähvatuste ja tulekahjude suurt arvu masinates, kus on kiudmaterjale või peene põleva tolmu ladestusi. Nii tekib veskite ja tangude jahvatuskodades, tekstiilitehaste sorteerimis-kobestamise ja vingugaasi tsehhides, aga ka puuvillapuhastustehastes üle 50% kõikidest süttimistest ja tulekahjudest tahkete kehade löökidest tekkinud sädemetest. .

Sädemed tekivad, kui alumiiniumkehad löövad vastu oksüdeeritud teraspinda. Sel juhul toimub kuumutatud alumiiniumiosakeste ja raudoksiidide vahel keemiline interaktsioon, mille käigus eraldub märkimisväärne kogus soojust:

2A1 + Fe 2 O 3 \u003d A1 2 O 3 + 2Fe + Q.

Selle reaktsiooni soojus suurendab sädeme soojussisaldust ja temperatuuri.

Lööktööriistadega (haamrid, peitlid, raudkangid jne) töötamisel tekkivad sädemed põhjustavad sageli tule- ja plahvatusohtu. Teada on sähvatuste ja plahvatuste juhtumeid pumba- ja kompressorijaamades, samuti tööstusruumides tööriista kukkumisel, mutrivõtmed tabavad mutrite pingutamisel. Seetõttu ärge kasutage tööde tegemisel kohtades, kus on võimalik aurude või gaaside plahvatusohtlik segu õhuga, sädemeid tekitavatest materjalidest valmistatud lööktööriistu. Tööriistad pronksist, fosforpronksist, messingist, berülliumist, alumiiniumisulamist AKM-5-2, piiratud (kuni 1,2 ... 1,8%) sisaldusega duralumiiniumist, magneesiumi .. (sulam D-16 jne) ja isegi kõrglegeerterasest valmistatud tööriistad Vasega kaetud tööriista kasutamine eesmärgini ei jõua, sest pehme vasekiht kulub kiiresti. Terastööriistade kasutamisel tuleks neid kaitsta kukkumise eest ja võimalusel asendada löökoperatsioonid) mittelöökidega (näiteks peitliga metalli lõikamine tuleks asendada saagimisega vms) ning mobiilsed ventilatsiooniagregaadid kasutatakse põlevate aurude või gaaside hajutamiseks töökohtadel.

Sädemed, mis tekivad metalli või kivide masinate tabamisel. Segistitega seadmetes tahkete ainete lahustamiseks või keemiliseks töötlemiseks lahustites (näiteks tselluloosimass alkoholis, tselluloosatsetaat atsetoonis, kumm bensiinis, nitrotselluloos alkoholi-eetri segus jne), lööktsentrifugaalmasinates lihvimiseks , tahkete põlevate ainete kobestamine ja segamine (haamer- ja löökveskid, söödapurustid, puuvillased džinnid ja sketšimismasinad jne), pulbrikompositsioonide segamiseks ja koostamiseks mõeldud segistites, gaaside ja aurude liigutamiseks mõeldud tsentrifugaalseadmetes (ventilaatorid). , puhurid, tsentrifugaalkompressorid) võivad töödeldud toodetega sattuda metallitükid või kivid, mille tulemusena tekivad sädemed. Seetõttu tuleks töödeldud tooteid sõeluda, tuulutada, pesta või kasutada magnet-, gravitatsiooni- või inertsiaallõkse.

Riis. 5.11. Kivilõks: / - pneumaatiline torujuhe; 2 - punker; 3 - kaldpinnad; 4 - mahalaadimisluuk

Eriti keeruline on puhastada kiudmaterjale, kuna tahked lisandid takerduvad kiududesse. Niisiis paigaldatakse toorpuuvilla puhastamiseks kividest enne selle masinatesse sattumist gravitatsiooni- või inertsiaalsed kivipüüdurid (joonis 5.11).

Puiste- ja kiudmaterjalides olevad metallilisandid püütakse kinni ka magnetpüüdjatega (separaatoritega). Joonisel fig. 5.12 kujutab magnetpüüdurit, mida kasutatakse enim jahu- ja teraviljatootmises, samuti söödaveskites. Joonisel fig. 5.13 kujutab pöörleva trumliga elektromagnetseparaatori lõiku.

Tuleb märkida, et püüniste efektiivsus sõltub nende asukohast, liikumiskiirusest, tootekihi ühtlusest ja paksusest ning lisandite iseloomust. Need paigaldatakse reeglina tootmisliini algusesse, löökmasinate ette. Separaatorid kaitsevad tavaliselt masinaid mehaaniliste kahjustuste eest. Nende paigaldamise määravad ka sanitaar- ja hügieeninõuded.

Riis. 5.12. Püsimagnetitega magnetseparaator: / - korpus; 2 - püsimagnetid; 3 - puistematerjal

Riis. 5.13. Pöörleva trumliga elektromagnetiline eraldaja: / - korpus; 2 - fikseeritud elektromagnet; 3 - tootevoog; 4 - reguleerimiskruvi; 5 - pöörlev trummel

magnetiline materjal; 6 - toru puhastatud toote jaoks; 7 - toru kinnijäänud lisandite jaoks

Tahkete mittemagnetiliste lisandite masinasse sattumise ohu korral viiakse esiteks läbi tooraine põhjalik sorteerimine ja teiseks vooderdatakse masinate sisepind, millele need lisandid võivad sattuda, pehme metalliga, kummist või plastikust.

Sädemed, mis tekivad masinate liikuvate mehhanismide mõjul nende fikseeritud osadele. Praktikas juhtub sageli, et tsentrifugaalventilaatori rootor puutub kokku korpuse seintega või kiudude eraldamise ja lõikamise masinate kiiresti pöörlevad sakilised ja noatrumlid tabavad fikseeritud terasresti. Sellistel juhtudel täheldatakse sädemeid. See on võimalik ka tühimike ebaõige reguleerimise, võllide deformatsiooni ja vibratsiooni, laagrite kulumise, moonutuste, lõikeriista ebapiisava kinnituse võllidele jne korral. Sellistel juhtudel on võimalik mitte ainult sädemete tekkimine, vaid ka purunemine masinate üksikutest osadest. Masinakoostu purunemine võib omakorda tekitada sädemeid, kuna metalliosakesed satuvad tootesse.

Peamised tuletõkkemeetmed, mille eesmärk on vältida löökide ja hõõrdumise sädemete teket, taanduvad võllide hoolikale reguleerimisele ja tasakaalustamisele, laagrite õigele valikule, masinate pöörlevate ja statsionaarsete osade vahede suuruse kontrollimisele, nende töökindlusele. kinnitus, mis välistab pikisuunaliste liikumiste võimaluse; vältida masinate ülekoormamist.

Enne kasutuselevõttu tuleb masinat, milles on võimalik pöörlevate osade kokkupõrge statsionaarsete osadega, kontrollida (seisvas olekus ja seejärel tühikäigul) moonutuste ja vibratsiooni puudumise, pöörlevate osade kinnituse tugevuse, ja vajalike vaheruumide olemasolu. Töö käigus, kui ilmneb kõrvaline müra, põrutused ja värinad, tuleb masin tõrkeotsinguks peatada.

Kõrgendatud nõuded siseohutusele on kehtestatud atsetüleeni, etüleeni, süsinikmonooksiidi, süsinikdisulfiidi aurude, nitroühendite jms kergestisüttivate või ebastabiilsete ainete sisaldusega tootmisrajatistele, mille põrandad ja platvormid on valmistatud sädemevabast materjalist või vooderdatud kummimatid, teerajad jms. Ruumide põrand, kus töödeldakse nitrotselluloosi, hoitakse lisaks niiskena. Kärudel ja kärudel peavad olema pehmed metallist või kummist veljed.

Igasugune üksteisega kontaktis olevate kehade liikumine nõuab energiakulu, et ületada hõõrdejõudude töö. See energia muundatakse enamasti soojuseks. Hõõrdekehade normaalses olekus ja nõuetekohases töös eemaldatakse eralduv soojus Q t p õigeaegselt spetsiaalse jahutussüsteemi Q cool abil ning hajub ka keskkonda Q OkP:

K tr \u003d Q cool + Q env.

Selle võrdsuse rikkumine, see tähendab soojuse eraldumise suurenemine või soojuse eemaldamise ja soojuskao vähenemine, põhjustab hõõrdkehade temperatuuri tõusu. Sel põhjusel süttivad põlevad ained või materjalid masina laagrite, tihedalt pingutatud tihendite, trumlite ja konveierilintide, rihmarataste ja ajamirihmade, pöörlevate tööriistavõllide ümber kerimisel kiudmaterjalide ja töödeldud tahkete põlevate materjalide ülekuumenemise tõttu.

Riis. 5.14. Liugelaagri skeem: / - võlli teravik; 2 - laagri kest; 3 - voodi

Süüde masina laagrite ülekuumenemisest ja seadmeid. Kõige tuleohtlikumad on suure koormusega ja suure kiirusega võllide liuglaagrid. Tööpindade halb määrimine, saastumine, valesti joondatud võllid, masina ülekoormus ja laagrite ülepingutamine võivad kõik põhjustada laagrite ülekuumenemist. Väga sageli on laagrikorpus saastunud põleva tolmu (puit, jahu, puuvill) ladestustega. See loob tingimused ka nende ülekuumenemiseks.Liigelaagri temperatuuri ligikaudse väärtuse (vt. joon. 5.14) saab määrata arvutuslikult. Laagri pinnatemperatuur selle töörežiimi rikkumise korral muutub aja jooksul. Mõne aja jooksul dx saame kirjutada järgmise soojusbilansi võrrandi:

d Q t p = dQ koormus+ dQ oxl+ dQ 0Kp , (5.7)

kus dQ Tp- laagri töötamise ajal vabanev soojushulk;

dQ koormus - laagri soojendamiseks kasutatud soojushulk; dQoxl - sundjahutussüsteemi poolt eemaldatud soojushulk; d Q 0 K p - soojuskadu kandepinnalt keskkonda.

Pindade hõõrdumisel eralduv soojushulk määratakse valemiga

K tr = f tr Nl,

kus f tr on hõõrdetegur; N- koormus; / - pindade suhteline liikumine.

Seejärel, nagu seda rakendatakse laagrile (pöörleva liikumise jaoks), määratakse hõõrdejõudude töö avaldisega

dQ t p = f Tp Nd III /2πndτ = πf TR NdIII ndτ,(5.8)

kus P- võlli pöörlemissagedus (1/s); d- võlli poldi läbimõõt. Eeldades, et hõõrdetegur on konstantne väärtus ja tähistades konstantsete väärtuste korrutist a, saab:

dQ Tp = adτ.(5.9)

Laagri soojendamiseks kulutatud soojushulk dQ koormus, kui temperatuur tõuseb võrra dT, on võrdne:

dQ narp = mcdT,(5.10)

kus t- laagri kuumutatud osade mass; Koos on laagrimaterjali keskmine erisoojusmahtuvus.

Soojuse hulk dQ 0 XJI, sundjahutussüsteemi poolt eemaldatud võib võtta võrdseks nulliga, mis vastab laagri kõige ohtlikumale töörežiimile.

Soojuse hulk dQoup, kandepinna poolt keskkonda kaotatud on võrdne:

dQ env = α( T P- T B)Fdτ,(5.11)

kus α on kandepinna ja keskkonna soojusülekandetegur; T p ja T sisse- kandepind ja õhutemperatuur; F- soojusvahetuspind (välisõhuga pestud kandepind).

Leitud väärtuste asendamine dQ Tp , dQ narv ja dQ 0 Kp võrrandisse (5.7), saame võrrandi

adτ = mcdT+a(T n -T B)Fdτ,(5.12)

mille lahendus õnnetuse algtingimustes (T P = T V) annab:

Koefitsient a määratakse soojusülekande tingimustest ballooni pinnalt vaba õhu konvektsiooniga keskkonda.

Saadud võrrand (5.13) võimaldab määrata laagri temperatuuri igal ajal selle töö avariirežiimi ajal või määrata avariirežiimi kestuse, mille jooksul laagri pinna temperatuur saavutab ohtliku väärtuse.

Maksimaalse laagri temperatuuri (at τ = ∞) saab määrata valemiga

Tulekahju ja plahvatusohu vältimiseks kasutatakse sel juhul liugelaagrite asemel veerelaagreid, neid määritakse süstemaatiliselt ja kontrollitakse temperatuuri.

Keerulistes masinates (turbiinid, tsentrifuugid, kompressorid) kontrollitakse laagrite temperatuuri mõõtesüsteemide abil.

Laagrite temperatuuri visuaalne kontroll toimub kuumatundlike värvide pealekandmisega, mis muudavad laagrikorpustele kuumutamisel värvi. Sundmäärimissüsteemid võivad ära hoida laagrite ülekuumenemise, mille seade peaks tagama õli saadavuse kontrolli, kasutatud õli asendamise värske õliga (määratletud jõudlusnäitajatega), masinaosadelt õlilaikude kiiret ja lihtsat eemaldamist.

Näitena võib tuua paberi- ja kartongimasinate kuivatussilindrite ja viltrullide laagrite määrimissüsteemi moderniseerimise Arhangelski oblastis asuvas tselluloosi- ja paberitehases. Selle moderniseerimise tulemusena on tulekahjud ja tulekahjud vastavates süsteemides praktiliselt lakanud.

Algselt olid ette nähtud tilgutajad, et visuaalselt kontrollida õli voolu laagritesse. Need paigutati masinate korpuste alla, kõrgete temperatuuride tsooni, mis praktiliselt välistas süstemaatilise juhtimise võimaluse. Objekti tuletõrje ning ettevõtte tuletõrje- ja tehnilise komisjoni ettepanekul asendati tilgutajad masinast väljapoole paigutatud rotameetritega, mis võimaldas visuaalselt kontrollida õli voolu, vähendada õlis olevate lahtivõetavate ühenduste arvu. süsteemi, vähendades seeläbi õlilaike raamidel ja laagrisõlmedel.

Lisaks sai esialgse projekti järgi õli laagrites vahetatud ainult plaanilise ennetava remondi või plaanilise hoolduse käigus. Masina töötamise ajal oli raske kontrollida määrimise olemasolu. Laagrite kasutuskõlblikkust kontrolliti "kõrva järgi". Masinate rekonstrueerimisel paigaldati tsentraliseeritud määrimissüsteem: eraldi ruumi paigaldatud mahutist (10 m 3) suunati filtreeritud õli hammasrataspumbaga survetorustikesse ja harude kaudu rotameetritesse, rotameetritest laagritesse. Pärast laagri läbimist sisenes õli süvendisse ja filtrisse, kus see puhastati mehaanilistest lisanditest, jahutati ja sisenes uuesti tööpaaki. Rõhku, temperatuuri ja õlitaset paagis kontrolliti automaatselt. Kui õlipumbad seiskusid ja rõhk survetorustikus langes, käivitusid heli- ja valgusalarm ning lülitati sisse varupumbad.

Masinate puhastamiseks õliplekkidest ja neile settinud tolmust osutus tõhusaks kasutada tehnilise pesuaine TMC-31 2% lahust (temperatuuril 50 ... 70 ° C). Kogu masina pikkuses on paigutatud statsionaarne süsteem agregaatide ja mehhanismide pesemiseks. Puhastussüsteemi kasutuselevõtt võimaldas masinat peatamata pesta õliplekke ja tolmu igal vahetusel. Lisaks võeti tootmisest välja 10 tonni petrooleumi ning oluliselt parandati töötajate töötingimusi.

Konveierilintide ja veorihmade ülekuumenemine ja süttimine tekivad peamiselt rihma või lindi pikaajalise libisemise tagajärjel rihmaratta suhtes. Selline libisemine, mida nimetatakse libisemiseks, tekib ülekantava jõu ja rihma (lindi) okste pinge mittevastavuse tõttu. Libisemisel kulub kogu energia rihma hõõrdumisele rihmarattal, mille tulemusena eraldub märkimisväärne kogus soojust. Konveierilintide, liftilintide ja rihmaajamite levinuim libisemine toimub ülekoormuse või lindi madala pinge tõttu. Liftides põhjustab libisemist kõige sagedamini jalatsi ummistus ehk seisund, kus lifti kopp ei pääse läbi veetava aine paksusest. Ülekoormust ja libisemist võivad põhjustada rihma muljumine, moonutused jne.

Trumli või rihmaratta maksimaalset temperatuuri lindi või rihma pikaajalisel libisemisel saab määrata valemiga (5.14).

Konveierilintide ja veorihmade ülekuumenemise ja tulekahjude vältimiseks ei tohi lubada tööd ülekoormusega; vaja on kontrollida rihma pingeastet, rihma, nende seisukorda.Ei tohi lubada lifti kingade ummistumist toodetega, rihmade moonutusi ja nende hõõrdumist korpuste ja muude läheduses asuvate esemete vastu. Mõnel juhul (võimsate suure jõudlusega konveierite ja liftide kasutamisel) kasutatakse seadmeid ja seadmeid, mis annavad automaatselt märku ülekande tööst ülekoormusega ja peatavad lindi liikumise, kui liftikinga kokku variseb.

Mõnikord puistatakse libisemise vähendamiseks ülekanderihma kampoliga, kuid see annab vaid lühiajalise efekti. Vöö töötlemine kampoliga aitab kaasa staatilise elektri laengute tekkele, mis kujutab endast teatud tuleohtu. Sel juhul on parem kasutada kiilrihmülekannet.

Kiudmaterjalide süttimine nende võllidele kerimisel täheldatud ketrus-, linavabrikutes, aga ka teravilja koristamisel kombainides. Kiudmaterjalid ja põhutooted keritakse võllidele laagrite läheduses. Kerimisega kaasneb massi järkjärguline tihenemine ja seejärel selle tugev kuumenemine masina seinte vastu hõõrdumisel, söestumine ja lõpuks süttimine. Mõnikord tekib tulekahju kiudmaterjalide kerimise tagajärjel jäätmeid ja valmistooteid teisaldavate konveierite võllidele. Ketrusveskites tekivad tulekahjud sageli ketrusmasinate spindleid käitava nööri või punutise katkemisest.

Kiudmaterjalide mähkimist masinate pöörlevatele võllidele soodustab suurenenud vahe võlli ja laagri vahel (sellesse pilusse sattudes kiud kiilutakse, pigistatakse, selle võllile kerimine algab kihtide järjest tugevam tihendamine), võlli paljaste osade olemasolu, millega puutuvad kokku kiudmaterjalid, ning märgade ja saastunud toorainete kasutamine.

Kiudmaterjalide kerimise vältimiseks masinate pöörlevatele võllidele on vaja kaitsta võlle otsese kokkupuute eest töödeldud kiudmaterjalidega, kasutades selleks läbiviike (joonis 5.15), silindrilisi ja koonusekujulisi kestasid, juhte, juhtlatte, anti- mähiskilbid jne. Lisaks peaksite võlli tihvtide ja laagrite vahele paigaldama minimaalsed vahed, vältides nende suurenemist; viige läbi süstemaatiline võllide jälgimine, kus võib olla mähis, puhastage need õigeaegselt kiududest, kaitske neid spetsiaalsete kerimisvastaste teravate nugadega, mis lõikavad mähise kiudu. Sellist kaitset pakuvad näiteks linavabrikute raiumismasinad.

Riis. 5.15. Võlli kaitse kiudmaterjalide mähise eest: a- vabalt paigaldatud sirge varrukas; b- fikseeritud koonuspuks; 1 - laager; 2 - võll; 3 - kaitseümbris

Mehaanilise energia termilist avaldumist tootmistingimustes täheldatakse presside ja kompressorseadmete töötamise ajal. Nende mehhanismide tuleohtu on käsitletud käesoleva õpiku 10. ja 11. peatükkides.

§ 5.4. Keemiliste reaktsioonide termiline ilming -