Parametrii arderii și stingerii incendiilor de fântâni de gaz
Manual didactic-metodic pentru lucrul la curs
pe tema "Baza fizico-chimică pentru dezvoltarea și stingerea incendiilor"
pentru studenții Facultății de Securitate
pe specialități 280104.65 - Siguranță la foc,
280104.65 - Protecție în situații de urgență
Compilat de: Profesor, Doct. Chem. de Științe LN Maskaeva
Referenți: Doct. Chem. Profesor, Universitatea Tehnică de Stat Ural-UPI Yu.N. Makurin,
Doctore. tehn. Sci., Profesor la Departamentul de Fizică și Transferul de Căldură al Institutului Ural al Serviciului de Pompieri de Stat al Ministerului Emergentelor din Rusia Barbin.
În manualul metodologic-educativ sunt avute în vedere regularitățile proceselor de ardere și stingere a incendiilor de fântâni de gaze. Sunt date exemple de calcule teoretice ale principalilor parametri ai arderii și consumului de apă pentru stingerea unei fantani de ardere.
Manualul conține materiale teoretice privind disciplina "Baza fizică și chimică pentru dezvoltarea și stingerea incendiilor". Sunt prezentate variante de sarcini asupra lucrărilor cursului și tabele de referință cu caracteristici termodinamice ale substanțelor utilizate în calcule în cursul lucrărilor.
1. Arderea gazelor. 5
1.1. Regularitățile generale ale regimului de ardere kinetică 5
1.3. Difuzia de ardere a gazelor. 11
1.4. Caracteristici de ardere a jeturilor de gaz. Condiții pentru stabilizarea flacării. 13
1.5. Estimarea debitului fântânilor de gaze arse. 14
2. Metode de stingere a incendiilor de fântâni de gaz. 15
3. Calculul consumului de apă necesar pentru oprirea arderii fântânii de gaz. 16
4. Executarea lucrărilor de curs. 22
4.1. Sarcină pentru lucrarea de studiu. 22
4.2. Ordinea alegerii variantei sarcinii cursului de lucru 22
4.3. Cerințe pentru proiectarea lucrărilor de curs. 23
4.4. Datele inițiale pentru calcul. 24
5. Un exemplu de calcul al parametrilor de bază ai arderii și stingerii unui incendiu al unei fantani de gaz. 26
Creșterea în fiecare an, petrol și gaze, din care volumul anual este în prezent în țară este o sută de miliarde de m3. Creșterea riscului de accidente, care pot fi însoțite de incendii mari, pierderi materiale mari, degradarea mediului în zona de incendiu și a zonelor adiacente, și adesea și victime ale omului. Acest lucru se datorează eșecului mecanismelor, încălcării tehnologiei miniere, dezastrelor naturale și duce la accidente grave.
Lupta împotriva incendiilor în câmpurile de petrol și gaze, situate adesea în zone greu accesibile, necesită implicarea unor resurse materiale și tehnice imense și poate dura săptămâni. Costurile de stingere se ridică adesea la milioane de ruble. Deteriorările cauzate mediului în zona de incendiu și în zonele înconjurătoare nu pot fi estimate cu exactitate.
Incendiile în fântâni de gaz și petrol care curg în mod deschis sunt printre cele mai complexe tipuri de accidente industriale.
O idee de foc într-un puț poate fi preparat prin următoarele date care curge: fântâni de gaze puternic de debit poate ajunge la 10 - 20 de milioane de metri cubi pe zi, înălțimea flăcării de ardere - 80-100 m, iar intensitatea căldurii în flacără - mai multe milioane de kilowați.
Scopul de lucru desigur „Calculul teoretic al principalilor parametri de ardere și stingere a incendiilor fântâni de gaz“ este o dezvoltare a cunoștințelor teoretice de utilizare a abilităților obținute prin studierea bază fizico-chimice a subiecților pentru dezvoltarea și stingerea incendiilor „în timpul agenților calcule și a parametrilor de debit de stingere a incendiilor.
Ca urmare a lucrărilor de curs, studentul trebuie să cunoască și să poată evalua prin metode de calcul:
- regim de expirare a fântânii de gaz;
- parametrii unui foc de gaze;
- temperatura adiabatică și reală a flăcării;
- intensitatea iradierii de la flacăra flacării, în funcție de distanța până la capul puțului;
- consumul de apă pentru stingerea unui incendiu de gaze.
La studiul disciplinei "Teoria arderii și a exploziilor" au fost considerate diferite regimuri de ardere a gazelor: cinetică și difuzie, laminară și turbulentă. Arderea cinetică este posibilă numai în amestecurile preamestecate de combustibil și oxidant. În toate celelalte cazuri, arderea va continua în modul de difuzie. Cu o creștere a înălțimii flăcării (de obicei de peste 30 cm), o flacără laminară obține aproape întotdeauna un caracter turbulent.
Regularitățile generale ale regimului cinetic de combustie
Dacă se utilizează un dispozitiv optic pentru a considera flacăra cinetică într-un amestec combustibil staționar, se poate observa următoarea imagine (figura 1). Dreptul sunt încălzite la o produse de combustie la temperatură înaltă (TBC), stânga - o temperatură rece (T0) amestecul de combustibil inițial, și printre ele - iluminate viu benzi - față de flacără cu grosimea (d). Componenta combustibilă din partea frontală a flacării se arde, iar în produsele de combustie concentrația sa este practic zero. Firește, temperatura produselor de ardere, temperatura zonei de ardere este egală cu (Tr) este mai mare decât temperatura amestecului inițial (T0) = Tr >> Tnr T0. Deoarece căldura este transferată de la corpul fierbinte la cel rece, fluxul de căldură (q) va curge spre amestecul inițial, încălzind stratul adiacent, așa-numita zonă de încălzire. Transferul de căldură din acesta se realizează prin conductivitate termică.
Figura. 1. Diagrama frontului (a) și schimbarea temperaturii și concentrației combustibilului (b) în flacăra cinetică: zona de încălzire dPOD; dGOR - zonă de ardere; dFP - partea frontală a flacarii; un este viteza normală de propagare a flăcării
Amestecul din acest strat se va aprinde când temperatura de autoaprindere (Tc ¢) este atinsă. Zona de combustie se va deplasa spre amestecul original, trecând de la strat la strat. Partea frontală a flacarii se va mișca continuu până la limita amestecului combustibil. Această propagare a unei flăcări se numește fuziune normală a fulgilor.
Arderea normală sau de deflagrație este propagarea unei flăcări pe un mediu combustibil omogen, în care frontul flamei se mișcă ca urmare a încălzirii stratului cu strat prin mecanismul de conductivitate termică din produsele de ardere. Grosimea frontului flacarii (dFP), de regulă, nu depășește o zecime de milimetru. Prin urmare, este de obicei luată ca suprafață care separă amestecul inițial de produsele de ardere. După cum arată cercetările, cu strălucirea sa, flacăra din față se datorează radicalilor polatomici: C = C:. : CH ×. . HCO, etc. Există în flăcări și ioni, a căror concentrație ajunge la 10 16 - 10 17 m -3. Apariția ionilor într-o flacără are o caracteristică chimică și termică.
Articole similare
-
Traducerea modului de ardere kinetic din rusă în engleză, traducerea rusă în engleză
-
Regimul kinetic - combustie - o enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 1
Trimiteți-le prietenilor: