Горючий твердый материал
Cтраница 1
Горючие твердые материалы, находящиеся в дисперсном состоянии, ведут себя при пожаре как простые горючие материалы. К этому следует добавить краткое описание двух видов поведения таких дисперсных систем, а именно способность вызывать тлеющее горение и вбзможность создания взрывоопасной атмосферы. Тление может происходить только в том случае, когда речь идет о пористых материалах, образующих при горении углистый слой. К таким материалам относятся опилки или древесная мука. Для реализации механизма горения необходимо, чтобы окисление поверхности твердой фазы углистого остатка генерировало количество тепла, которого было бы достаточно для того, чтобы вызвать обугливание не прогретой еще пылевоздушной смеси, которая в свою очередь начнет окисляться. Пламенное горение кучи древесной муки, например, может прекратиться само по себе ( при недостаточной величине ОЕ) или быть потушено. Однако после тушения остается тлеющее пламя, которое будет развиваться внутри кучи. Термопластическая пыль, не образующая углистого остатка, при воздействии теплового потока просто расплавится и превратится в лужу расплавленного материала. Подробно явление тления будет рассмотрено в разд. [1]
 |
Доля тепловой энергии, выделяемой при сжигании материалов на промышленной установке по исследованию горения материалов. [2] |
Если же поверхность горючего твердого материала ориентирована вертикально, то в таком случае взаимодействие пламени и горючего проходит совершенно по-другому. Пламя стелется по поверхности, вовлекая воздушные массы лишь с одной стороны ( рис. 5.10, а), эффективно заполняет пограничный слой и обеспечивает конвективный нагрев по мере того, как поток горящих газов обтекает поверхность материала. Вертикальная поверхность горючего материала притягивает к себе пламя, толщина которого у основания стенки минимальна. В этом месте течение носит ламинарный характер; с высотой толщина пламени увеличивается и по мере смешения летучих продуктов с восходящим факелом течение турбулизуется и на высоте свыше 0 2 м пламя носит уже турбулентный характер. Расчеты, основанные на измерениях излучаемой мощности пламени в зависимости от высоты показывают, что указанное выше свойство пламени можно объяснить из-лучательной способностью пламени. Хотя эти результаты в данном случае относятся к РММА, этот вывод, по-видимому, можно вообще распространить на горение вертикальных поверхностей горючих твердых материалов. [3]
Для выявления легковоспламеняющихся материалов из числа горючих твердых материалов применяют метод распространения платяени по горизонтально расположенному образцу, условно называемый иногда методом РП. [4]
Вода является наиболее распространенным и доступным средством тушения пожаров. Ее применяют для тушения горючих твердых материалов и горючих жидкостей. Попадая на горящую поверхность вещества или в зону горения, вода нагревается и, интенсивно испаряясь, отбирает тепло из зоны реакции и тем самым понижает температуру горящего вещества, что - - и обеспечивает прекращение процесса горения. Прекращению горения при этом способствует также разбавление концентрации горючих газов или паров образующимся водяным паром, так как объем паров в 1700 раз превышает объем испарившейся воды. Кроме того, водой в виде цельных компактных струй механически сбивается пламя. [5]
Ее применяют для тушения горючих твердых материалов и горючих жидкостей. Попадая на горящую поверхность вещества или в зону горения, вода нагревается и, интенсивно испаряясь, отбирает тепло из зоны реакции и тем самым понижает температуру горящего вещества, что и обеспечивает прекращение процесса горения. Прекращению горения способствует также разбавление концентрации горючих газов или паров образующимся водяным паром, так как объем паров в 1700 раз превышает объем испарившейся воды. Кроме того, водой в виде струй механически сбивается пламя. [6]
 |
Классификация естественных диффузионных пламен по структурному признаку. [7] |
Вследствие этого структура пламени не столь высоко упорядочена, как это имеет место для ламинарного струйного пламени ( см. рис. 4.1), хотя в работе [98] указывается, что над поверхностью очагов горения диаметром от 0 03 до 0 3 м существует значительное богатое горючим ядро. У такой системы есть преимущество над пожарами, связанными j; горючими твердыми материалами и жидкостями, которое заключается в том, что скорость истечения является независимой переменной величиной, и пламя в целях эксперимента может поддерживаться сколь угодно долго. [8]
 |
Энергия активации для термического разложения некоторых органических полимеров в вакууме. [9] |
На первый взгляд, может показаться, что состав летучих веществ оказывает второстепенное влияние на их горение в газовой смеси, однако такая точка зрения не позволяет разобраться в особенностях динамики пожара. Химическая активность летучих веществ оказывает влияние на характер стабилизации пламени у поверхности горючего твердого материала ( разд. Последнее влияет на количество тепла, излучаемого пламенем в окружающее пространство и в сторону поверхности горения ( разд. Так, летучие вещества, содержащие молекулы ароматических углеводородов типа бензола [ из углистого остатка, образованного в результате обрыва ветвей главной цепи молекул поливинилхлорида, уравнение ( РЗ) ], или стирола ( из полистирола), дают коптящее пламя с высокой относительной излучательной способностью ( разд. Ниже будет показано, как эти факторы влияют на скорость горения твердых и жидких веществ ( разд. В некоторых случаях состав летучих веществ определяет стгпень токсичности продуктов сгорания ( ср. [10]
В другом процессе, где источником кислорода также является воздух, применяются такие псевдоожиженные термостойкие материалы, как окиси алюминия, магния или кремния. Горючий твердый материал поступает затем в псевдоожиженный слой никелевого катализатора вместе с предварительно нагретым метаном, паром и двуокисью углерода. Это тепло горячего термостойкого материала используется для эндотермической конверсии метана в синтез-газ. Частицы термостойкого материала выдуваются из слоя катализатора, состоящего из более крупных частиц. При этом возникает другая трудная технологическая задача - транспортировка горячего твердого материала, тем более, что при необходимости работать при 30 am уменьшение скорости реакции [21] обусловит потребность в более высоких температурах для данной конверсии. Затем следует эндотермическая медленная реакция остаточного метана с двуокисью углерода и водяным паром. Для уменьшения расхода кислорода на единицу объема синтез-газа в - Германии [7] для эндотермической ч асти реакции применяются активные никелевые катализаторы. В Соединенных Штатах Америки приняты некаталитические реакции как часть гидроколь-процесса [19, 2] для синтеза жидких углеводородов из природного газа. [11]
 |
Температура воспламенения и горения различных жидких и твердых топлив. [12] |
Возгорание жидкого или твердого тела связано с повышением температуры поверхности до тех пор, пока не выделяются пары со скоростью, достаточной для поддержания пламени, после воспламенения паров. Эти измерения можно проводить на стандартной аппаратуре, в таблице 41.2 приведены типичные примеры. Несколько более высокая температура требуется для образования достаточного потока паров с тем, чтобы поддерживалось рассеянное пламя. Эта температура известна как температура воспламенения. Для горючих твердых материалов применимы те же понятия, но требуются более высокие температуры, поскольку происходит химическое разложение. Точка огня типична в превышении 300 С, в зависимости от топлива. [13]
Если же поверхность горючего твердого материала ориентирована вертикально, то в таком случае взаимодействие пламени и горючего проходит совершенно по-другому. Пламя стелется по поверхности, вовлекая воздушные массы лишь с одной стороны ( рис. 5.10, а), эффективно заполняет пограничный слой и обеспечивает конвективный нагрев по мере того, как поток горящих газов обтекает поверхность материала. Вертикальная поверхность горючего материала притягивает к себе пламя, толщина которого у основания стенки минимальна. В этом месте течение носит ламинарный характер; с высотой толщина пламени увеличивается и по мере смешения летучих продуктов с восходящим факелом течение турбулизуется и на высоте свыше 0 2 м пламя носит уже турбулентный характер. Расчеты, основанные на измерениях излучаемой мощности пламени в зависимости от высоты показывают, что указанное выше свойство пламени можно объяснить из-лучательной способностью пламени. Хотя эти результаты в данном случае относятся к РММА, этот вывод, по-видимому, можно вообще распространить на горение вертикальных поверхностей горючих твердых материалов. [14]
Страницы: 1