Thời Gian Cảm ứng Của Quá Trình Tự Bốc Cháy: Tốc độ Lan - 123doc

1. Trang chủ >
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ >
3. Cơ khí - Chế tạo máy >

áp suất tự bốc cháy: Thời gian cảm ứng của quá trình tự bốc cháy: Tốc độ lan truyền ngọn lửa trong hỗn hợp chất cháy và chất ôxy hóa:

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.27 MB, 93 trang )

Ths. Nguyễn Thanh ViệtGiáo trình An toàn lao độngChơng V: kỹ thuật an toàn phòng chống cháy nổ5.1. Khái niệm về cháy, nổ 5.1.1. Định nghĩa quá trình cháy:Theo định nghĩa cổ điển nhất thì quá trình cháy là phản ứng hóa học kèm theo hiện tợng tỏa nhiệt lớn và phát sáng. Theo quan điểm này quá trình cháy thực chất là một quá trìnhôxy hóa-khử. Các chất cháy đóng vai trò của chất khử, còn chất ôxy hóa thì tùy phản ứng có thể khác nhau.Theo quan điểm hiện đại thì quá trình cháy là quá trình hoá lý phức tạp, trong đó xảy ra các phản ứng hoá học kèm theo hiện tợng toả nhiệt và phát sáng. Nh vậy quá trình cháy gồmhai quá trình cơ bản là quá trình hóa học và quá trình vật lý. Quá trình hóa học là các phản ứng hóa học giữa chất cháy và chất ôxy hóa. Quá trình vật lý là quá trình khuyếch tán khí và quátrình truyền nhiệt từ giữa vùng đang cháy ra ngoài.Định nghĩa trên có những ứng dụng rất thực tế trong kỹ thuật phòng chống cháy, nổ. Chẳng hạn khi có đám cháy, muốn hạn chế tốc độ quá trình cháy để tiến tới dập tắt hoàn toànđám cháy, ta có thể sử dụng hai nguyên tắc hoặc là hạn chế tốc độ cấp không khí vào phản ứng cháy hoặc giải tỏa nhanh nguồn nhiệt từ vùng cháy ra ngoài và tốt hơn cả là áp dụng cả hai.Nh vậy cháy chỉ xảy ra khi có 3 yếu tố: Chất cháy Than, gổ, tre, nứa, xăng, dầu, khí mêtan, hydrô, ôxit cácbon..., ôxy trong không khí 14-15 và ngn nhiƯt thÝch øng ngänlưa, thc l¸ hót dë, chËp ®iƯn,....5.1.2. NhiƯt ®é chíp ch¸y, nhiƯt ®é bèc ch¸y, nhiƯt độ tự bốc cháy: aNhiệt độ chớp cháy:Giả sử có một chất cháy ở trạng thái lỏng ví dụ nhiên liệu diezel đợc đặt trong cốc bằng thép. Cốc đợc nung nóng với tốc độ nâng nhiệt độ xác định. Khi tăng dần nhiệt độ củanhiên liệu thì tốc độ bốc hơi của nó cũng tăng dần. Nếu đa ngọn lửa trần đến miệng cốc thì ngọn lửa sẽ xuất hiƯn kÌm theo tiÕng nỉ nhĐ, nh−ng sau ®ã ngän lửa lại tắt ngay. Vậy nhiệt độtối thiểu tại đó ngän lưa xt hiƯn khi tiÕp xóc víi ngän lưa trần sau đó tắt ngay gọi là nhiệt độ chớp cháy của nhiên liệu diezel. Sở dĩ ngọn lửa tắt là vì ở nhiệt độ đó tốc độ bay hơi của nhiênliệu diezel nhỏ hơn tốc độ tiêu tốn nhiên liệu vào phản ứng cháy với không khí.b Nhiệt độ bốc cháy:Nếu ta tiếp tục nâng nhiệt độ của nhiên liệu cao hơn nhiệt độ chớp cháy thì sau khi đa ngọn lửa trần tới miệng cốc, quá trình cháy xuất hiện, sau đó ngọn lửa vẫn tiếp tục cháy. Nhiệtđộ tối thiểu tại đó ngọn lửa xuất hiện và không bị dập tắt gọi là nhiệt độ bốc cháy của nhiên liệu diezel.c Nhiệt độ tự bốc cháy:Giả sử ta có một hỗn hợp chất cháy và chất ôxy hóa ví dụ metan và không khí đợc giữ trong một bình kín. Thành phần của hỗn hợp này đợc tính toán trớc để phản ứng có thểtiến hành đợc. Nung nóng bình từ từ ta sẽ thấy ở nhiệt độ nhất định thì hỗn hợp khí trong bình sẽ tự bốc cháy mà không cần có sự tiếp xúc với ngọn lửa trần. Vậy nhiệt độ tối thiểu tại đó hỗnhợp khí tự bốc cháy không cần tiếp xúc với ngọn lửa trần gọi là nhiệt độ tự bốc cháy của nó.Ba loại nhiệt độ trên càng thấp thì khả năng cháy, nổ càng lớn, càng nguy hiểm và càng phải đặc biệt quan tâm tới các biện pháp phòng ngừa cháy, nổ.

5.1.3. áp suất tự bốc cháy:

Giả sử có một hỗn hợp khí gồm một chất cháy và một chất ôxy hóa nh metan và không khí đợc pha trộn theo một tỷ lệ phù hợp với phản ứng cháy. Hỗn hợp khí đợc giữ trong ba- 79-Ths. Nguyễn Thanh ViệtGiáo trình An toàn lao độngbình phản ứng giống nhau, nhiệt độ nung nóng T ban đầu của ba bình giống nhau, nhng ápsuất P trong ba bình khác nhau theo thứ tự tăng dần: P1P2P3Quan sát ba bình phản ứng trên, ngời ta nhân thấy: ở bình có áp suất P1, quá trình cháy không xảy ra, ở bình có áp suất P2cháy đã xảy ra và ở bình có áp suất P3sự cháy xảy ra rất dễ dàng.CH4+ không khíCH4+ không khíCH4+ không khÝT P3T P1T P2¸ p st tù bèc ch¸y cđa hỗn hợp khí là áp suất tối thiểu tại đó quá trình tự bốc cháy xảyra. ở thí nghiệm trên thì áp suất tự bốc cháy là áp suất P2.. áp suất tự bốc cháy càng thấp thì nguy cơ cháy, nổ càng lớn.

5.1.4. Thời gian cảm ứng của quá trình tự bốc cháy:

ở thí nghiệm trên, trong bình có áp suất P2sau khi hỗn hợp đã đợc nung nóng đến nhiệt độ Tthì phản ứng cháy vẫn cha tiến hành đợc mà phải chờ một thời gian nữa thì ngọn lửa mới xuất hiện ở trong bình. Khoảng thời gian đó từ khi đạt đến áp suất tự bốc cháy cho đếnkhi ngọn lửa xuất hiện gọi là thời gian cảm ứng. Thời gian cảm ứng phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện cụ thể của quá trình cháy. Thờigian cảm ứng càng ngắn thì hỗn hợp khí càng dể cháy, nổ và cần phải đặc biệt quan tâm phòng chống.Ví dụ: sự cháy của hydrocacbon ở trạng thái khí với không khí có thời gian cảm ứng chỉ vài phần trăm giây, trong khi đó thời gian này của vài loại than đá trong không khí kéo dài hàngngày thậm chí hàng tháng.

5.1.5. Tốc độ lan truyền ngọn lửa trong hỗn hợp chất cháy và chất ôxy hóa:

Tốc độ lan truyền ngọn lửa là một thông số vật lý quan trọng của hỗn hợp khí, nó nói lên khả năng cháy nổ của hỗn hợp là dƠ hay khã vµ cã nhiỊu øng dơng thùc tÕ trong kỹ thuật phòngcháy, nổ. Tốc độ lan truyền của ngän lưa còng phơ thc vµo rÊt nhiỊu u tè. Ví dụ hơi xăng cháy với không khí trong động cơ xăng, khi tốc độ lan truyền ngọn lửa là 15-35mgiây thì quátrình cháy đợc coi bình thờng, nhng nếu tốc độ lan truyền 35mgiây thì đã là cháy kích nổ..Cháy kích nổ là qúa trình cháy quá nhanh tạo ra sóng áp suất trong động cơ nên có tiếng gõ làm tuổi thọ của động cơ bị giảm. Với những hỗn hợp khí cháy cực nhanh nh là hydro hoặcaxetylen với không khí thì tốc độ lan truyền ngọn lửa có thể lên tới hàng Kmgiây

5.2. những Nguyên nhân gây cháy, nổ và biện pháp Phòng chống cháy, nổ

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Giáo trình an toàn lao động
  • 93
  • 10,472
  • 86

Tải bản đầy đủ (.pdf) (93 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(1.27 MB) - Giáo trình an toàn lao động-93 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×