5Э / 5Э

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное

государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Московский технический университет

связи и информатики»

────────────────────────────────────

Кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности

Лабораторная работа № 5 по курсу

«Экология»

«5Э.Исследование взрывчатых газовоздушных смесей»

Выполнили: студ. гр. БЗС2002

Ломакин Алексей

Проверил: Курбатов В. А.

Цель работы:

- Определение области воспламенения взрывоопасной газовоздушной смеси.

- Изучение методики определения категории взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности производств.

- Ознакомление с "Противопожарными нормами строительного проектирования" и с основными противопожарными требованиями к производственным зданиям и сооружениям.

- Усвоение лекционного материала.

Ход работы:

Рисунок 1 – нижний предел воспламенения водорода

Рисунок 2 – верхний предел воспламенения водорода

Рисунок 3 – нижний предел воспламенения бензина

Рисунок 4 – верхний предел воспламенения бензина

Рисунок 5 – нижний предел воспламенения углерода

Рисунок 6 – верхний предел воспламенения углерода

Рисунок 7 – нижний предел воспламенения природного газа

Рисунок 8 – верхний предел воспламенения природного газа

Рисунок 9 – результаты выполнения работы

Таблица 1 – результаты работы

Наименование вещества	Пределы воспламенения в % (по объему)
	нижний	верхний
Водород	4.05	74.28
Бензин	0.86	5.24
Окись углерода	12.58	74.26
Природный газ	3.87	13.23

Для несложных газов, главным образом углеводородов, при нормальных условиях давления и температуры пределы воспламенения можно рассчитать по следующим формулам:

нижний предел - Uн = 100/(4.76*(N-1)+1), %,

верхний предел - Uв = 400/(4.76*N+4),

где N - количество атомов кислорода, необходимое для сгорания одной молекулы данного газа.

Рассчитаем N для водорода:

Нижний предел: Uн = 100/(4.76*(N-1)+1) = 4.05 %; N = 5.97

Верхний предел - Uв = 400/(4.76*N+4) = 74.28 %; N = 0.29

Рассчитаем N для бензина:

Нижний предел: Uн = 100/(4.76*(N-1)+1) = 0.86 %; N = 25.21

Верхний предел - Uв = 400/(4.76*N+4) = 5.24 %; N = 15.19

Рассчитаем N для окиси углерода:

Нижний предел: Uн = 100/(4.76*(N-1)+1) = 12.58 %; N = 2.45

Верхний предел - Uв = 400/(4.76*N+4) = 74.26 %; N = 0.29

Рассчитаем N для природного газа:

Нижний предел: Uн = 100/(4.76*(N-1)+1) = 3.87 %; N = 6.21

Верхний предел - Uв = 400/(4.76*N+4) = 13.23 %; N = 5.5

Вывод:

В ходе лабораторной работы были исследованы пределы воспламенения различных веществ в процентной концентрации их объема в воздухе. Так как горючая смесь является более взрывоопасной при более меньшем пределе воспламенения, то можно сделать вывод о том, что бензин является самым взрывоопасным, а окись углерода – менее взрывоопасной. Однако, верхний предел концентрации бензина довольно мал и превысив его, взрыва смеси не произойдет, в данном случае самой опасной смесью является водород, т.к. у него достаточно маленький нижний порог воспламенения и высокая область воспламенения (до верхнего предела).

Контрольные вопросы:

- Что представляет собой процесс горения, при каких условиях он возникает?

Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и обычно свечением. Возникает процесс горения при наличии трех факторов: горючего вещества, окислителя (чаще всего кислорода воздуха) и источника зажигания. Источником зажигания может быть горящее или накаленное тело, а также электрический разряд, обладающие запасом энергии и температурой, достаточной для возникновения горения.

- Что представляет собой взрыв и при наличии каких факторов он может произойти?

Взрыв - это чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу. Но горючие газы, пары и пыль воспламеняются только при определенных концентрациях их в смеси с воздухом. Различные газы, пары и пыль имеют различные области концентраций, при которых их смесь с воздухом способна воспламеняться от источника зажигания (искры, пламени и др.). Область концентраций горючего вещества, внутри которой его смеси с воздухом способны воспламеняться от источника зажигания с последующим распространением горения по смеси сколь угодно далеко от источника зажигания, называется областью воспламенения.

- Чем определяется взрывоопасность горючих газов и паров?

Минимальная концентрация горючего вещества в воздухе, при которой смесь способна воспламеняться, называется нижним концентрационным пределом воспламенения. Максимальная концентрация горючего вещества в воздухе, при которой смесь еще способна воспламеняться, называется верхним концентрационным пределом воспламенения. Чем меньше нижний предел воспламенения и шире область воспламенения горючего вещества, тем взрывоопаснее горячая смесь.

- Что называется областью воспламенения газовоздушной смеси?

Область концентраций горючего вещества, внутри которой его смеси с воздухом способны воспламеняться от источника зажигания с последующим распространением горения по смеси сколь угодно далеко от источника зажигания, называется областью воспламенения.

- На какие группы делятся материалы по свойствам горючести?

По свойствам горючести вое вещества (материалы, конструкции) подразделяются на 3 группы: горючие (г), трудногорючие (тг), негорючие (нг).

- Что называется пределом огнестойкости строительных конструкций?

При оценке качества зданий в противопожарном отношении важной характеристикой является их степень огнестойкости. Под огнестойкостью понимается способность строительных конструкций зданий сохранять свою прочность в условиях пожара. Для количественной оценки огнестойкости отдельных строительных конструкций введено понятие предела огнестойкости, а для оценки огнестойкости зданий и сооружений в целом - степень огнестойкости здания или сооружения. Предел огнестойкости - время, выраженное в часах и определяемое от начала испытания конструкции на огнестойкость до возникновения одного из признаков: образование в конструкции сквозных трещин или отверстий; повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более чем на 180°С в сравнении с температурой конструкции до испытания, или более 220°С независимо от температуры конструкции до испытания; потеря конструкцией несущей способности (обрушение).

- Какой параметр характеризует производственные здания в отношении огнестойкости?

В зависимости от характера технологических процессов и огне-опасных свойств обращающихся в производстве веществ и материалов производства различаются по степени взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности и в соответствии с нормами СНиП П-М.2-72 все производства подразделяются на шесть категорий: А, Б, В, Г, Д и Е.

- Как определяется категория взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности производства?

Требуемая степень огнестойкости здания для данного производства определяется в зависимости от категории производства по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности. Фактическая степень огнестойкости здания или сооружения определяется в зависимости от групп горючести и минимальных пределов огнестойкости основных конструктивных частей этого здания или сооружения. Допускаемая этажность производственного здания и наибольшая допускаемая площадь этажа между противопожарными стенами определяются в зависимости от категории производства по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности и степени огнестойкости здания. Допускаемое расстояние от наиболее удаленного рабочего места до эвакуационного (наружного) выхода определяется в зависимости от категории производства по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности, степени огнестойкости здания и его этажности.

- Как определяется допускаемая этажность зданий? Какими характеристиками определяется наибольшая допускаемая площадь этажа между противопожарными стенами?

Допускаемая этажность производственного здания и наибольшая допускаемая площадь этажа между противопожарными стенами определяются в зависимости от категории производства по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности и степени огнестойкости здания.

- Какие характеристики необходимо знать для определения допускаемого расстояния от наиболее удаленного рабочего места до эвакуационного выхода?

Допускаемое расстояние от наиболее удаленного рабочего места до эвакуационного (наружного) выхода определяется в зависимости от категории производства по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности, степени огнестойкости здания и его этажности.

- К какой категории относится производство, связанное:

• а) с обработкой твердых горючих материалов

Г

• б) с использованием жидкостей с температурой вспышки паров до 28°С

В

• в) с использованием жидкостей с температурой вспышки паров выше 28°С до 61°С

Б

• г) с обработкой негорючих веществ и материалов в горячем состоянии

Г

• д) с обработкой негорючих веществ и материалов в холодном состоянии?

Д

Москва 2024