Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курс лекцій (ТГтаВиб ) - копия.doc
Скачиваний:
116
Добавлен:
27.02.2016
Размер:
21.59 Mб
Скачать

8.6 Загальна характеристика і властивості пилу

Пил - колоїдна система, що складається з твердої дисперсної фази і газоподібного дисперсійного середовища, тобто являє собою тверду речовину, що тонко роздрібнена в газоподібному середовищі.

Дисперсна система, що являє собою пил, завислий в повітрі, називається аерозолем. Осілий з повітря пил називається аерогелем.

Навіть в осілому стані кожна окрема частка роздробленої речовини з всіх сторін оточена газовою (повітряної) оболонкою.

З властивостей пилу, що визначають його пожежну небезпеку, найбільш важливими є:

  • дисперсність,

  • хімічна активність,

  • адсорбційна здатність,

  • схильність до електризації.

Дисперсність - міра подрібнення матеріалу.

Якщо за d прийняти середній поперечний розмір частки, то величина 1/d називається мірою дисперсності.

Пожежна небезпека, особливості горіння речовин в умовах пожежі істотно залежать від міри подрібнення речовини. Існує ряд речовин, які у вигляді виробу можна з упевненістю віднести до важкогорючих, але внаслідок подрібнення цей же матеріал стає не тільки горючим, але і вибухонебезпечним.

Дисперсна фаза може складатися з часток однакової величини (монодисперсна система) або часток різної величини (полідисперсна система). Вся промислова пил є полідисперсною.

За дисперсністю пил класифікують на три класи (табл 8.2):

Таблиця 8.2

мілко - дисперсні

середньо - дисперсні

грубо – дисперсні

d =10-5 ÷ 10-8 см.

d = 10-3 ÷  10-5 см.

d > 10-3 см.

У залежності від середнього розміру часток пил може тривало знаходитися у завислому стані або відразу ж осідати після короткочасного переходу у завислий стан. Чим більша дисперсність часток, тим менша швидкість їх осадження, оскільки процес осадження під дією сили тяжіння урівноважується опором газового середовища (табл. 8.3).

Таблиця 8.3

Мілко - дисперсні

Середньо - дисперсні

Грубо – дисперсні

Тривало знаходяться в повітрі, так як дифузійне рушення сильно перешкоджає осадженню.

Вільно переходять з осілого стану у завислий, осідають з швидкістю декілька мм в годину.

Короткочасно переходять в повітря, осадження відбувається з швидкістю біля 1,2 м/с.

Хімічна активність - здатність речовини вступати в хімічні реакції з різними речовинами, в тому числі і в реакцію горіння.

Хімічна активність пилу визначається природою речовини, з якої вона утворена, і дисперсністю часток.

Хімічна реакція в гетерогенних системах протікає на поверхні контакту реагуючих речовин і чим більше поверхня контакту, тим вище швидкість реакції. Тому при збільшенні дисперсності речовини, що приводить до збільшення площі поверхні контакту, відбувається зростання хімічної активності пилу.

На практиці залізо, алюміній, цинк не горять при звичайних умовах, так як швидкість їх окислення невелика. При подрібненні ж таких речовин швидкість реакції збільшується, що приводить до їх самозаймання при контакті з повітрям. Тому пудри і порошки таких металів готують в середовищі інертного газу (N2 або Ar) і перетирають з жиром.

Крім зміни хімічної активності твердої речовини в процесі його подрібнення змінюється і його адсорбційна здатність.

Адсорбційною здатністю називається здатність речовини поглинати і утримувати на своїй поверхні навколишні пари і гази за рахунок сил міжмолекулярної взаємодії. Адсорбція супроводжується виділенням тепла.

Речовини пористої структури володіють більш високою адсорбційною здатністю. Так 50 см3 сажі адсорбує на своїй поверхні 950 см3 повітря.

Наявність на поверхні пилинок кисню сприяє протіканню хімічної реакції, тобто збільшує хімічну активність пилу. Об'єму адсорбованого кисню не досить для повного згоряння речовини, але для первинного виникнення горіння його досить.

Однак, якщо пил адсорбує на своїй поверхні негорючі гази, його пожежна небезпека зменшується (знижується схильність пилу до самозаймання, підвищується температура самоспалахування). Це явище знаходить практичне застосування на промислових об'єктах.

Електризацією називається здатність пилу набувати заряд статичної електрики.

Частки аерозолю, нейтральні в момент утворення (при дробленні або розпиленні речовини), можуть набувати електричний заряд за рахунок адсорбції іонів з газового середовища. Заряджатися частки дисперсної фази можуть і при механічній взаємодії одна з одною, при терті о поверхню.

У залежності від умов електризації дисперсні частки речовини можуть набувати як однакові, так і різні по полярності заряди, але частіше за все пилова хмара має однаковий заряд, що приводить до підвищення її стійкості.

Чим більше швидкість рушення пилу і більше міра дисперсності, тим більше величина заряду статичної електрики.

Головна небезпека електризації полягає в тому, що накопичений електричний потенціал здатний розрядитися в пиловій хмарі горючої речовини і стати джерелом запалювання. Проведені дослідження показали, що при подрібненні речовин електричний потенціал може досягати декількох тисяч вольт, так в зернодробарці заряд досягає 10-11тисяч, у вальцьових млинах до 5-7 тисяч вольт. Основним заходом, що забезпечує безпеку в таких випадках, є заземлення всіх металевих частин пристрою.

Висновок: пожежна небезпека пилу обумовлюється пожежонебезпечними властивостями речовини, з якої вона отримана, але визначальним чином на пожежовибухонебезпеку пилу загалом впливає міра подрібнення (дисперсність) часток пилу, так як із збільшенням міри дисперсності підвищуються питома поверхня часток, хімічна активність, схильність до електризації, адсорбційна здатність (пил легше поглинає на своїй поверхні пару і гази).

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.