Файл: Осипов, С. Н. Взрывчатые свойства и нейтрализация паро-газо-пылевых смесей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 67
Скачиваний: 0
0 2= |
0,21 |
100 |
.V |
|
|
+ р |
|
а |
b |
с |
|||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
с |
|
( 121) |
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
N, = |
0,79 |
100 |
|
ь |
•4- z |
+ р\ + |
|
|
|
|
|
с |
|
||
|
|
|
|
Ь |
|
( 122) |
|
|
|
|
|
|
|
где х, у, z, р —■концентрация соответственно метана, углекислого газа, азота и флегматнзатора, подаваемых
вкамеру, %; а — суммарное содержание горючих в ис пытуемом метане, %; b — содержание углекислого газа
висходном продукте, %; с —-содержание азота в ис
ходном продукте, |
%; а\ — примесь азота в исследуе |
мом метане, %; 6, |
— примесь кислорода в исследуемом |
углекислом |
газе, %; |
— примесь |
кислорода в иссле |
|||
дуемом углекислом |
азоте, |
%; Z\ — примесь |
азота в |
|||
исследуемом углекислом газе, %. |
|
|
|
|||
Составы смесей, предотвращающие взрывы метана |
||||||
во всем диапазоне |
взрываемости, |
составляет 15% |
||||
СО2 + 0,4% |
фреона-114В2; |
10% |
СО2 + 0,7% |
фреона- |
||
I14B2; 5% |
С 02+ 1,2% фреона-114В2; |
2% С 02+1,8% |
||||
фреона-114В2.
Испытания показали, что в смеси углекислый газ — фреон-114В2 значительно сокращается расход состав ляющих ее компонентов. В табл. 19 приведены дан ные о расходе каждого компонента и суммарном рас ходе их для испытанных составов. В качестве этало нов для сравнения приняты концентрации углекислого газа (25%) и фреона-114В2 (2,5%), способные без смешивания друг с другом предотвратить взрыв мета
на во всем диапазоне его взрываемости в камере диа метром 170 мм.
15П
Применение смесей с различным содержанием угле кислого газа и фреона-114В2 позволяет экономить от 20 до 32% компонентов. С увеличением количества до бавки фреона-114В2 и соответственном снижении ко-
Таб.шца I!)
Результаты испытаний изрывопредотвращающих свойств смесей инертных газов и флегматпзаторов
Состав взрывопрсд- |
Расход компонентов |
|
|
|||
отвращающеП сме |
|
|
|
|||
|
смеси, % |
|
|
|||
си, |
% |
|
СуммарнмП |
|
||
|
|
|
Экономия. % |
|||
|
|
|
|
|
||
Инертный |
ФлегматнИнертный Флегмати- |
расход, % |
||||
|
|
|||||
газ |
затор |
|
газ |
затор |
|
|
|
|
|
Смесь: |
С 02 + фреон-114В2 |
|
|
25,0 |
— |
|
100,0 |
— |
100,0 |
|
15,0 |
0,4 |
|
60,0 |
16,0 |
76,0 |
|
10,0 |
0,7 |
|
40,0 |
28,0 |
68,0 |
|
5,0 |
1.2 |
|
20,0 |
48,0 |
68,0 |
|
2,0 |
1,8 |
|
8,0 |
72,0 |
80,0 |
|
— |
2,5 |
|
|
100,0 |
100,0 |
|
|
|
|
Смесь: N2 !- фреон-П4В2 |
|
||
47,0 |
— |
|
100,0 |
— |
100,0 |
|
20,0 |
1,5 |
|
42,0 |
56,0 |
98,0 |
|
10,0 |
1,8 |
|
21,0 |
67,0 |
88,0 |
|
— |
2,7 |
- |
|
100,0 |
100,0 |
|
личества углекислого газа пик воспламенения взрыво предотвращающей смеси смещается в сторону верхне го предела. Если смесь из 15% углекислого газа и 0,4%) фреона-1 14В2 имеет то же положение пика вос пламенения, что и при содержании углекислого газа (5,75%о метана), то у смеси из 10% углекислого газа и 0,7% фреона-114В2 пик смещается к 6,5—8%, а для смесей с меньшим содержанием углекислого газа он приходится на 8% метана, что характерно для фрео- па-114В2. Это имеет существенное значение для прак-
.)/
тического применения смесей, поскольку с положением пика воспламенения непосредственно связана необхо димая интенсивность запуска смеси в аварийный объ ем. Чем больше значение концентрации горючих в пи ке воспламенения, тем меньшей может быть интен сивность запуска смеси для создания взрывобезопас ной атмосферы. Приведенные на рис. 65 кривые дают
|
|
|
возможность составить взрыво |
||||
|
|
|
предотвращающую смесь с лю |
||||
|
|
|
бым соотношением |
компонен |
|||
|
|
|
тов для предотвращения взры |
||||
|
|
|
ва метано-воздушной смеси с |
||||
|
|
|
любым содержанием метана. |
||||
|
|
|
|
Концентрации обоих компо |
|||
|
|
|
нентов можно изменять в широ |
||||
|
|
|
ких пределах в зависимости от |
||||
|
|
|
конкретных условий, сложив |
||||
|
|
|
шихся к моменту |
ликвидации |
|||
|
|
|
аварии |
(наличие |
углекислого |
||
|
|
|
газа и фреона-114В2; газовая |
||||
|
|
|
обстановка в пожарном участ- |
||||
<Рреон-пт,%ао объему |
ке! |
горногеологические условия |
|||||
Рис. 65. Кривые содер |
идр.). |
|
|
|
|||
|
Второго рода |
флегматизи- |
|||||
жания |
компонентов во |
рующая |
добавка |
состояла из |
|||
взрывопредотвращающих |
|||||||
смесях: |
|
|
99,8% фреона-114В2 и 0,2% по |
||||
/, 2 — азота; |
3, 4 — углекис |
массе йода. Это — максималь |
|||||
лого газа |
с |
фреоном-1 ИВ? |
ное количество йода, растворя |
||||
(сплошная |
линия — экспе |
||||||
риментальные данные; штри |
ющегося |
в обычных |
условиях |
||||
ховая — расчетные данные). |
в |
фреоне-114В2. |
Испытания |
||||
|
|
|
|||||
взрывопредотвращающей сме си, состоящей из 10% углекислого газа и переменного количества флегматизирующей добавки, показали, что расход добавки (фреон-114B2 + J 2) в пике воспламене ния такой же, как и у фреона-114В2. Поэтому испыта ние добавки с другими концентрациями углекислого газа не проводилось.
Испытания взрывопредотвращающей смеси азота с фреоном-114В2 проводились в стеклянной камере диаметром 197 мм. За постоянную величину состава смеси принимались концентрации 20 и 10%. за пере менную— фреон-114В2 для 20% азота и смесь фрео на-1 14В2 с йодом для 10% азота.
Как показали испытания (рис. 66), для предотвра щения взрыва метана в пике воспламенения к 20%
Рис. 66. Кривые взрывопредотвращающих кон центрации смесей азота и фреона-114В2 (а), взрывобезопасных содержаний кислорода (б) для предотвращения взрывов метана:
/ — фреон-114B2; 2 — |
10% (N,+ фреон-11-1B2): 3 — 10% |
|Nj+Wpeon-ll4B2+Jj)]; |
4 — 20% (Ы3+фреон-114B2); 5 — |
|
Na. |
азота необходимо добавить 1,5% фреона-114В2. Поло жение пика воспламенения при этом соответствовало 5%) метана, т. е. не отличалось от положения пика вос пламенения метано-воздушно-азотной смеси. Если же содержание азота в смеси снизить до 10%, то для
подавления взрыва необходимо 1,8% фреона-114В2,
при этом положение пика воспламенения смещается с
5 до 5,75%.
Хотя в смеси с 10% азота требуется большее содер жание фреона-114В2, такая смесь обладает неоспори мым преимуществом перед смесью с 20% азота. Преи мущество заключается в значительном смещении пикавоспламенения и, следовательно, соответствующем сни жении интенсивности подачи. Расход азота сокраща
ется в 2 раза, что особенно важно при практическом применении смеси.
В табл. 19 приведены данные о расходе каждого компонента и суммарном расходе их для испытанных составов. В качестве эталонов сравнения приняты кон центрации азота (47%) и фреона-114В2 (2,7%), спо собные без смешивания друг с другом предотвратить взрыв метана во всем диапазоне его взрываемости в камере диаметром 197 мм. В смеси из 20% азота и 1,5% фреона-1 14В2 экономия составляющих ее ком понентов незначительна. Существенная экономия ком понентов (12%) наблюдается в смеси из 10% азота и 1,8% фреона-114В2, поэтому предпочтительно ее применение. В данной смеси положение пика воспла менения смещено к 5,75% содержания метана, расход азота снижается в 4,7 раза.
При испытании смеси из 10% азота и добавки фрео на-1 14В2 с йодом было установлено, что расход до бавки составляет 2,0%, т. е. на 0,2% больше, чем при добавке одного фреона-114В2. Однако положение пика воспламенения этой смеси приходится на 6,5% метана. Поэтому смесь из 10% азота и 2,0% фреона-114В2 с йодом позволяет создать наиболее безопасные условия труда при ликвидации подземных пожаров. Исходя из приведенных результатов, можно придти к заключе нию, что введение в углекислый газ и азот небольших добавок фреона-114В2 позволяет во много раз умень шить концентрацию инертного газа, необходимую для
160