lubrifikantë

Qëllimi kryesor në zhvillimin e lubrifikantëve miqësorë me mjedisin është krijimi i një produkti me biodegradueshmëri të lartë dhe ekotoksicitet të ulët. Në vendet e zhvilluara të Perëndimit në

kompanitë shtetërore dhe ato private tani kanë filluar të krijojnë një treg lubrifikues miqësor ndaj mjedisit. Shumica e studimeve përqendrohen në përbërjen kimike të produktit dhe vlerësimin e biodabilitetit të tij. Kur krijoni lubrifikantë miqësorë me mjedisin, konsiderohen dy fusha kryesore: prodhimi i vajrave bazë, natyra kimike e së cilës përcakton natyrën e ndikimit në mjedis, dhe sintezën e aditivëve të rinj - miqësore me mjedisin, biodegradueshëm dhe efektiv.

Aktualisht, dhe me siguri për të ardhmen, tre grupe të vajrave bazë të marrë nga lëndë të para të ndryshme kanë një rëndësi të veçantë: vaj hidro-plasaritjes (HA), polyalphaolefins (PAO) dhe esterë që janë subjekt i biodegradimit të shpejtë në mjedis. Vaji bazë i skemave tradicionale të rrjedhës do të mbetet padyshim i një rëndësie të madhe për një afat të pacaktuar të pacaktuar, veçanërisht duke marrë parasysh faktin se lubrifikantët e marrë në bazë të PAO. esteret e polikoolikëve, glikolave \u200b\u200bpolalkilenike dhe diesters, kanë një kosto 2-10 herë më shumë sesa produktet e naftës. Bigradueshmëria e rritur nuk është një nxitje për të kapërcyer ndryshimin e çmimeve.

Performanca e lartë dhe mirëdashësia mjedisore e vajrave minerale sigurohet nga një seri e cilësive të caktuara. Para së gjithash, është përbërja kimike e tyre e ngushtë e pjesshme dhe e favorshme me një sasi minimale të përbërjeve që përmbajnë squfur dhe azot në vajrat bazë. Përzgjedhja e lëndëve të para, lloji i vajrave të përdorura në prodhimin e vajrave me indeks të lartë dhe përpunimi i veçantë i tyre janë me një rëndësi parësore. Në përgatitjen e vajrave minerale bazë që plotësojnë kërkesat mjedisore, pastrimi selektiv luan një rol të rëndësishëm.

karcinogjeniteti i djegur i produktit. Aktualisht, në Sh.B.A dhe Kanada, mbi 70% të vajrave bazë fitohen nga pastrimi selektiv. Zbatimi i proceseve të tilla moderne si hidrokarburimi, hidrodukimi, hidroizomerizimi hap mundësi të mëdha. Këto teknologji përshkruhen në detaje në punë. Përdorimi i proceseve hidrokatalitike në kombinim me metodat tradicionale të pastrimit të lëndëve të para të naftës me tretës selektiv përmirëson karakteristikat operacionale dhe mjedisore të vajrave bazë.

Në tabelë. 1.4 tregon të dhëna krahasuese mbi përbërjen kimike të vajrave bazë të marra duke përdorur trajtim selektiv dhe hidrotektim. Kjo e fundit ul ndjeshëm përmbajtjen e areneve, squfurit dhe azotit në vajra.

Tabela 14

Efekti i hidrotraktimit në përbërjen kimike

vajra bazë

Futja e proceseve hidrokarburuese dhe hidroizomerizuese në prodhimin e vajrave minerale bazë bën të mundur marrjen e produkteve me rritje të biodegradueshmërisë dhe që nuk përmbajnë arene. Vajrat hidrokërkues, sipas rezultateve të marra duke përdorur metoda moderne të provës, janë jo toksike, mungesa praktike e arenave në to tregon një kancerogjenitet shumë të ulët dhe një probabilitet të parëndësishëm të rritjes së tij përmes formimit dhe akumulimit të areneve polycyclic gjatë operimit; mungesa e arenave dhe mbizotërimit

dhënia e izoparaffins siguron një biodegradueshmëri mjaft të lartë.

Në SH.B.A., vajrat bazë hidrokacking janë prodhuar që nga fundi i 1996. . Përgatitur për instalim fillestar në Finlandë.

Në Rusi, VNIINP, së bashku me qendrën shkencore dhe inxhinierike të OAO LUKOIL dhe SH.A. LUKOIL-Volgogradneftepererabotka, po kryejnë hulumtime në organizimin e prodhimit të një numri të vajrave dhe bazave të pakta dhe duke përdorur teknologji hidrogjenizimi, në veçanti, vaji i aviacionit MS-8 dhe lëngu hidraulik i aviacionit AMG -10.

Në krahasim me vajrat minerale, sintetike në disa raste kanë karakteristika më të mira mjedisore. Klasat më të rëndësishme të vajrave sintetikë nga pikëpamja e sigurisë së mjedisit përfshijnë vajra të bëra në bazë të esterëve sintetikë, polifafolefinëve dhe polibuteneve. Ato janë jo-toksike, jo kancerogjene, të karakterizuara nga emetim të ulët të substancave të dëmshme.

Vajrat sintetikë të bazuar në esterë me aditivë nga vitet '60 përdoren gjerësisht në motorët me turbina me gaz të aeroplanëve civilë dhe ushtarakë. Së bashku me VNIINP dhe 25 Institutin e Kërkimit Shtetëror të Ministrisë së Mbrojtjes së Federatës Ruse, TsIAM po punon për krijimin e vajit ester me temperaturë të lartë (deri në 240 ° С) duke përdorur përbërje shtesë efektive që nuk janë inferiorë në cilësi ndaj vajrave më të mirë të huaj. Analiza e informacionit shkencor, teknik dhe patentë për vajrat për motorët me turbinë me gaz aviacioni tregon se esteret e pololit mbeten klasa kryesore e komponimeve për t’u përdorur si baza themelore [PO]. Sidoqoftë, situata po ndryshon me gjeneratën e ardhshme të motorëve të avionëve, pasi përmirësimet e projektimit dhe nevoja për të zvogëluar konsumin e karburantit çojnë në një rritje të presionit, temperaturës dhe ngarkesës së naftës.

Kjo e fundit kontribuon në rrezikun e depozitave lokale të karbonit. Prandaj, për aviacionin ushtarak në të ardhmen, është e nevojshme të braktisni përdorimin e vajrave me bazë esteri. Për këtë qëllim, vajrat më premtues të një lloji të ri janë ato të bazuara në perfluoroalkylpolyethers të thjeshtë. Sipas të dhënave moderne, këto komponime janë jo toksike dhe madje përdoren jashtë vendit në parfume dhe për ruajtjen e monumenteve të mermerit të artit dhe arkitekturës.

Aditivët kanë një ndikim të madh në vetitë mjedisore të lubrifikantëve. Në vajrat e aviacionit, antioksidantët tradicionalë dhe frenuesit e korrozionit si dioktil difenilamina, fenil - naftilamina, benzotriazole, aditivi K-51 i llojit succinimide dhe të tjerët që e kanë dëshmuar veten përdoren gjerësisht si aditivë.

Në të gjithë botën, puna ka vazhduar për një kohë të gjatë për të krijuar produkte të reja jo toksike dhe biodegraduese. Në veçanti, që nga vitet '90, zhvillimi i zëvendësuesve të aditivëve të klorit është kryer. Një çështje e rëndësishme është zëvendësimi i komponimeve të plumbit. Zëvendësuesi i plumbit janë përbërës të bismut. Ka filluar zhvillimi i aditivëve të dithiocarbamate të bismuthit.

Janë zhvilluar aditivë të tillë si Mif-1 (një shtues me një përbërje komplekse të një lloji të benzenit), Irganox L-57 (një shtues antioksidues nga Siba, difenilamina oktilizuar dhe në shishe), aditivi "X" (një përbërës që përmban fluorinë me grupe funksionale të oxysulfite dhe hidroksikarbate), etj.

Karakteristikat e aditivëve të njohur janë përmirësuar. Kështu që, përmbajtja e izomerit orto neutrotoksik në fosfat tricresil zvogëlohet në 3% (Rusi), dhe fosfati trikresil, i cili nuk përmban izomer orto, prodhohet në Sh.B.A.

Rrezik zjarri dhe shpërthimi i karburantit dhe lubrifikantëve

Karburantet e përdorura aktualisht të aviacionit dhe lubrifikantët janë produkte të rrezikshme nga zjarri. Në zjarrfikës, karburantet e gazit janë veçanërisht të rrezikshme. Karburantet hidrokarbure (karburantet jet, benzina, etj) janë lëngje të ndezshme (LVF). Ato karakterizohen nga rezistenca e lartë e zjarrit (-2000 ° C) dhe paqëndrueshmëria, ato krijojnë lehtësisht përzierje të djegshme me ajër, të cilat, kur digjen, formojnë një sasi të madhe të produkteve të djegies (koeficient i madh stoichiometrik), të cilat janë dielektrikë të mirë dhe, prandaj, mund të grumbullojnë ngarkesa të energjisë elektrike statike.

Sipas rrezikut nga zjarri, lëngjet e ndezshme ndahen në tre kategori. Pika e ndezjes përdoret si një tregues përcaktues (përcaktohet sipas GOST 12.1.044-89):

Në varësi të temperaturës së vetë-ndezjes (e përcaktuar sipas GOST 12.1.044-89), karburantet hidrokarbure i përkasin një ose një grupi tjetër të një përzierje eksplozive të avujve me ajër:

Ne matim avujt e karburanteve hidrokarbure me ajër i përkasin kategorisë së TTA të rrezikut nga shpërthimi: përcaktohet sipas GOST 12.1.011-78. Ky tregues përdoret kur zgjidhni llojin e pajisjeve elektrike të qëndrueshme ndaj shpërthimit dhe në hartimin e aparateve për fikjen e zjarrit.

Karakteristikat e rrezikshme nga zjarri i karburantit përcaktohen gjithashtu nga kufijtë e përqendrimit të ndezjes (KPV) - përmbajtja minimale dhe maksimale e avullit të karburantit në përzierje me ajër (agjent oksidues), në të cilin flaka mund të përhapet përmes përzierjes në çdo distancë nga burimi i ndezjes (GOST 12.1.044-89). Një karakteristikë e rëndësishme e karburantit është kufijtë e temperaturës së ndezjes-temperaturës, në të cilën avujt e karburantit të ngopur në ajër janë në përqendrime të barabarta me CPV të ulët ose të sipërm, përkatësisht. Energjia minimale e shkarkimit elektrik e domosdoshme për të ndezur përzierjen e avullit-ajrit është e rëndësishme.

Kur vlerësoni rrezikun e zjarrit gjatë trajtimit të karburanteve, përcaktohet gjithashtu shkalla e djegies - sasia e karburantit të djegur për çdo kohë njësi nga një sipërfaqe njësi; energjia minimale e ndezjes - për të siguruar sigurinë elektrike intrastike elektrostatike. Ndërveprimi i karburantit të djegur me agjentët e shuarjes me bazë uji vlerësohet (sipas GOST 12.1.044-89).

Një zjarri paraprihet shpesh nga një shpërthim i përzierjes ajër-gaz. Në shpërthimin e përzierjeve të ajrit në tubacione me diametër dhe gjatësi të madhe, mund të ndodhë djegia e shpërthimit, duke përhapur me një shpejtësi prej 1100-1400 m / s. Presioni mund të rritet në 0.8 MPa ose më shumë. Një valë shoku me shpejtësi të lartë shkakton një rritje të mprehtë të presionit, temperaturës dhe densitetit të përzierjes së djegshme, e cila, nga ana tjetër, përshpejton reagimin kimik të djegies dhe rrit efektin shkatërrues.

Përqendrimet shpërthyese të avujve të karburantit me ajër mund të formohen në një gamë të gjerë temperaturash dhe veçanërisht në hapësirat dhe kontejnerët e mbyllur. Natyra dhe përmbajtja e masave paraprake rregullohen me udhëzime të veçanta të departamentit. Thelbi i masave paraprake është parandalimi i shfaqjes së një burimi të nxehtësisë, veçanërisht një flakë të hapur, në vendet ku formohen përzierjet eksplozive. Një nga burimet më të rrezikshme të zjarrit të hapur është shkarkimi i potencialeve elektrostatike përmes një mediumi avulli-ajri dhe formimi i një shkëndijë gjatë ndikimeve të ngurta. Shfaqja e potencialeve të larta elektrike në karburant shpjegohet me vetitë e saj elektrofizike. Ato mund të karakterizohen nga aftësia për të grumbulluar tarifa në vëllim (Electrolysed)  dhe ngarkoni vetitë e relaksimit (tel elektrik).

Në tabelë. 1.5. Janë dhënë treguesit që karakterizojnë vetitë e rrezikut nga zjarri i karburanteve të aviacionit.

Tabela 1.5

Karakteristikat e rrezikut nga zjarri i karburanteve të aviacionit

1 Llogaritet nga aditiviteti.

^ Llogaritur sipas ekuacioneve (47) dhe (48) GOST 12.1.044-89 në një pikë vlimi prej -10 / -4 ° С.

° Në numëruesin - në një kryq të mbyllur, në emërues - në një të hapur. kufijtë e përhapjes së flakës sipas GOST 10277-89.

Shpejtësia normale e përhapjes së flakës

Shpejtësia e përhapjes së flakës në një përzierje të djegshme varet nga kushtet e përcaktimit dhe referencës së saj. Për një vlerësim krahasues të karburanteve nga kjo karakteristikë, është miratuar shkalla normale e përhapjes së flakës - kjo është shpejtësia lineare e zonës së djegies në lidhje me përzierjen e djegshme homogjene të freskët në drejtimin normal ndaj frontit të flakës. Shkalla e përhapjes së flakës në kushte të tilla për një përbërje të caktuar të përzierjes së djegshme mund të konsiderohet si një karakteristikë fiziko-kimike që varet vetëm nga presioni dhe temperatura.

Në mënyrë eksperimentale, shkalla normale e përhapjes së flakës përcaktohet sipas GOST 12.1.044-89.

Në një temperaturë prej 20 ° C dhe një presion prej 0,101 MPa në përzierjet karbohidrate-ajër-ajër, shpejtësia maksimale u arrihet kur përqendrimi i karburantit në përzierje është C ^ ~ 1.15 C ste x (Fig. 1.24), d.m.th.

në a - 0.87 dhe me numrin e atomeve të karbonit në hidrokarburen n\u003e 7, është -39-40 cm / s (Fig. 1.25). Shpejtësia minimale e përhapjes së flakës normale dhe shkalla e djegies në masë të arritur në kufijtë e përqendrimit të përhapjes së flakës në kushte normale janë 4-6 cm / s dhe (5-7) 10 ° g / (cm 2 s), përkatësisht.

Në mungesë të të dhënave eksperimentale, shpejtësia normale e përhapjes së flakës duhet të zgjidhet me anë të interpolimit nga vlerat e dhe për përzierjet e ngjashme në vetitë fiziko-kimike, ose duhet të përdoren ekuacionet empirike. Ekuacionet e thjeshta dhe të përshtatshme u propozuan nga A.S. Pre-voditelevym:

• (1.3)

m \u003d m n + B (St-C ^ (C në -C t),

ku dhe ”është shpejtësia e përhapjes në cm / s; t është shkalla masive e djegies së përzierjes, g / (cm 2 s); dhe 11P, t ”janë vlerat kufizuese (minimale) të shpejtësisë së përhapjes së flakës; С С С н - përqendrimi i karburantit në përzierje në kufijtë e poshtëm dhe të sipërm të përqendrimit të përhapjes së flakës; A dhe B janë koeficientët e përcaktuar nga një pikë eksperimentale.

Fig. 1.24.

shumimi i flakës në varësi të koeficientit molar stoichiometrik të ajrit të tepërt Lm:

•   - parafine; * - olefinik; ° - acetilen; D - vaj; © - dopolefnovae; ° hidrokarbure me cikle С5 11 2 ”
• 1 2 3 4 5 b 7 f

Fig. 1.25. Shpejtësia normale maksimale e përhapjes së flakës në një përzierje të ajrit të karburantit, në varësi të numrit të atomeve të karbonit në një molekulë hidrokarbure (P \u003d 0,101 MPa, 1 \u003d 20 ° C, tub qelqi i hapur: gjatësia 57 cm, diametri 2.5 cm): - parafina; * - olefinik;

° - acetilen; D - naftenik; në - dnolsfipovye; o ciklike (С П П2 ”);

1 - benzinë \u200b\u200b[116]; 2 - benzeni

Marrëdhënia funksionale e shpejtësisë së përhapjes së flakës me përqendrimin e karburantit C t në C t C * t (por dhënë nga EIM) mund të përfaqësohet nga ekuacioni:

• - \u003d 11 f

/ s g s; l

"me t-s" t "

ku m dhe dhe n  - Shpejtësia normale e përhapjes së flakës

në përqendrime të karburantit në një përzierje të C t dhe S * t  , cm / s; dhe f  - njësoj

në kufirin e ulët të përqendrimit të përhapjes së flakës, cm / s.

Kurba e përafërt dhe n - /(C t)  në një përzierje komplekse

përbërja mund të ndërtohet në tre pika referimi që korrespondojnë me kufijtë e përqendrimit të poshtëm dhe të sipërm dhe shpejtësinë maksimale të përhapjes së flakës. Për këto pika, përqendrimi i karburantit dhe shpejtësia e përhapjes së flakës duhet të dihet.

Vlerat e C t dhe dhe dhe  për pikat e specifikuara llogariten

sipas procedurës së mëposhtme. Eachdo përzierje komplekse e gazrave të djegshëm duket se përbëhet nga një numër i duhur i përzierjeve të thjeshta. Llogaritja e përbërjes në kufijtë e përqendrimit dhe në pikën e shpejtësive maksimale bëhet sipas rregullit të përzierjes, bazuar në kufijtë e përqendrimit dhe përbërjen e "përzierjeve maksimale". Ekuacioni përkatës i llogaritjes ka formën:

C] + C * 2 + sou  -b ....

• -I --- r ...
• (1.5)

ku b  - përqendrimi i karburantit në CPRP ose në një përzierje me një normë maksimale të përhapjes së flakës,% (vëll.); C, C 2, C 3, ... është përqendrimi i gazrave të thjeshtë në një përzierje komplekse,

(s, + C 2 + C 3 + ... \u003d 100%); B |, b 2, b 3\u003e ... është përqendrimi i gazrave në përzierje të thjeshta në CPRP ose në përzierjet me dhe  dhe,% (vëll.).

Shpejtësia maksimale e përhapjes së flakës normale në përzierje llogaritet nga ekuacioni;

C, g /, + C2i2 + C3y3 +

C, + C 2 + c 3 4 -...

• (1.6)

ku C *, C 2, C3 - përmbajtja e përzierjeve të thjeshta në një përzierje komplekse me një normë maksimale të përhapjes së flakës,% (vëll.); dhe *, dhe 2,  dhe 3 - shpejtësia maksimale e përhapjes së flakës në përzierje të thjeshta, cm / s.

Për të llogaritur pikat e tjera të kurbës dhe dhe  \u003d / (C ;.), Duhet dhënë disa vlera arbitrare të shpejtësisë së flakës, të gjesh përqendrimin e b në përzierjen komplekse sipas ekuacionit (1.5), në të cilin C, C 2, C 3 janë dhënë nga përbërja e përzierjes.

Kjo procedurë e llogaritjes është e zbatueshme për përzierjet e gazit të një natyre të lidhur (p.sh. metani-propani). Kjo përzierje nuk është e zbatueshme për një përzierje të P P N W me H3 dhe CO.

Shkalla e djegies së masës është drejtpërdrejt proporcionale me temperaturën absolute të ngrohjes paraprake të përzierjes dhe mund të llogaritet me ekuacionin:

ku w pastaj t “R eo  - shkalla masive e djegies së përzierjes në një temperaturë prej T, To dhe T   P e d  , përkatësisht, g / (cm-s).

Nëse T »T pr e D, atëherë

Varësia e shpejtësisë maksimale të përhapjes së flakës normale në temperaturë dhe presion përshkruhet përafërsisht nga ekuacioni:

dhe ' \u003d u1 (T/273) 2 ?(/’/10 5)", (19)

ku jam shpejtësia maksimale e përhapjes së flakës normale në një temperaturë prej 293 K dhe një presion prej 0,101 MPa, cm / s; T është temperatura l e flakës, në K; P është presioni në Pa; p - eksponent, n në varësi të presionit në rangun e MO 4 + 5-10 5 Pa; për një përzierje karburanti-ajri n \u003d -0.3 - *? -0.4; për përzierjet hidrokarbur-oksigjen P \u003d -0.1 -5-0.

Shkalla maksimale e përhapjes normale të flakës në varësi të përqendrimit të oksigjenit në agjentin oksidues P P P Woo P

giil \u003d \\% ig "0 + B-

ku Г I Unë! Por - në y, n y ^ 0,  cm 2 / s; B - koeficienti i përcaktuar nga të dhënat eksperimentale (për propanin B ~ 0.22); y / t  - përqendrim jashtëzakonisht i ulët i oksigjenit në agjentin oksidues.

Vlera dhe * ”në përqendrime të ndryshme të oksigjenit në agjentin oksidues 1 // “f  kur ndryshimi i temperaturës së paravendosjes së përzierjes nga 310 në 422 K mund të përcaktohet nga ekuacioni:

": \u003d At; (u, s), (MO

ku dhe * ”- në cm / s; T - në K; A, C un - janë sipas të dhënave eksperimentale, vlerat e tyre për propan, izooctane dhe etilen jepen më poshtë:

Përqendrimi dhe kufijtë e temperaturës së përhapjes së flakës

Kufijtë e përqendrimit të përhapjes së flakës (CPRP) në një përzierje të djegshme janë përqendrimet maksimale dhe minimale të karburantit në një përzierje në të cilën shumimi i flakës është ende i mundur (kufijtë e poshtëm dhe të sipërm, përkatësisht). Ato varen nga aktiviteti kimik i karburantit, përqendrimi i agjentit oksidues dhe papastërtitë inerte, përçueshmëria termike dhe kapaciteti i nxehtësisë së përzierjes, temperatura dhe presioni. KPRP për karburantet e pezullimit, bazuar në vetitë e tyre fiziologjike dhe kimike, përcaktohen nga mediumi shpërndarës. Përcaktimi i KPRP nga përzierjet homogjene të djegshme kryhet sipas GOST 12.1.044-89: sipas pikës 4.11 në mënyrë eksperimentale dhe sipas pikës 4.12 - me llogaritjen.

Sipas GOST 12.1.044-84, kufijtë e përqendrimit të përhapjes së flakës përcaktohen si

ku C ”(i) është CPRP më e ulët (e sipërme),% (vëll.); r  - koeficienti stoichiometrik (numri i moleve të oksigjenit për mol të karburantit); dhe  dhe b  - konstante universale, vlerat e tyre jepen më poshtë:

Për karburantet C P N W

P \u003d n + t / 4.

Gabimi i llogaritjes: për kufirin e poshtëm prej 0.12; për 0.40 top në (3   f\u003e 7.5. Të dhënat e PDC, në varësi të r  (% vëll.) jepen në tabelë. 1.6 (GOST 12.1.044-84).

Tabela 1.6

Kufijtë e përqendrimit të avullit dhe gazrave të përhapjes së flakës (të poshtme dhe të sipërme)

Ekuacionet e tjera njihen për llogaritjen e CRPD, përkatësisht:

• 4.76- (N-1) +! '
• (1.14)

• 4.76 / Y +4 '
• (1.15)

ku C ”dhe Nga te -  në% (vëll.); N është numri i atomeve të oksigjenit të domosdoshëm për oksidimin e plotë të karburantit.

Për karburantin C ”N t

• (1.17)
• 3,74 10 5

ku C ”- në% (vëll.); () n  - vlera kalorifike neto molare, kJ / kmol.

Për karburantet hidrokarbure SPN t në 3 p 10, gabimi i llogaritjes është 15% ±.

Nëse KPRP është e njohur për përbërësit individualë të karburantit, atëherë KPRP e saj e ulët rekomandohet të llogaritet nga ekuacioni:

ku C dhe C ”janë përqendrimet e përbërësit të 1 në përzierje dhe në kufirin e poshtëm,% (vëll.).

Për karburantet C p N t në përafrimin e parë a k ~ a p -1.42. Renditni, dhe C në por n  dhe por n  prodhuar nga:

ku С (th) është përqendrimi i karburantit në pjesën e poshtme (të sipërme)

KPRP,% (vëll.); Pesha molekulare e MT dhe Mo e karburantit dhe agjentit oksidues; L0 - në kg oksidues / kg karburant; B m është koeficienti molar stoichiometrik, nishani okpelant / mol karburant.

Rillogaritja e KPRP më e ulët për temperatura të ndryshme mund të bëhet sipas ekuacionit:

L II l

T - 293

ku Т ”është temperatura (në K) e produkteve të djegies së përzierjes në të cilën përqendrimi i karburantit në 293 K korrespondon me CRP më të ulët (në përafrimin e parë, T” për një përzierje hidrokarbure-ajri është 1600-1650K); С dhe С janë përqendrimet e karburantit që korrespondojnë me kufirin e ulët të përqendrimit në temperaturat T dhe 293 K, %   (Vol.).

Ekuacioni (1.20) është i vlefshëm në një gamë të gjerë të temperaturave, por nuk mund të përdoret në temperatura afër temperaturës së autoignition.

Temperatura e produkteve të djegies në KPRP më të ulët gjithashtu mund të llogaritet me ekuacionin

• (A. + 1) -s_ s
• (1.21)

stoich

ku T ”në K; T me temperaturën e përzierjes para djegies, K; Сstх - përqendrimi i karburantit në një përzierje të përbërjes stoichiometrike,% (vëll.);

Srh është kapaciteti mesatar i nxehtësisë izobarike të produkteve të djegies në një temperaturë prej T, kJ / (kg ° C).

CPRP praktikisht nuk varet nga madhësia e enës cilindrike të reagimit, nëse diametri i saj është më shumë se 50 mm, dhe për një anije sferike, nëse vëllimi tejkalon 2000 cm 3.

Për të përcaktuar CRPD dhe përbërjen optimale të përzierjes hidrokarbur-ajër, grafikët e paraqitur në Fig. 1.26.

C ”, s,% (s)

Fig. 1.26. Kufijtë e përqendrimit të përhapjes së flakës në përzierjet hidrokarbure-ajër (St dhe C ") dhe përqendrimi i hidrokarbureve në përzierjet stoichiometrike (Cc,") në varësi të koeficientit molar stoichiometrik të 1 ^ m në I20 ° C P \u003d 0,101 MPa:

•   - parafine; a - olefinik;
• ? - naftën; ? - aromatike

Përzierjet e djegshme të avullit të karburantit me ajrin në hapësirën e karburantit mund të formohen vetëm në një interval të caktuar temperature. Temperatura minimale në të cilën një përzierje e djegshme mund të formohet akoma në një vëllim të mbyllur të hapësirës së karburantit, e aftë për djegie të palëvizshme kur ndizet nga një burim i jashtëm, quhet kufiri i ulët i temperaturës; korrespondon me KPRP më të ulët. Temperatura më e lartë në të cilën përzierja e avujve me ajër në hapësirën e karburantit ruan ende aftësinë e djegies së palëvizshme quhet kufiri i sipërm i temperaturës; korrespondon me KPRP-në e sipërme.Përcaktimi eksperimental i kufijve të temperaturës për formimin e përzierjeve eksplozive kryhet në përputhje me GOST 12.1.044-89 (Klauzola 4.12), ai i llogaritur bazohet në aplikimin e të njëjtit standard.

Temperatura në të cilën arrihet kufiri i ulët i temperaturës për formimin e një përzierje eksplozive në presionin atmosferik, është zakon të identifikohet me pikën e ndezjes. Në pikën e ndezjes, vetëm përzierja që sjell avull-ajër digjet, por procesi i djegies nuk stabilizohet.

Llogaritja e kufijve të temperaturës së formimit të përzierjeve të djegshme është reduktuar në veprimet e mëposhtme. Fillimisht, me një presion të caktuar të dhënë P dhe vlerave të njohura të koeficientit të oksiduesit të tepërt (ajrit) që korrespondon me CPRP të poshtme dhe të sipërme (dhe  n dhe a c)  me ekuacionin (1.22) përcaktoni

presioni i pjesshëm i avullit të karburantit R t:

  x | 0.232 o? 0 m t " ?« -

ku P është presioni i përgjithshëm, Pa; C - koeficienti stoichiometrik, kg oksidues / kg karburant; a -  koeficienti i oksiduesit të tepërt; Mt është masa e një nishani të karburantit, kg / kmol; Mo është masa mol e agjentit oksidues; për ajër, Mo \u003d 28.966 kg / kmol; në/ 0   - përqendrimi i oksigjenit në agjentin oksidues sipas peshës.

Fig. 1.27.

Pastaj, sipas tabelave ose grafikëve Pts.p. \u003d ^ (0 (ku P është presioni i avullit të ngopur të karburantit), gjenden temperaturat që korrespondojnë me vlerat e llogaritura të Pt-

Nëse kufijtë e përqendrimit për formimin e përzierjeve të djegshme janë të panjohura, atëherë kufijtë e temperaturës mund të llogariten përafërsisht duke përdorur ekuacionin:

1,15 1*(7,5 P  d) 0.239 3.31

ku jam në 0 C; 15% - temperatura e zierjes së fraksionit 5%, 0 С; RT është presioni i avullit të karburantit në CPRP (P ”ose P”), kPa; 8 "c" është entropia e avullimit me një temperaturë prej 15% dhe presion atmosferik (marrë sipas orarit në Figurën 1.28).

Fig. 1.28.

60 80 100 120 140 160 180 1, ° С

Energjia e ndezshme dhe kufijtë e përqendrimit të ndezjes

Ndezshmëria e një përzierje të djegshme homogjene nga një burim i jashtëm i nxehtësisë karakterizohet nga kufijtë e përqendrimit dhe energjia e nevojshme për ndezjen e saj.

Kufijtë e përqendrimit të ndezjes (CPV) quhen përqendrime të tilla maksimale të karburantit në një përzierje në të cilën një burim lokal i ndezjes (shkarkimi elektrik, trupi i ndezur, flakë) është i aftë të sigurojë përhapjen e procesit të djegies në të gjithë vëllimin e përzierjes. Për analogji me KG1RP bëni dallimin ndërmjet CPV-së së poshtme dhe të sipërme. Ato varen nga vetitë fiziko-kimike të karburantit dhe oksiduesit, energjia dhe lloji i burimit të ndezjes, vendndodhja e tij, etj.

Sipas Ya.B. Zeldovich, energjia e kërkuar për të ndezur një përzierje të djegshme homogjene përcaktohet:

Y1-T me g (T 2   -T s)

ku pc dhe T me - densitetin dhe temperaturën e përzierjes; T g - temperatura e produkteve të djegies në fokusin fillestar të djegies; L 7   - koeficienti i përçueshmërisë termike të produkteve të djegies në Tg; dhe "është shpejtësia normale e përhapjes së flakës; C RT - e mesme

kapaciteti izobarik në masë i nxehtësisë së gazit në një shtresë sferike 8 T rrethues të një zone sferike fillestare të djegies; 5, është gjerësia termike e përparme e flakës.

Ekuacioni (1.24) është i zbatueshëm në rastin e ndezjes së një përzierje lëvizëse nëse përçueshmëria termike L 7   zëvendësoni me koeficientin e trazuar të këmbimit IV / "  (/ - shkallë

turbulenca, V / *  është shpejtësia e pulsimit), dhe vlera e c n është shpejtësia e përhapjes së flakës në një rrjedhë të turbullt.

Përbërja e përzierjes që korrespondon me minimumin e kurbës O \u003d COP)quhet optimale. Për hidrokarburet normale të parafinës, përqendrimi i karburantit në përzierjen e përbërjes optimale në 25 ° C mund të përcaktohet nga raporti:

• 1 - metan; 2 - etan; 3 - propan;
• 4 - n-butan; 5 - n-heksan; 6 - n-heptane;
• 7 - ciklopropani: 8 - eter dietil;
• 9 - benzeni

Kur përqendrimi i oksigjenit në agjentin oksidues rritet, përbërja optimale e përzierjes së djegshme zhvendoset në rajonin e përqendrimit më të ulët të karburantit.

Varësia e energjisë optimale (minimale) të ndezjes nga presioni dhe temperatura e përzierjes së djegshme përshkruhet me ekuacionin [114]:

O-shumicë

ku Oopt është energji ndezëse në P dhe T, J; Cb është energjia e ndezjes në T \u003d 273 K dhe P \u003d 10 5 Pa.

Ekuacioni (1.26) ka një lidhje të mirë me të dhënat eksperimentale.

Marrëdhënia e energjisë optimale të ndezshme me përqendrimin e oksigjenit në agjentin oksidues përshkruhet nga ekuacioni

ku (С? 0 "",) у / \u003d / është vlera optimale e energjisë së ndezshme të përzierjes karburant-oksigjen; concentration përqendrimi i vëllimit

oksigjen në agjentin oksidues; n është një eksponent; është afër unitetit (n ~ 0.8).

Të dhëna eksperimentale për metan, etan dhe propan kur ndryshoni c / x nga 0.1 në 0.21 dhe presionet nga 0.98 në 19.6 kPa konfirmojnë ekuacionin (1.27). Me sa duket, ajo mbetet e vlefshme për përzierjet e hidrokarbureve.

Përqendrimi i karburantit brenda intervalit të ndezjes mund të llogaritet nëse CRPD dhe vlerat () oph dhe C opt janë të njohura nga ekuacionet

o, 5 (s; + s;) \u003d С_ +0.15 (S. (1.29)

Ekuacionet (1.28) dhe (1.29) janë të vlefshme për -

Duke shënuar anët e djathta të këtyre ekuacioneve, përkatësisht B dhe 0.5A, ne marrim

C " - C " = B dhe C "  + C ”\u003d A . (1.30)

C ”\u003d 0.5 (L-B)  dhe C; \u003d 0,5 (A + B). (1.31)

Në ekuacionet e mësipërme: C në dhe C n - përqendrimi i karburantit në përzierje në CPRP sipërme dhe të poshtme; C në dhe C ", është përqendrimi i karburantit në përzierje në CPV e sipërme dhe të poshtme me energjinë e ndezshme të një ngarkese elektrike kapacitore; C zgjedhja është përqendrimi i karburantit në përzierje që korrespondon me O oph.

Ekuacionet (1.28) dhe (1.29) bazohen në rezultatet e studimeve eksperimentale të paraqitura në Fig. 1.30.

• (s; -s\u003e;) - opt 2s

Fig. 1.30. Regjioni i ndezjes i përzierjeve të C p N P1 + 02 + ^ në varësi të energjisë së ndezshme

Kufijtë e përqendrimit të ndezjes varen nga shpejtësia e rrjedhës, duke iu afruar njëra-tjetrës me rritjen e saj (Fig. 1.31 dhe 1.32).

Ndikimi i shpejtësisë së rrjedhës në energjinë e ndezjes përshkruhet saktë nga ekuacioni:

(2 \u003d (? O + Au "deri në (1.32)

ku (Z0 është energjia e ndezjes së përzierjes së palëvizshme, 10 "3 J; XV është shpejtësia e rrjedhës, m / s; A është koeficienti i vendosur në mënyrë eksperimentale).

Fig. 1.31.

Fig. 1.32. Koeficienti i ajrit të tepërt dhe përzierja e benzinës-ajrit CPV në varësi të shkallës së rrjedhës? dhe presioni P [114]:

Temperatura e ndezjes së pikës së ndezjes n

Pika e flashit është temperatura minimale në të cilën një përzierje avulli-ajri mund të ndizet nga një burim i jashtëm i nxehtësisë, por procesi i djegies nuk është i stabilizuar. Pika e ndezjes përcaktohet në mënyrë eksperimentale në një kryq të hapur ose të mbyllur sipas GOST 12.1.044-84 (klauzolat 4.3 dhe 4.4). Llogaritja e pikës së ndezjes bëhet në përputhje me GOST 12.1.044.84 (paragrafi 4.5).

Pika e ndezjes është 10-15 ° C nën kufirin e temperaturës për formimin e një përzierje të djegshme të aftë për përhapjen e flakës.

Për një përcaktim të përafërt të temperaturës së ndezjes, mund të përdoret varësia e paraqitur në Fig. 1.33.

Fig. 1.33. Pika e flashit prej 1 V cc të karburanteve jet dhe benzina B-70, në varësi të presionit të avullit të ngopur Pn në 1 \u003d 40 ° C në një kryq të mbyllur (62]: o - karburantet me përbërje të ndryshme; - kurba e përgjithësuar

Vetë-ndezja është procesi i ndezjes së një përzierje të djegshme pa kontakt me një flakë ose një trup të nxehtë. Temperatura minimale fillestare e mjaftueshme për vetë-ndezjen e një përzierje të djegshme quhet temperatura e vetë-ndezjes. Kjo gjë varet nga natyra kimike e karburantit, përbërja e përzierjes së ajrit të karburantit, presioni, adiabaticiteti i procesit të vetë-ndezjes, prania e katalizatorëve dhe frenuesit e oksidimit dhe faktorë të tjerë.

Intervali kohor midis momentit kur përzierja e djegshme arrin temperaturën e vetë-ndezjes dhe shfaqjen e një flakë quhet periudha e vonesës së vetë-ndezjes. Kur furnizoni karburant të lëngshëm, ai përfshin procesin e atomizimit, ngrohjes dhe avullimit të pikave të karburantit, shpërndarjen e avullit të karburantit dhe oksigjenit, dhe, së fundi, reagimet kimike.

Temperatura dhe periudha e vonesës së vetë-ndezjes lidhen me raportin:

ku E  - energji efektive e aktivizimit, kJ / kmol; E  \u003d 8.31419 kJ / (kmol K) është konstanta universale e gazit; t  - periudha e vonesës së vetë-ndezjes në temperaturën T.

Tendenca e hidrokarbureve dhe përzierjeve të tyre në vetë-ndezje karakterizohet nga temperatura minimale e vetë-ndezjes e marrë në kushte adiabatic, kur koha e ekspozimit të përzierjes së djegshme në kushtet e dhëna fillestare nuk e kufizon procesin e vetë-ndezjes.

Temperatura minimale e vetë-ndezjes përcaktohet në mënyrë unike nga struktura e molekulës. Pra, për shembull, për hidrokarburet e parafinës, 1 sv lidhet drejtpërdrejt me gjatësinë efektive të zinxhirit të karbonit bc, e cila llogaritet nga ekuacioni:

• 21\u003e GLG,
• (1.34)

ku g është numri i grupeve CH3 në molekulë; k është numri i zinxhirëve të karbonit që fillojnë dhe mbarojnë me grupin CH 3, m * është numri i zinxhirëve të mundshëm që përmbajnë atome të karbonit L ^. Varësia 1 b \u003d A (bc) është treguar në Fig. 1.34.

Fig. 1.34.

• 1 - CH4; 2 - C 2 H 6; 3 - C 3 N "; 10 - n - C 4 H 10; 11 - n - C 5 H 12;
• 14 - n - S L N M; 15 - n - C7H16; 16 - n - SKNsch; 17 - n - СДН 2 о;
• 18 - n - C | 0 H 22; 19 - n - C, 2H 2Y; 21 - n - C14H30; 22 - n - C | ^ H 3 4

Temperatura e vetë-ndezjes së përzierjeve të hidrokarbureve nuk i bindet rregullit të aditivitetit, zakonisht është më e ulët se ajo e llogaritur bazuar në këtë rregull.

Të dhënat për temperaturën e vetë-ndezjes së përzierjeve të karburantit të ajrit me përbërje optimale në varësi të numrit të atomeve të karbonit në një molekulë hidrokarbure (për karburantet jet në formulën e mësipërme) janë paraqitur në Fig. 1.35. Efekti i presionit dhe përqendrimit të oksigjenit në agjentin oksidues ilustrohet nga të dhënat e paraqitura në Fig. 1.36.

Fig. 1.35. Varësia e temperaturës së vetë-ndezjes së përzierjeve të karburantit të ajrit të përbërjes optimale nga numri i atomeve hidrokarbure n në molekulë në P \u003d 0,101 MPa [124]; t është periudha e vonesës së autoignition; t L - "o; RT - karburantet jet (p-në formulën e mësipërme) - parafinë; a-olefin; ? - hidrokarbure naftenike

Fig. 1.36. Varësia e temperaturës së vetë-ndezjes së karburantit T-6 nga presioni P dhe përqendrimi i oksigjenit në agjentin oksidues f 0 2 (sipas V.V. Malyshev):

2 = 0   2 / (° 2  + L, g)

Temperatura e vetë-ndezjes përcaktohet nga aftësia e karburantit për të formuar përzierje të djegshme në fazën e avullit. Nga kjo rrjedh se temperatura e vetë-ndezjes së pezullimit është

karburantet përcaktohen nga mediumi shpërndarës dhe trashësuesi. Faza e shpërndarë merr pjesë në procesin e vetë-ndezjes vetëm në pjesën e thithjes së nxehtësisë kur pezullimi nxehet në temperaturën e vetë-ndezjes së fazës së lëngshme.

Presioni eksploziv

Presioni i shpërthimit është presioni më i lartë që ndodh gjatë një shpërthimi deflagration të një përzierje avulli-ajri në një vëllim të mbyllur me një presion fillestar prej 0,101 MPa. Shkalla e rritjes së presionit të shpërthimit - derivat kohë i presionit të shpërthimit (s1P / (1t)  në pjesën ngjitëse të varësisë P \u003d Y t).

Në mënyrë eksperimentale, presioni maksimal i shpërthimit dhe shkalla e rritjes së presionit gjatë shpërthimit të përzierjeve të avullit-ajrit përcaktohet në përputhje me GOST 12.1.044-89 (Shtojca 8). Llogaritja e shkallës së rritjes së presionit gjatë një shpërthimi kryhet në përputhje me GOST 12.1.044-89 (Shtojca 12).

Presioni i shpërthimit përcaktohet nga:

ku Rvzr - presioni i shpërthimit, Pa; P ”është presioni fillestar, Pa; T ”, dhe T ps - temperatura dhe temperatura fillestare e produkteve të djegies. K; kulmi është numri i moleve të produkteve të djegies dhe përzierja e ushqimit.

Shkalla maksimale e ngritjes së presionit (në Pa / s) llogaritet nga ekuacioni

ku Po është presioni fillestar. Pa; dhe "është shpejtësia normale e përhapjes së flakës në Po dhe në m / s; Kjo është temperatura fillestare e përzierjes, K; g është rrezja e bombës, m; n -  P m / P 0 - ulur presionin maksimal të shpërthimit; K është indeksi adiabatic për përzierjen e provës; e  - Treguesi termokinetik, në varësi të dhe n, presionit dhe temperaturës; nëse vlera e  e panjohur, merret e barabartë me 0.4.

Shkalla mesatare e rritjes së presionit (në Pa / s) llogaritet nga ekuacioni:

"s1P _ ZR 0   dhe ‘(i -) - i k * e ^ m) me y / (l, k, e)

ku ^ tg, k 7   e)  -funksioni, vlera e tij gjendet në picën e nomogramit. 1.37.

Fig. 1.37. Varësia e funksionit / (n, c.c)  nga presioni i ulur n \u003d R / R K, “indeksi adiabatik në  dhe treguesin termokinetik me përzierje provë (Shtojca në GOST 12.1.044-84)

kuptimi n  dhe k gjenden me llogaritjen termodinamike ose. në rast të pamundësisë së llogaritjes, pranoni në  \u003d 9.0 dhe k \u003d 1.4.

Situata emergjente dhe emergjente

Aksident - një aksident i rrezikshëm industrial që krijon një kërcënim për jetën dhe shëndetin e njerëzve në objekt, një territor ose zonë të caktuar ujore dhe çon në shkatërrimin e ndërtesave, strukturave, pajisjeve dhe automjeteve, prishje të procesit të prodhimit ose transportit, si dhe dëmtim të mjedisit (GOST R 22.0 0,05-94).

Një aksident është një lëshim shkatërrues i pakontrolluar shkatërrues i energjisë ose përbërësve aktivë kimikisht (biologjikisht, rrezatues). Në varësi të burimit të shfaqjes, dallohen situatat emergjente (ES) të një natyre natyrore, teknologjike dhe natyrore-teknogjenike. Në fig. 1.38 tregon rritjen relative të numrit të aksidenteve dhe katastrofave natyrore, teknologjike dhe natyrore-teknologjike në Rusi. Në fig. 1.39 paraqet dinamikën e numrit të të gjitha aksidenteve teknologjike në Rusi për periudhën 1990-94. Shifra tregon se rritja e numrit të urgjencave nuk ndodh pa probleme, por në mënyrë spazmatike, me pikat që ndodhin menjëherë pas trazirave sociale (Gusht 1991, Tetor 1993).

Numri i emergjencave të bëra nga njeriu është rritur veçanërisht ashpër në vitet e fundit, përfshirë ato në aviacion.

Objektet e mundshme të aksidenteve janë aeroplanët, si dhe depot dhe depot e produkteve të naftës shpërthyese dhe të rrezikshme nga zjarri, të vendosura në aeroport, pikat e karburantit dhe mirëmbajtjes, pikat e riparimit. Shkaku i situatave emergjente mund të jenë derdhjet e naftës.

produkte përmes njësive nënshkrimin e valvulave të mbylljes, pompave transferuese, tubacioneve dhe pajisjeve mbushëse; përmes ventilimit të hapësirës së gazit të rezervuarëve; tejmbushja e tankeve, cisternave dhe rezervuarëve; pastrimi i rezervuarit; shkatërrimi i korrozionit të rezervuarëve dhe komunikimeve.

Kontejnerë të ndryshëm operohen për ruajtjen dhe transportimin e produkteve të naftës. Siguria e funksionimit të kontejnerëve përcaktohet nga forca e dhënë e tyre. Sidoqoftë, aksidente në institucione të tilla mund të ndodhin për shkak të mangësive në sistemin ekzistues për monitorimin dhe monitorimin e gjendjes së strukturave, si dhe mungesën e dokumentacionit rregullator dhe teknik.

Siguria e lehtësirave të depozitimit të produkteve të naftës duhet të sigurohet gjatë projektimit, ndërtimit dhe funksionimit. Kjo qasje diktohet nga analiza e dokumentacionit pranues dhe operacional, si dhe shkaqet e situatave emergjente. Një detyrë e rëndësishme, zgjidhja e së cilës do të përmirësojë besueshmërinë e objekteve të depozitimit operativ, është që të kryejnë anketimet e tyre teknike gjithëpërfshirëse teknike dhe t'i pajisin ato me një sistem monitorimi diagnostik dhe operativ për gjendjen e metaleve, themeleve, strukturave izoluese të nxehtësisë dhe pajisjeve teknologjike.

Për kontroll të sigurt të rrjedhave të produkteve të naftës, shërbimi i valvulave të procesit të tubacionit ka një rëndësi të madhe: pajisjet e mbylljes, mbytjes, sigurinë; valvola kontrolli; pajisje të veprimit të kundërt (për të parandaluar mundësinë e lëvizjes së produktit të kundërt me punëtorin); valvulat e urgjencës dhe të mbylljes (për bllokimin automatik të rrjedhës në seksionin e urgjencës ose mbylljen e tij), kullimin e kondensatës, etj.

Numri i aksidenteve

Fig. 1.38.

• 1 - PG "amtare;
• 2 - natyrore dhe teknogjene;
• 3 - teknogjenik

Fig. 1.39.

Kur pajisjet depresionohen, produkti skadon dhe avullon me shpejtësi me formimin e

përzierjet e gazrave dhe ajrit të rrezikshëm me eksploziv dhe zjarr. Lëshimet aksidentale ose rrjedhjet e përzierjeve të avullit të gazit çojnë në formimin e reve që mund të shpërthejnë. Shpërthimi i sistemeve të ciklit të kombinuar dhe aerodispersionit konsiderohet në punë. Shfaqja e shpërthimit në re të mëdha shpjegohet me mekanizmat e mëposhtëm. E para prej tyre merr parasysh veprimin e mundshëm të rrezatimit termik intensiv nga një flakë e gjatë në retë e përzier paraprakisht nga flukset e turbullta të gazit.

Mekanizmi i dytë për shfaqjen e shpërthimit përfshin përshpejtimin e flakëve në retë e mëdha për shkak të ndryshimit në përshpejtimet e vëllimeve elementare të gazit të djegur dhe përzierjes së freskët në një flakë të turbullt. Ky ndryshim lind nën ndikimin e gradienteve mesatare të presionit në flakë për shkak të rritjes së ndryshme të vëllimeve elementare të gazit me dendësi të ndryshme, gjë që çon në turbullim shtesë të rrjedhës dhe shfaqjen e reagimeve. Ky mekanizëm i reagimeve pozitive, i përcaktuar nga ndryshimi në dendësi në zona të ndryshme të reve, mund të intensifikojë ndjeshëm nxitimin e flakës.

Ndezja shoqërohet me një ndezje të ndritshme të temperaturës së lartë. Shifra gjeometrike më e pranueshme e një përzierje të avullit-gazit të ndezur është figura e një topi ose elipsi të parregullt (fireball). Me anë të zjarrit (OS) nënkuptohet produkti i avullimit ose rrjedhjes së papritur të karburantit të gazifikuar (ose gazit), i shoqëruar nga ndezja e tyre dhe djegia e mëvonshme normale ose deflagacioni. Për shkarkime të shumta hidrokarbure të djegura lineare dhe ciklike në densitetin e intervalit nga 700 në 1000 kg / m 3, raportet për diametrin e zjarrit janë dhënë:

ku M është masa e karburantit në OSH, kg .;

TF - temperatura aktuale në OR (në re), 0 С;

Trep - temperatura e referencës (referencës), ° С.

Gama e koeficientit 4.2n-5.3 varet nga lloji i karburantit dhe kushtet e formimit të reve.

Për jetën e një reje gjatë djegies së tij natyrore, shprehja ka formën:

m \u003d 0M- * 1m-1.

Këto varësi tregohen në Fig. 1.40 dhe 1.41.

Fig. 1.40.

Fig. 1.41.

Ekziston një rrezik i madh nga shpërthimi i përzierjeve të avullit-gazit në një vëllim të mbyllur. Në tabelë. 1.7 tregon kufijtë e shpërthimit të hidrokarbureve në ajër në një vëllim të mbyllur dhe hapësirë \u200b\u200btë hapur, të cilat tregojnë një rrezik më të madh të një shpërthimi të përzierjeve të gazit ose avullit të gazit në një vëllim të mbyllur. Kjo shpjegohet si nga proceset e përshpejtimit të reaksionit për shkak të përmirësimit të autokatalizës, ashtu edhe për shkak të amplifikimit të valëve të reflektuara kur ka filluar procesi b-ary, dhe për shkak të një numri arsyesh kinetike gjithmonë ekzistuese. Lehtësia e shtuar e ngacmimit të shpërthimit në anije është për shkak të aftësisë së mureve për të gjeneruar turbullira në rrjedhën para flakës, e cila përshpejton kalimin e djegies në shpërthim.

Trokasin kufijtë e hidrokarbureve në ajër

Një shpërthim i përzierjes së grumbulluar të gazit mund të ndodhë nën ndikimin e një shkëndijë të rastit. Me ngarkim të hapur të produktit të naftës, shpërthimi për shkak të shkarkimit statik është gjithashtu i mundur, veçanërisht, në mungesë të një pajisje tokëzimi. Shkaku më i zakonshëm i shpërthimit është një shkëndijë, përfshirë edhe nga akumulimi i energjisë elektrike statike. Një shkëndijë elektrike mund të ndodhë pa asnjë përcjellës ose rrjetë fare. Shtë e rrezikshme sepse ndodh në vendet më të papritura: në muret e tankeve, në gomat e një makine, në rroba, në ndikim, gjatë fërkimit, etj. Një tjetër shkak i shpërthimit është neglizhenca dhe indisiplinimi i punëtorëve.

Kur formimi i përzierjeve të avullit-gazit është i mundur, është e nevojshme të sigurohet mbrojtje e besueshme nga vetëtima, mbrojtje nga energjia elektrike statike, të sigurohen masa kundër ndezjes së pajisjeve elektrike dhe pajisjeve të tjera.

Në aksidentet që përfshijnë shpërthime, shkatërrimi i objekteve përreth ndodh dhe njerëzit janë lënduar. Shkatërrimi është rezultat i veprimit prizmatik të produkteve të shpërthimit dhe valëve të goditjes së ajrit. Në këtë rast, faktorët kryesorë dëmtues janë vala e goditjes, rrezatimi dritë-termik dhe ngarkesat toksike (monoksidi i karbonit). Njerëzit në një distancë prej 5 m marrin djegie të shkallës së parë dhe lezione të tjera.

Aksidentet e lidhura me shpërthimet shoqërohen shpesh me zjarre, të cilat mund të shkaktojnë pasoja katastrofike dhe shpërthime pasuese më të fuqishme dhe dëme më të rënda. Shkaqet e zjarreve janë zakonisht të njëjta me shpërthimet. Për më tepër, një shpërthim mund të jetë shkaku ose efekti i një zjarri, dhe anasjelltas, një zjarr mund të jetë shkaku ose efekti i një shpërthimi.

Zjarri është një gjeneratë në zhvillim spontan që nuk parashikohet nga proceset teknologjike. Djegia e produkteve të naftës mund të ndodhë në tanke, pajisje industriale dhe gjatë derdhjeve në zona të hapura. Në rast zjarri të produkteve të naftës në rezervuarë, mund të ndodhin shpërthime, zierje dhe lëshimi i tyre, dhe si rezultat, derdhjet e lëngut të nxehtë. Një rrezik i madh janë emetimet dhe zierja e produkteve të naftës, e cila shoqërohet me praninë e ujit në to, dhe karakterizohet nga djegia e shpejtë e masës së shkumëzuar të produkteve. Kur vlon, temperatura rritet ndjeshëm (deri në 1500 ° C) dhe lartësia e flakës.

Për të vlerësuar shkallën e dëmtimit të një objekti, zakonisht përdoret një e ashtuquajtur kurbë pragu që lidh nxehtësinë dhe fluksin e energjisë së dritës q (fluksi i nxehtësisë) dhe incidentin e përgjithshëm të energjisë O në një njësi sipërfaqësore (Fig. 1.42).

Fig. 1.42.

Në kohë të mëdha të ekspozimit termik, duke tejkaluar kohën e ekzistencës së mundshme të padëmtuar të objektit, pragu i dëmtimit do të përcaktohet vetëm nga fluksi termik (drita termike) i. Nën efektet pulsive të ekspozimit të shkurtër, pragu do të përcaktohet kryesisht nga energjia e O. Vlerat e I dhe O që tejkalojnë pragun do të shkaktojnë dëme të pakushtëzuara ndaj objektit.

Nëse ose unë ose O është më pak se vlerat e tyre të pragut, atëherë një lezion tipik mungon dhe vetëm shqetësimi i vogël është i mundur. Për shembull, me një rritje të kohëzgjatjes së rrezatimit nga 0,5 në 2 s, unë zvogëlohet nga 120 në 30 njësi, d.m.th. me një rritje të lehtë të O, madje edhe me një rritje të kohës së ekspozimit me 4 herë, duke dëmtuar dëmtimet

mungon, dhe një person mund të ndiejë vetëm një siklet të butë.

Megjithatë, vlera e incidentit të energjisë totale O në shënjestër, në të njëjtën periudhë kohe rritet nga rreth 10 në 25 njësi. (^.

Kështu, vija K, duke iu përgjigjur ndryshimeve të ndërlidhura të I dhe O, formon zonën (rajonin) e lezionit, të treguar në figurën në të djathtë të rreshtit K.

Një nga pasojat më të pakëndshme të humbjes së energjisë rrezatuese është një djegie e "shkopinjve" dhe "kone" të syrit.

Në fig. 1.43 jepet varësia e i në m, si dhe T në m, e cila përcakton fushat e dhimbjes tolerante dhe jotolerante gjatë formimit të djegieve termike me shkallë të ndryshme. Kriteri i zbatuar në figurën e paraqitur bazohet në faktin se dhimbja e padurueshme ndodh gjatë rrezatimit termik kur temperatura e shtresës së lëkurës me trashësi prej rreth 0.14-0.15 mm (nën sipërfaqen e shtresës së sipërme epiteliale) arrin ose tejkalon një temperaturë prej 45 ° C.

Pas eleminimit të rrezatimit (por jo më shumë se 20-30 s), dhimbja e mprehtë zbehet, dhe pastaj, si rregull, zhduket krejt. Një rritje e temperaturës së shtresës së specifikuar me 4-10 gradë ose më shumë shkakton tronditje të dhimbjes dhe djegie të dukshme të lëkurës.

Zona e dhimbjes së tolerueshme, e treguar në grafik, përcaktohet nga fakti se në kohën e ekspozimit ndaj rrezatimit, lind një refleks biologjik mbrojtës, duke shkaktuar një rritje të fluksit të gjakut nga zonat periferike të trupit, gjë që parandalon një rritje lokale të temperaturës në një prag. Kur i ekspozohet një doze të lartë të presionit të nxehtësisë, ky mekanizëm fiziologjik nuk mund të sigurojë më heqjen e nevojshme të nxehtësisë, dhe trupi i nënshtrohet ngarkesave patologjike, dhe nganjëherë transcendentale të nxehtësisë. Nga natyra e linjave në Fig. 1.42 shihet se ekziston një sasi e caktuar

doza e rrezatimit q dhe temperatura T, e cila shkakton dëme termike dhe shfaqjen e dhimbjes së patolerueshme ndërsa siguron këtë dozë kohën e nevojshme të ekspozimit.

Kohëzgjatja e ekspozimit, figura 1.43. Kufijtë e nxehtësisë dhe të dritës

Aksidentet me avionët (LA) ndodhin kryesisht për shkak të njësive mosfunksionuese, kryesisht - dështimit të motorit, sulmeve terroriste, zjarrit dhe shoqërohen me shpërthime. Një shpërthim mund të ndodhë në ajër ose kur godet tokën. Kur avionët bien në zona të banuara, mund të vuajnë njerëz, struktura, etj. Shembuj të situatave të urgjencës së aviacionit, analizat e tyre janë dhënë në punime.

Një nga rreziqet kryesore në aviacion është mundësia e zjarrit gjatë një ulje emergjente. Karburanti që buron nga rezervuarët e dëmtuar mund të ndizet nga një shkëndijë e shkaktuar nga fërkimi, nga nxehtësia

sipërfaqe ose flakë të hapur. Zona e djegies që rezulton shpejt përhapet në të gjitha zonat në të cilat vlerat e raportit të ajrit të avullit / karburantit janë brenda intervalit të ndezshmërisë. Një nga metodat për të zvogëluar rrezikun e zjarrit është përdorimi i karburanteve të trasha, të cilat përhapen më ngadalë dhe kanë më pak paqëndrueshmëri se karburantet e lëngshme konvencionale. Nëse rezervuari me karburant të trashur është i dëmtuar, si shkalla e përhapjes së karburantit ashtu edhe shkalla e formimit të aerosoleve të ndezshme ulen ndjeshëm. Kjo ju lejon të rritni periudhën kohore gjatë së cilës pasagjerët mund të evakuohen.

Emergjencat dhe urgjencat shkaktojnë dëme të mëdha materiale dhe përkeqësojnë problemet mjedisore. Në aksidentet të shoqëruara nga shpërthime dhe zjarre, ka një ndikim të fortë mekanik, termik dhe kimik në mjedisin përreth. Në të njëjtën kohë, emetimet ndotëse rriten ndjeshëm; sipërfaqja e tokës është e bllokuar me mbeturinat LL, mbetjet e karburantit, produktet e djegies; dëme të konsiderueshme në peizazhin natyror, florën, faunën; zhduken kullotat dhe tokat pjellore.

Efekti mekanik karakterizohet nga një shkelje e shtresës së sipërme (pjellore) të tokës për shkak të gjithë shkatërrimit sipërfaqësor dhe të thellë, ndikimit të energjisë së shpërthimit (vala e shokut); shkelja e mbulesës së barit, dëmtimi ose vdekja e shkurreve, pemëve dhe bimësisë tjetër. Struktura e shtresës së sipërme pjellore, shkëmbimi i gazit dhe ujit, struktura kapilare po ndryshojnë.

Masat që synojnë përmirësimin e sigurisë në situata emergjente zakonisht ndahen në dy kategori. E para përfshin ngjarje të mbajtura pas

situata emergjente. Ngjarjet El1 zakonisht quhen operacionale, dhe ato, në thelb, janë reduktuar në mbrojtjen e popullatës dhe eliminimin e pasojave të emergjencave. Grupi i dytë i masave përfshin aktivitete të kryera paraprakisht. Këto përfshijnë përmirësimin e besueshmërisë së pajisjeve teknologjike, zvogëlimin e rezervave të substancave të rrezikshme në objekte, heqjen e një objekti të rrezikshëm dhe masat e hershme për mbrojtjen e njerëzve.

Systemshtë i rëndësishëm një sistem aktiv i sigurisë së fluturimit (ASOBP), i cili është një element i sistemit mbështetës pilot “inteligjent” të pilotit, i njohur në praktikën e aviacionit si “ndihmësi pilot”, i projektuar për të operuar në situata të rregullta dhe emergjente. ASOBP jep sinjale paralajmëruese në lidhje me një kërcënim për sigurinë e fluturimit, si dhe këshillon menjëherë informacionin në formën e "këshillave" për menaxhimin e avionit dhe kompleksit të tij ajror, në mënyrë që të parandalojë që LA të arrijë në kushtet kritike të fluturimit. Për të parandaluar përplasjet me sipërfaqen e tokës dhe ndërmjet avionëve, ASOBP formon trajektore hapësinore të "mbarështimit".

Një nga fushat më efektive të parandalimit të aksidenteve është një hetim i plotë, i thellë dhe objektiv i ngjarjeve të kaluara dhe zhvillimi mbi këtë bazë rekomandimesh për të parandaluar përsëritjen e tyre.

Efektiviteti i një pune të tillë varet jo vetëm nga një nivel i mjaftueshëm burimesh, por edhe nga fuqitë shteruese të organit që kryen një hetim të pavarur, duke lejuar të ndikojë në çdo fushë të sistemit të transportit ajror (prodhim, dizajn, testim, çertifikim, funksionim, riparim, kornizë rregulluese, etj.) .

Standardi 5.4. Shtojca 13 e Konventës për Aviacionin Civil Ndërkombëtar shprehet: "Autoritetit për hetimin e aksidenteve do t'i jepet pavarësia në kryerjen e një hetimi dhe autoritetin e pakufizuar për ta kryer atë". Kjo kërkesë zbatohet gjithashtu në Rregulloren Ruse të Hetimit, të miratuar nga Qeveria e Federatës Ruse. Komiteti Ndërkombëtar i Aviacionit (IAC) i formuar nga Marrëveshja mori nga krerët e shteteve dhe qeveritë e CIS të drejtën për të hetuar në mënyrë të pavarur aksidentet e avionëve. Që nga viti 1992, specialistët e IAC kanë hetuar më shumë se 270 aksidente aeroplanësh, duke përfshirë më shumë se 50 ndërkombëtarë, përfshirë hetimet për ngjarjet që përfshijnë aeroplanët e prodhuar nga Perëndimi.

Aktualisht ekzistojnë shtatë qendra të tilla të specializuara për hetimin e aksidenteve në botë (SH.B.A., Francë, Britani e Madhe, Kanada, Gjermani, Australi dhe IAC).

Nuk ka rëndësi të vogël është sigurimi informues i shteteve me të dhëna mbi dështimet dhe keqfunksionimet e avionëve dhe veprimet e gabuara të ekuipazheve. Duke përdorur këto të dhëna, autoritetet e aviacionit të secilit shtet mund të marrin masa parandaluese.