Элементарных требований
Влияние радиации на окружающую среду составляет серию отдельных элементарных процессов взаимодействия фотонов или частиц высокой энергии с атомами (молекулами) вещества. Закономерности этого взаимодействия одинаковы для живой и неживой природы. Время взаимодействия составляет миллионные доли секунды. Первая стадия взаимодействия состоит в передаче части энергии атому с последующими ионизацией и возбуждением последнего. Ионы и возбужденные атомы становятся при этом более химически активными и могут вступить в такие реакции, которые невозможны для обычных атомов, создать условия для образования более сложных органических соединений и тем самым обусловить химическую эволюцию соединений углерода, которая, в свою очередь, может служить толчком для биологической эволюции. Но продолжение биологической эволюции возможно лишь при условии, если процесс воздействия частиц высокой энергии был ограниченным во времени.
Существует два разных режима горения газообразных веществ: режим, в котором горючее вещество образует однородную смесь с кислородом или воздухом до начала горения (7) и режим, в котором горючее и кислород (или воздух) первоначально разделены, а горение протекает в области их перемешивания (2). Этим режимам соответствует горение предварительно подготовленной смеси (кинетическое пламя) и диффузионное горение (пламя). При горении струй газа, а также жидких и твердых горючих веществ встречается именно второй тип пламени (гл. 5). Тем не менее понимание механизмов горения предварительно подготовленной смеси необходимо для последующего обсуждения явлений воспламенения (гл. 6) и для прояснения элементарных процессов внутри пламени (разд. 3.2).
Кинетические закономерности сложной системы определяются по принципу Боденштейна. Он заключается в том, что каждая элементарная реакция многокомпонентной системы в любой момент времени протекает независимо от других и подчиняется закону действующих масс. Баланс расходования и образования любого компонента системы составляется с учетом всех элементарных процессов, в которых участвует этот компонент или продукт которых он представляет.
Помимо большей сложности процесса и многообразия продуктов реакции, окисление углеводородов отличается от окисления водорода и некоторыми особенностями аналогичных элементарных процессов. Энергия активации реакции (XVIIIa) больше, чем у (XVIII), и достигает 30 ккал/моль. Поэтому такой механизм разветвления цепи
Независимо от конкретной расчетной схемы, в рамках которой формируется уточненная теория, она должна исходить из предположения, что механизм реакции в пламени и скорости ее элементарных процессов известны. Основным результатом подобной теории является определение некоего числа — величины нормальной скорости пламени. Сопоставление вычисленной и„ с экспериментальной дает единственную возможность проверки правильности исходных представлений. Таких способов анализа кинетических закономерностей, как описанные выше для теории Я- Б. Зельдовича — Д. А. Франк-Каменецкого, эти теории дать не могут — они предназначены для проверки заранее выбранных механизмов.
Необходимо учитывать, что различные механизмы реакции при соответствующем подборе значений констант скорости элементарных процессов могут давать сходные макрокинетические закономерности горения и, наоборот, для одного и того же механизма реакции зависимость ип от условий эксперимента может быть выражена различными уравнениями, в равной степени пригодными в пределах существующей точности эксперимента. Для решения же основных задач техники взрывобезопасности, которая пока остается главным прикладным объектом применения теории нормального горения, простая теория, не учитывающая особенностей цепного механизма, вполне достаточна.
Получение точного решения сложной системы дифференциальных уравнений в теории [81 ] часто не соответствует практической ценности такого решения, поскольку нет достоверных сведений о механизме 'реакции в пламени и кинетике элементарных процессов. Это обстоятельство наглядно иллюстрирует сопоставление вычисленного и экспериментального значений скоростей пламени распада окиси азота.
Для анализа кинетических закономерностей сложных реакций успешно применяют принцип Боденштейна. Он заключается в том, что протекание каждой элементарной реакции в многокомпонентной системе можно рассматривать независимо от других реакций на основе закона действующих масс. Баланс расхода и образования любого компонента следует составлять с учетом всех элементарных процессов, в которых данный компонент является исходным либо конечным продуктом. Другое положение состоит в очевидном допущении, что для любого сложного процесса концентрации активных промежуточных продуктов значительно меньше концентраций исходных компонентов и могут приближенно считаться неизменными во времени — квазистационарными. Это позволяет составлять результирующее кинетическое уравнение суммарного процесса, если известен механизм реакции. Ниже приводятся примеры использования принципа Боденштейна для характерных объектов цепной кинетики.
Возможность точного решения сложной системы дифференциальных уравнений для пламени в теории [99, 100] не соответствует его практической ценности, поскольку точность сведений о механизме реакции и о кинетике элементарных процессов обычно невелика. Наглядный пример дает сопоставление вычисленной—и экспериментальной скоростей пламени распада окиси азота. Существование стационарного пламени для этого эндотермического соединения предсказали Гиршфельдер и сотрудники [101], основываясь на изложенной теории; они вычислили ип пламени еще до выполнения экспериментальных исследований. Согласно их оценкам, и„ = 34 см/с при 100 кПа (по отношению к исходному газу, имеющему комнатную температуру) при условии предварительного подогрева газа до Г0 = 1300 К.
Наиболее перспективная и последовательная теория нормального горения, учитывающая генерирование активных центров в горячем пламени и их диффузионный перенос, была предложена в 1961 г. Я. Б. Зельдовичем [105]. Она была сформулирована в виде модельных решений для нескольких типовых реакционных схем: нецепного механизма, неразветвленной цепной реакции, процессов с разветвлениями цепей при генерировании и с обрывом цепей по двум типам. Теория прибегает к ряду упрощающих предположений. Принимается, что распределение температуры для всего фронта, включая зону реакции, приближенно описывает михельсонов-ский закон (3.80). Поля температуры и концентрация исходного (недостающего) компонента подобны, тепловое расширение газа (для зоны реакции!) можно не учитывать. Задаваясь конкретным механизмом образования и уничтожения активных центров и кинетическими характеристиками элементарных процессов, можно 'вычислить и абсолютные значения ип и связь ип с исходными параметрами горючей системы.
Наиболее традиционным и естественным средством математического описания динамической системы, по мнению В. В. Вериго и Ю. М. Сви-режева [51], является задание соответствия между множеством входных воздействий и множеством наблюдаемых переменных с помощью оператора, структура которого отражает совокупность каузальных отношений в системе. В качестве условий для успешного синтеза математической модели необходимо наличие совокупности элементарных процессов (актов), которые, как подразумевается, могут быть в должной степени формализованы, а также возможности достаточно точной идентификации характеристик этой совокупности. В основных чертах это определение и вытекающие из него условия справедливы и для гораздо более широкого класса ситуаций. Однако специфика построения моделей для биологических и других систем (экономических, социальных) по сравнению с системами, изучаемыми в физике и химии, состоит именно в трудности соблюдения указанных выше условий. Богатство и обилие связей, существующих в биологических системах, препятствуют четкому аксиоматическому выделению элементарных объектов и типов их взаимодействия и идентификации значений, описывающих их параметры.
Авторы надеются, что пособие поможет студентам получить сведения об особенностях процессов горения, свойствах веществ, определяющих их взрывопожарную опасность, принципах оценки взрывопожарной опасности помещений и зданий, основных средствах и способах тушения пожаров. Эти сведения необходимы каждому молодому специалисту для объективной оценки взрывопожарной опасности предприятия, где ему предстоит начать свою деятельность, и таким образом свести до минимума вероятность возникновения аварий, пожаров и взрывов, которые в большинстве случаев являются следствием нарушения или незнания элементарных требований технологических регламентов, инструкций, правил и норм.
полностью разрушены части бункеров хранилищ, строительные конструкции стен помещения воздуходувок и повреждены системы пневмотранспорта. Взрыв произошел из-за нарушения элементарных требований техники безопасности: при наличии пыли в помещении проводились сварочные работы, допускалась работа неисправного силового электрооборудования, воздуходувок, электросветильников, применялся металлический инструмент при устранении забивок трубопроводов системы пневмотранспорта и выполнении ремонтных работ.
Условия безопасности при погрузочно-разгрузочных операциях круглого и пиленого леса несложны, но< несоблюдение их и невыполнение элементарных требований, предусмотренных инструкциями, может привести к несчастным случаям.
Меры противопожарной безопасности. Пожары на кранах в большинстве случаев возникают от самовозгорания, загорания обтирочных, горючих и легковоспламеняющихся материалов, часто от невыполнения элементарных требований противопожарной безопасности.
Необходимо помнить, что при обращении с горячей битумной мастикой несоблюдение элементарных требований безопасности влечет за собой тяжелые ожоги, а иногда перевод получивших травмы на инвалидность.
Неосторожность при курении, обращении с огнем и бытовыми электроприборами — это нарушение элементарных требований обращения с огнем на территории объектов с лужами нефти, заброшенными водяными амбарами или скважинами с пленкой нефти на поверхности воды, свалками мусора и т. п., разведение открытого огня в запрещенных местах, оставление без надзора включенных электронагревательных приборов.
Нарушение элементарных требований обращения с огнем на территории объектов с лужами нефти, заброшенными водяными амбарами или скважинами с пленкой нефти на поверхности воды, свалками мусора приводит к возникновению на небольших участках кратковременных загораний и пожаров, которые могут перейти в большие.
Тарное хранение ЛВЖ и ГЖ следует отнести к наиболее опасным видам хранения. Пожаровзрывоопасность тарного хранения определяется наличием большого количества разрозненных единиц с ЛВЖ и ГЖ. Например, приняв максимальную вместимость складско. го помещения для хранения ЛВЖ 200 м3, а вместимость бочки — 200 л, получим около 1000 бочек, в которых могут храниться жидкости с различными показателями пожарной опасности и физико-химическими свойствами. Кроме того, не исключена возможность повреждения бочек при небрежной работе с ними (транспортирование, укладка, разгрузка и т. п.), с пролитием жидкости на пол, ее испарением и образованием зон взрывоопасных концентраций. Поэтому одной из важных мер пожарной профилактики является соблюдение элементарных требований при складировании тары.
К объективным источникам зажигания относятся воздействия атмосферного электричества, которые носят случайный характер. К субъективным источникам зажигания относится нарушение элементарных правил пожарной безопасности обслуживающим персоналом, а именно курение на территории склада или применение открытого огня для освещения или отогревания замерзших элементов технологического оборудования и т. п. Появление данной группы источников зажигания становится возможным в результате низкой трудовой дисциплины обслуживающего персонала, притупления чувств потенциальной опасности ЛВЖ и ГЖ. Да, действительно возможно, что в 1000 случаях несоблюдение элементарных требований пожарной безопасности не приводило к серьезным последствиям, но на 1001 раз может произойти беда, как на Волховской нефтебазе. В результате халатности обслуживающего персонала произошел перелив бензина через край резервуара при сливе его из железнодорожных цистерн. Ночная теплая безветренная погода способствовала загазованности территории. Курение машиниста послужило источником зажигания паров бензина на загазованной территории. Взорвались железнодорожные цистерны, были сорваны взрывом крыши резервуаров, в которых хранилось дизельное топливо. У раздаточной станции в зоне огня оказались два бензовоза. Характерен и другой пример. В холодное январское утро один из рабочих Ташкентского электромашиностроительного завода решил подогреть 40-литровую флягу с раствором масляной эмульсии на тигельной печи литейного цеха. Жидкость воспламенилась, взметнувшийся вверх факел пламени достиг сгораемого покрытия. Ко времени прибытия пожарных подразделений огонь охватил перекрытие и покрытие литейного и смежного с ним механического участка на площади 800 м2.
Здесь в порядке констатации факта уместно отметить следующее. В строительной индустрии нашей страны занято большое количество инженеров и техников, от которых во многом зависит качество работ во всем комплексе. Однако строительные институты и техникумы почти не вооружают своих выпускников знаниями по проблемам строительной акустики. Вполне естественно поэтому, что специалисты-строители часто не выполняют элементарных требований и норм но звукоизоляции. Извечный спутник строителей — кирпич, родившийся в Египте много тысяч лет назад, и толстые балки из дерева — все это исчезает постепенно со строительных площадок. На смену традиционным строительным материалам пришли сборный железобетон, блоки, панели. Так возможно ли в крупноблочных, полносборных домах, сооруженных из тонких стен и перекрытий, создать вполне качественную звукоизоляцию? Ученые да и сама практика давно ответили на этот вопрос положительно. Нашей химической промышленностью и предприятиями строительных материалов
 Читайте далее:
 Эвакуация населения
Эвакуации пострадавших
Шамотными огнеупорами
Являющиеся неотъемлемой
Шатунного механизма
Шланговые дыхательные
Шланговыми противогазами
Штыревыми изоляторами
Щелочными металлами
Эффективных катализаторов
Экологические требования
Экологической безопасности
Экологической опасности
Экологичности технических
Экономический показатель
|
