Концентрации определяемого
Таким образом, прекращения горения можно добиться снижением содержания горючего компонента, уменьшением концентрации окислителя, увеличением энергии активации реакции и, наконец, снижением температуры процесса. В соответствии с изложенным существуют следующие способы пожаротушения:
Повышенные требования к средствам и автоматическим системам регулирования потоков горючих продуктов и окислителей предъявляются в процессах с очень высоким показателем взрывоопасное™. В этих случаяхчтребуются специальные проти-воаварийные системы, работающее по принципу разбавления парогазовой фазы инертными разбавителями при превышении концентрации окислителя в аппарате сверх допустимых пределов. Такие системы могут быть универсальными, т. е. применяться в жидкофазных и газофазных процессах. Основным элементом системы является датчик газоанализатора, определяющий концентрацию окислителя (кислорода и хлора) в"различных газовых смесях.
Некоторые процессы приходится проводить при концентрации окислителя в парогазовых средах в пределах воспламенения смесей с горючими газами и парами. В этих случаях взрыво-безопасность парогазовой смеси обеспечивается флегматизацией инертным газом, который подается постоянно в технологическую систему с непрерывным автоматическим контролем состава тройной газовой смеси (горючее — окислитель — инертный газ), В талшх процессах должен осуществляться постоянный автоматический контроль подачи инертного разбавителя в количествах, необходимых для обеспечения заданной минимальной концентрации окислителя, поступающего в газовый смеситель. Необходим постоянный технический надзор за состоянием газоанализаторов и средств регулирования подачи инертной среды. Отключение или неисправность их неизбежно приведет к взрыву в аппаратуре и аварии.
Обычно с целью интенсификации производства переработку взрывоопасных газов ведут при атмосферном или более высоком давлении. Следовательно, если взрывозащиту аппаратов, в которых обращаются взрывоопасные смеси горючего и окислителя, осуществлять путем проведения технологического процесса в инертной атмосфере, то расчетное рабочее давление должно быть достаточно высоким, что значительно удорожает стоимость оборудования. Поэтому такой способ взрывозащиты целесообразен тогда, когда необходимо обеспечить резкое сокращение концентрации окислителя или когда возможно осуществление локальной флег-матизации определенной зоны протяженного аппарата. При этом наиболее эффективное действие достигается в аппаратах небольшой емкости, способных выдерживать дополнительное избыточное давление разбавителя.
На рис. 12.2 представлены концентрационные пределы воспламенения (диапазон воспламенения) смесей различных газов и паров с воздухом. В работе [Harris, 1983] представлены дополнительные данные и источники информации. Диапазон воспламенения зависит, однако, не только от концентрации восстановителя, но также и от концентрации окислителя. Цитируемая работа Харриса посвящена только воздушным смесям, что связано главным образом с проблемами использования британского газа. Можно считать, что диапазон воспламенения увеличится, если концентрация кислорода в воздухе превысит 21%; это справедливо также и для избыточного давления, уровень которого увеличится из-за повышения температуры пламени. И наоборот, для обедненного кислородом воздуха диапазон воспламенения уменьшится, поскольку возрастет нижний предел воспламенения.
Минимальная энергия зажигания зависит от концентрации окислителя в смеси и давления.
Во второй части подробно рассмотрены теории пределов распространения и инициирования горения и его затухания в узких каналах. Освещаются особенности теплового режима горения различных реальных систем и их значение в задачах техники взрывобезопасности. Описаны и проанализированы закономерности для пределов взрываемое™ и их причины. Рассмотрены возможности расчетного определения этих пределов для сложных и неисследованных смесей. Развита и обоснована система унификации пределов взрываемости и метод модельного компонента для их оценок. Указанные методы использованы для решения задач, иллюстрирующих имеющиеся возможности обеспечения взрывобезопасности различных производств; рассмотрена специфика систем чисто-газофазных и включающих летучие жидкости. Для класса наиболее распространенных смесей е кислородом в качестве окислителя рассмотрены задачи о взрывобезопасном регламенте газо- и жид-кофазного окисления углеводородов, о предельной допустимой концентрации окислителя. Сопоставляются закономерности флегмати-зации взрывоопасных систем различными добавками, оцениваются практические возможности таких приемов. Рассматриваются смеси, содержащие окислы азота в качестве окислителя, свободный и связанный хлор, взрывоопасные системы, возникающие в криогенных процессах, системы, в которых возможен взрывной распад непредельных углеводородов.
•Очевидно, что минимум концентрации окислителя должен соответствовать ветви верхнего предела взрываемости. При любом .значении / всегда
Рис. 57. Предельные концентрации окислителя в смесях циклогексана с окисью и двуокисью азота:
Рис. 58. Предельные концентрации окислителя в смесях с хлором:
Рис. 59. Предельные концентрации окислителя в смесях с закисью азота:
Третья группа экспрессных методов основана на получении цветовой реакции при взаимодействии определяемого вещества с твердым сорбентом — индикаторным порошком, который заключен в узкую стеклянную трубку. При протягивании исследуемого воздуха через трубку индикаторный порошок окрашивается на ту или иную длину. Индикаторные трубки градуируют, устанавливая точную зависимость длины окрашиваемого слоя от концентрации определяемого вещества.
Экспрессные методы являются простыми и оперативными, но по точности уступают лабораторным. Они осуществляются специальными приборами — газоанализаторами многочисленных конструкций, как специализированными для различных веществ, так и относительно универсальными. К числу последних относятся универсальные газоанализаторы типа УГ (УГ-2, УГ-3, ГХ-4 и др.), основанные на измерении длины окрашенной части столбика индикаторного порошка, помещенного в стеклянную трубку и меняющего свой цвет при просасывании через него воздуха, содержащего определяемое вещество (рис. 4.2). Длина окрашенного столбика пропорциональна концентрации определяемого вещества в воздухе и измеряется по шкале градуированной в миллиграммах на кубический метр (мг/м3). Применяя соответствующие индикаторные порошки, заранее помещенные в трубки и меняя время (т. е. объем) просасываемого через прибор испытуемого воздуха, можно втечение 10—15 мин определить
Концентрация вещества определяется по длине изменившего окраску столбика реактивного слоя и объему протянутого через трубку воздуха. Объем протягиваемого воздуха и оценку концентрации определяемого газа производят согласно инструкциям по эксплуатации индикаторных трубок.
Радиоиммунный метод определения антигенов, например гормонов, основан на способности конкурентного связывания гормона, меченного радиоактивным изотопом, специфическими антителами. Например, белковый гормон, меченный иодом-131, в качестве антигена при контакте с антителом образует .комплекс антиген — антитело, как и немеченый гормон. Если в системе присутствуют меченый и немеченый гормоны, то образуется смешанный комплекс, в котором соотношение меченого и немеченого гормонов зависит от концентрации определяемого немеченого гормона в среде (рис. 129). В случае, показанном на этом рисунке, доля связанного радиоактивного гормона 25%, а доля свободных антигенных молекул 75%. В предыдущем случае (см. рис. 128) без добавления немеченого антигена связано 50% антител, доля свободных молекул также составляет 50%.
Водные беспозвоночные - ракообразные (чаще всего ветвисто-усые рачки, дафнии) - широко применяются для оценки санитарно-гигиенического состояния вод. В качестве аналитического сигнала в этом случае используют некоторые физиологические показатели: выживаемость, поведенческие реакции, частоту движения ножек, период сокращения сердца (у дафний), окраску тел погибших организмов. Патологические процессы в организмах в зависимости от концентрации определяемого химического соединения могут протекать быстро: сначала наблюдается общее возбуждение, переходящее в депрессию, а затем в результате нарушения деятельности органов движения, дыхания, кровеносной и нервной систем наступают потеря подвижности и летальный исход.
Детекторные трубки часто используются для взятия проб и быстрого предварительного анализа газов. Некоторый объем анализируемого воздуха всасывается сквозь стеклянную трубку, наполненную адсорбентом, соответствующим цели анализа. Содержимое трубки меняет цвет в зависимости от концентрации определяемого материала в окружающем воздухе. Небольшие измерительные трубки часто используются при наблюдении за состоянием воздуха на рабочем месте или в качестве быстрой процедуры при авариях, например при пожарах. Они не используются в обычных, штатных измерениях количества загрязняющих веществ в окружающем воздухе, как правило, из-за слишком высокой точности и слишком ограниченной избирательности. Имеются детекторные измерительные трубки для различных материалов и различных степеней концентрации.
Экспрессные методы являются простыми и оперативными, но по точности уступают лабораторным. Они осуществляются специальными приборами — газоанализаторами многочисленных конструкций, как специализированными для различных веществ, так и относительно универсальными. К числу последних относятся универсальные газоанализаторы типа УГ (УГ-2, УГ-3, ГХ-4 и др.), основанные на измерении длины окрашенной части столбика индикаторного порошка, помещенного в стеклянную трубку и меняющего свой цвет при просасывании через него воздуха, содержащего определяемое вещество (рис. 4.2). Длина окрашенного столбика пропорциональна концентрации определяемого вещества в воздухе и измеряется по шкале градуированной в миллиграммах на кубический метр (мг/м3). Применяя соответствующие индикаторные порошки, заранее помещенные в трубки и меняя время (т. е. объем) просасываемого через прибор испытуемого воздуха, можно в течение 10—15 мин определить
Принцип работы газоанализатора УГ-2 основан па линейно-колористическом методе. Он состоит в аспирировании исследуемого воздуха с помощью воздухо-заборного устройства через индикаторную трубку, заполненную зерненным сорбентом с нанесенным на него цветообразующим реагентом. При этом индикаторный порошок- в трубке изменяет свой цвет на определенную длину, функционально зависимую от концентрации определяемого вещества.
Работа газоанализатора основана на методе потенциостатической кулоне метрии: при известной силе тока значение концентрации определяемого компс нента вычисляется по формуле Сок =K-(\/Q), где См —концентрация опр« деляемого компонента пробы АГС, мг/м3; / — сила тока, мкА; 0 — расход прс бы АГС, л/ч; К — коэффициент (для хлора 1,32 и для озона 0,896).
образовании интенсивности люминесцентного излучения, величина которого является функцией концентрации определяемого компонента (арсина) в пробе АГС. Излучение возникает в результате реакции арсина с озоном.
 Читайте далее:
 Конструкций оборудования
Конструкций приведены
Квалификационным справочником
Конструкция оборудования
Конструкции мосгазпроекта
Конструкции ограждения
Конструкции помещений
Конструкции сопротивляться
Конструкционного материала
Конструктивные мероприятия
Конструктивные параметры
Конструктивных недостатков
Конструктивными элементами
Культурных ценностей
Конструктивное оформление
|
