Определения огнетушащей
Горение газа в сферическом сосуде при центральном поджоге является простейшим и наиболее изученным случаем горения при постоянном объеме. Сферический сосуд часто используют в качестве удобного инструмента для определения нормальной скорости распространения пламени, максимального давления взрыва, скорости нарастания давления взрыва и некоторых других параметров этого процесса, имеющих важное значение для решения практических задач взрывобезопасности.
Конечно, для более углубленного рассмотрения закономерностей горения целесообразно учесть детали механизма реакции в пламени. Образование активных промежуточных продуктов часто обусловливает специфические особенности кинетики реакции в пламени, которые не могут быть выявлены без такой усложненной теории нормального горения *. Поэтому целесообразно сохранить в арсенале теории горения оба метода определения нормальной скорости пламени.
Измерения величины иь при сгорании в бомбе постоянного давления достаточны для определения нормальной скорости пламени в том случае, если горение является адиабатическим. Вопрос об обоснованности такого допущения подробно рассмотрен в гл. 8. Далее необходимо определить отношение p0/ps. 1емпература горения может быть вычислена термодинамическими методами, рассматриваемыми в гл. 4. Можно также экспериментально определить эти отношения, измеряя по фоторегистрации конечный радиус пламенной сферы Rb. В случае свободного расширения газа в сферическом пламени от Ra до /?4
Зависимость (2.26) иногда используют для определения нормальной скорости пламени. Все необходимые сведения дает индикаторная диаграмма (включая величину ц). Производную dp/dt находят графическим дифференцированием. Значения давления и его производной определяют характер зависимости и*(р) для всего диапазона давлений от р0 до рь, однако точность такого измерения невелика. Остается также неясным, насколько справедливо основное предположение об адиабатическом характере сгорания.
Такая особенность горения газов обусловлена тем, что при Ф=1 перенос химической и тепловой энергий происходит с равными скоростями: диффузией отводится из любой зоны пламени такое количество недостающего компонента смеси, запас химической энергии которого как раз соответствует теплу, доставляемому в зону пламени теплопроводностью. Это совпадение не случайно, оно является следствием подобия явлений молекулярного переноса. Постоянство удельной энтальпии по ширине пламени позволяет заключить, что в процессе стационарного горения поля температуры и концентрации недостающего компонента подобны: при соответствующем выборе масштаба они являются зеркальными изображениями! В результате подобия задача определения нормальной скорости пламени сводится к решению одного дифференциального уравнения (3.43), в котором величина Ф -после замены а\ переменной / при помощи уравнения (3.47) оказывается функцией единственной переменной /; при этом граничные условия имеют вид:
Максимальные значения нормальной . скорости распространения пламени имеют богатые смеси, в которых концентрация газа несколько выше, чем при стехиометрическом составе (табл. 4). Способ определения нормальной скорости распространения пламени на горелке Бунзена называют динамическим методом, или методом Гюи — Михельсона. В литературе часто приводят значения равномерной скорости распространения пламени, определенные статическим методом в трубке диаметром 25 мм (см. табл.4), которые значительно больше значений, определенных динамическим методом. На скорость горения в трубке может оказывать влияние каталитическое воздействие материала стенок трубки, но главным образом это объясняется тем, что в реальных условиях при движении по трубке фронт пламени искривляется из-за турбулйзации и поэтому его площадь становится большей, чем площадь поперечного сечения трубки. ,
Для определения нормальной скорости распространения пламени создают газо- или паровоздушную смесь стехиометрического состава, зажигают ее и оценивают скорость перемещения фронта пламени. Схема установки для определения нормальной скорости распространения пламени показана на рис. 3.20.
РИС. 3.20. Установка для определения нормальной скорости рапсространения пламени:
Метод определения нормальной скорости [определение значений Sui и Е согласно формуле (3.28)] основан на оптимизации расчетной зависимости давления взрыва от времени в сферической камере постоянного объема относительно экспериментальной записи давления. Оптимизацию расчетной зависимости изменения давления по экспериментальной зависимости осуществляют минимизацией функционала:
Контроль правильности определения нормальной скорости распространения пламени методом оптимизации осуществляется сравнением экспериментальной и расчетной зависимостей радиуса пламени от времени. Метод применим в условиях пренебрежения конвекцией, когда число Фруда Fr > 0,1 1 :
Для определения нормальной скорости пламени в газовых смесях применяют также метод горелки. Установка (рис. 3.21) для шлирен-фотографирования конуса пламени на срезе сопла горелки содержит систему подачи окислителя и горючего и оптическую систему шлирен-фотографирования. Система подачи состоит из смесителя и линий подачи горючего и окислителя; в эти линии включены осушители, расходомеры, регулировочные и редукционные клапаны. Сопло горелки снабжено рубашкой водяного охлаждения. Оптическая система состоит из фотокамеры с фотопленкой и объективом, проволочки, линз, щели и источника излучения.
Исследование методов испытаний огнетушащей эффективности пены на малых и крупных объектах показало, что результаты опытов по тушению пожара на площади 1—2 м2 не могут быть сравнимы с результатами тушения на более крупных площадях. Сравнимые данные получаются при испытаниях на опытных резервуарах площадью 20 и 500 м2. На основе этой работы предлагается для определения огнетушащей эффективности пены применять опытный резервуар площадью 20 м2 (диаметр 5 м)*. Минимальный размер объектов пожара должен быть не менее 0,6X0,6 м.
пользуемых в количестве от нескольких грамм (в лабораторных условиях) до нескольких килограммов (в практических условиях). Следует отметить хорошее совпадение значений, полученных на установках различных размеров. Результаты опытов приведены в табл. 46. Способ определения огнетушащей эффективности заключается в том, что в смесь паров огнетушащего вещества с воздухом, точно дозируемую и приготовленную в опытном цилиндре, вводится стандартное пламя. После каждого опы-
Существует много методов определения огнетушащей эффективности порошков. Определение производят в лабораторных или в практических условиях. Лабораторные опыты по сравнению с практическими испытаниями имеют следующие преимущества:
РИС. 51. УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОРОШКОВ ПО МЕТОДУ ЛИ И РОБЕРТСОНА
РИС. 52. УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОРОШКОВ ПО МЕТОДУ ДЕССАРТА И МАЛАРМЕ
РИС. И. УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОРОШКОВ ПО МЕТОДУ, ПРИМЕНЯЕМОМУ В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ В КАРЛСРУЭ
РИС. 55. УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОРОШКОВ ПО МЕТОДУ, ПРИМЕНЯЕМОМУ АНГЛИЙСКИМ ПОЖАРНО-ИСПЫТАТЕЛЬ-
Для определения огнетушащей эффективности на более крупных установках (50- и 250-кг установки) обычно устанавливают в ряд несколько объектов, используемых при испытаниях из ручных огнетушителей. В процессе испытаний на больших установках определяют главным образом области применения порошков и наиболее правильную тактику тушения.
Методы определения огнетушащей эффективности двуокиси углерода разделяются на количественные и качественные. Качественные методы позволяют определить возможность тушения пожара с помощью СО2, количественные — рассчитать расход и интенсивность подачи СО2, необходимые для тушения какого-либо горящего объекта. Количественные методы осуществляются как в лабораторных, так и в реальных условиях. Абсолютных значений, однако, получить нельзя, поскольку расход двуокиси углерода зависит от горящей среды, стадии развития пожара, метода тушения и агрегатного состояния двуокиси углерода.
. Определяемая этим методом огнетушащая концентрация зависит от скорости потока воздуха с исследуемой добавкой. На рис. Ш-ГЗ представлены результаты определения огнетушащей концентрации хладонов 13В1 и 12В1 при тушении этилбвого спирта. Из графиков видJ^o, что при небольших скоростях воздуха увеличение огнетушащей- концентрации довольно заметно. Затем интенсивность возрастания предельной концентрации снижается, а потом вновь возрастает.
определения огнетушащей концентрации 102
 Читайте далее:
 Однократное нанесение
Однократном нагружении
Однонаправленным действием
Обязательным применением
Однотипного оборудования
Одновременное выполнение
Опасность механических
Обязательным требованием
Одновременно действующих
Одновременно несколькими
Одновременно работающих
Обязательным устройством
Оформления декларации промышленной
Оформление производственных
Огнегасительная концентрация
|
