Температура реакционной
Наиболее часто несчастные случаи при пожарах и взрывах происходят в процессе гидроизоляционных работ с использованием смеси битума с бензином. Технология нанесения битума предусматривает его разогрев и разбавление бензином. Температура разогрева достигает 180°С. Бензин составляет 50—70% от общей массы мастики. Такая мастика является весьма опасной в пожарном- отношении. Наиболее характерны несчастные случай, когда одновременно с гидроизоляционными работами ведутся работы с открытым огнем или с иокро-О'бразованием. От попадания искры загораются поверхности с нанесенной мастикой, емкости с мастикой, взрываются пары бензина в помещении. Технология приготовления, транспортирования и нанесения битум-но-'бензиновой мастики на поверхности должна разрабатываться с учетом конкретных условий на объекте и предусматривать максимальную механизацию операций, исключающую нахождение человека в опасной зоне, а также естественную и принудительную вентиляцию при работе в помещениях и емкостях. - *
11.50. Температура разогрева мазута в расходных баках, устанавливае-
На мазутосливе (в цистернах, лотках, приемных емкостях и хранилищах) мазут подогревается до температуры: для мазута марки М40 - 40-60 °С, марки Ml00 - 60-80 °С, марки М200 - 70-90 °С. Для сернистых мазутов марок М40 и Ml00 температура разогрева должна быть в пределах 70-80 °С.
При использовании смеси мазута разных марок температура разогрева принимается по наиболее тяжелому мазуту.
При рассмотрении процесса самонагревания в объеме материала необходимо определить, при каких условиях начальные повышенные температуры внутри «горячей точки» вызывают дальнейшее спонтанное повышение температуры (или при достижении максимума — ее дальнейшее снижение), т. е. критическое состояние «горячей точки». Естественно полагать, что максимальная температура разогрева реагирующей массы (при изотропности ее свойств и одинаковых условиях на границе с окружающей средой) будет наблюдаться в наиболее удаленной от границ точке объема. Смещение этой точки или теплового центра может быть вызвано гравитацией: более легкие горячие газообразные продукты реакции по неплотностям и каналам будут подниматься вверх, тем самым дополнительно нагревать верхние слои материала. Но это смещение обычно невелико и им часто пренебрегают. Наименьшая температура материала будет наблюдаться на внешней поверхности объема, т. е. на границе с скружающей средой, так как условия теплоотвода в окружающую среду здесь самые благоприятные. Если реакция происходит в диффузионной области, наиболее «горячая точка» может не совпадать с точкой объема, в которой условия отвода тепла реакции наихудшие.
Точка В на диаграмме отражает критические условия самовозгорания материала строго определенной массы, объема и геометрической формы при постоянной температуре окружающей среды Т0 и неизменных начальных и граничных условиях теплообмена с окружающей средой. Температура Тв — максимальная температура разогрева наиболее «горячей точки» или теплового центра объема материала в состоянии неустойчивого
Если учесть, что величина тепловой энергии при разогреве материала на А Г градусов определяется зависимостью Q = C^pFAT1, а температура разогрева некоторого объема связана с деформацией зависимостью (13.32), то для элементарного i-ro объема V,- с равномерной в его пределах деформацией ei можно записать
Опытами установлено, что возбуждение детонации в зарядах бризантных ВВ без отчетливо выраженного периода горения происходит лишь в зоне, где параметры ударной волны A3 и параметры потока продуктов детонации велики (давление во фронте ударной волны р > 20 ... 30 МПа). Если к пассивному заряду подходит ударная волна с меньшими значениями параметров в ее фронте, то детонации всегда предшествует период горения. Однако как в первом, так и во втором случаях возбуждение взрывчатого превращения имеет тепловой характер. Это положение хорошо объясняет влияние различных факторов на дальность передачи детонации. С уменьшением плотности (увеличением пористости) ПЗ, дальность передачи детонации увеличивается. Это объясняется тем, что с уменьшением плотности уменьшается коэффициент теплопроводности ВВ (ухудшается тепловой контакт между частицами). Вследствие этого достигается более высокая температура разогрева поверхностного слоя заряда. Кроме того, в пористом заряде, вследствие прорыва в поры нагретого воздуха и горячих продуктов горения поверхностных слоев заряда, резко возрастает массовая скорость горения, что облегчает переход горения в детонацию.
где С — теплоемкость ВВ, / и L соответственно длина элемента КС и глубина образованной им каверны, AT — температура разогрева ВВ. Поскольку / и L
где: С — теплоемкость взаимодействующих материалов, 5у — высота ударника, 5i — толщина оболочки, Л — коэффициент, учитывающий распределение энергии между оболочкой и выбиваемой пробкой. Для компактных ударников при v* = 1000 м/с и Л = 1 температура разогрева достигает 600... 800 К, что вполне достаточно для быстрого кондуктивного поджигания ВВ.
кольцевом зазоре решена в [8.54]. При малых величинах зазора и отсутствии тепло-отвода в оболочку и ударник, максимальная температура разогрева определяется выражением
Одним из основных параметров, от которого зависит безопа'с-ность процесса разложения гидроперекиси, является температура реакционной массы. Увеличение температуры реакционной массы после реактора сверх 75 °С может привести к разложению накопившейся гидроперекиси изопропилбензола. В этом случае, а также при уменьшении объема циркулирующей реакционной массы ниже 30 м3/ч автоблокировка отключает насос, подающий гидроперекись в реактор.
Известно, что неразложившаяся нитромасса опасна наличием избытка азотной кислоты, которая оказывает окисляющее действие при повышении температуры. Поэтому запрещено оставлять нитромассу в аппарате и трубопроводах в отсутствие охлаждения и приливать стиролхлоргидрин в отсутствие эффективного перемешивания реакционной смеси, так как нагревание нитромассы до 25—30 °С приводит к ярко выраженному экзотермическому эффекту и спонтанному разложению ее со взрывом. Во избежание разогрева и разложения нитромассы скорость подачи стиролхлоргидри-на должна быть такой, чтобы температура реакционной массы не превышала —3°С.
Из-за прекращения подачи охлаждающей воды и затруднений, связанных с переходом на рассол, в течение 18 ч возрастала температура реакционной массы при ее непрерывном перемешивании. За первые 10 ч она повысилась с 28 до 40°С, а в течение последующих 8ч — до 41 "С. Подъем температуры свидетельствовал о протекании экзотермической реакции деструкции в реакционной массе. За несколько секунд до взрыва наблюдалось интенсивное выделение оксидов азота в помещение и повышенная вибрация реактора. Вследствие повышения давления газов оторвалась крышка люка на аппарате.
Аварии предшествовал (в 4 ч) внезапный выход из строя насоса, подающего шихту в реакторы окисления (в состав технологической установки производства фенолацетона входили три параллельно работающие технологические линии окисления и дистилляции окисленной смеси с выделением 89% гидропероксида и две системы разложения гидропероксида серной кислотой на фенол и ацетон). Отключение насоса было обнаружено лишь при срабатывании блокирующего устройства, когда был достигнут предельный максимальный уровень (40%) жидкости в промежуточной емкости для реакционной массы, выходящей из окислителя. Вследствие задержки пуска резервного насоса шихты на 15 мин и дальнейшего снижения уровня жидкости в промежуточной емкости (до 35%) произошло автоматическое отключение технологических линий дистилляции и окисления, подачи в окислитель воздуха и ограничение подучи окислительной среды. После этого температура реакционной массы в окислителе начала снижаться. Для поддержания требуемой температуры подача воздуха в окислитель производилась со скоростью «1800—3000 кг/ч (при регламентированной скорости 5000 кг/ч); при этом 'до 6 ч температура в окислителе поддерживалась около 112—116°С. Подготовка технологической линии к пуску началась около 7 ч, однако при пуске по ряду причин произошла задержка вывода на нормальный режим системы дистилляции реакционной массы, которая была выведена на автоматический режим лишь в 11 ч 20 мин. В это же время был начат отбор реакционной окисленной массы на дистилляцию через промежуточную емкость. Однако спустя 10 мин (11 ч 30 мин) в окислителе этой системы произошел взрыв.
В работе [Milnes,1971] сказано : "Маломасштабные эксперименты, в которых гидролизаты ТХФ нагревались до температуры выше 180 °С, показали, что после дистилляции оставшегося этиленгликоля начиналась достаточно сильная экзотермическая реакция. Гидролизаты любых изомеров ТХБ и NaOH в присутствии этиленгликоля начинают экзотермически взаимодействовать обычно при температуре около 230 °С. Температура реакционной смеси быстро достигает примерно 410°С. Тепловой эффект этой реакции связан, по нашему мнению, с разложением NaOCH2CH2OH, которое всегда сопровождается выделением большого количества белого дыма". Мей [Мау,1973] описывает инцидент следующим образом : "В полночь 23 апреля 1968 г. температура реакции достигла 175 °С и в последующие 50 мин продолжалось ее повышение. Когда температура поднялась до 250 °С, произошел довольно сильный взрыв, в результате которого под обломками погиб работник, проводивший этот процесс. Последующий анализ показал, что взрыв имел двойную природу. Когда температура достигла примерно 225 °С, началось выделение тепла за счет экзотермичности процесса, и первоначальный разрыв оболочки реактора был вызван именно этой причиной. Произошел выброс паров этиленгликоля и дихлорбензола (применявшегося на заводе Coalite вместо ксилола), ...в результате чего образовалась взрывоопасная смесь, которая сдетонировала от электрической лампы..."
Таким образом, существовал тепловой барьер, который должен был быть преодолен. Как уже говорилось, ниже 230 °С любая реакция в реакторе будет настолько медленной, что ее можно определить лишь с помощью высокочувствительных калориметров. Так как процесс был закончен, когда температура реакционной смеси составляла около 160 °С, для того чтобы пошла
температура реакционной массы и газовой фазы;
Если, несмотря на принятые меры, процесс не вернулся в режим нормального функционирования и температура продолжает расти, то срабатывает II ступень защиты, и содержимое нитра-тора автоматически сбрасывается в аварийную емкость как только температура реакционной массы достигнет второго предела безопасности (второй уставки).
реакции сосуды Дьюара емкостью не менее литра. Опытная установка состоит из одного или двух сосудов Дьюара, помещенных в тепловую ванну с регулируемой температурой, корпус которой представляет собой бронеящик. Измерению подлежат при работе с одним сосудом Дьюара температура реакционной массы, разность температур реакционной массы и теплоносителя, электропроводность реакционной массы и расход газов и паров из сосуда. Указанную разность температур сводят к нулю, поднимая температуру тепловой ванны вслед за повышающейся температурой реакционной массы. Это обеспечивается автоматической системой регулирования адиабатических условий.
1) температура реакционной массы подачей охлаждающей воды в рубашку;
Регламентным параметром при ведении процессов нитрования является температура реакционной массы. Автоматическая система регулирования обеспечивает ее стабилизацию или изменение по заданной программе за счет скорости подачи нитрующей смеси, а также скорости расхода холодной и горячей воды (поз. 1а — 1д). Такая АСР позволяет интенсивно вести процесс, учитывая изме-
 Читайте далее:
 Технические возможности
Теоретических исследований
Трубопроводы транспортирующие
Теплоемкость материала
Технические устройства применяемые
Теплообменной аппаратуры
Теплообмен происходит
Теплосилового оборудования
Теплового облучения
Теплового самовозгорания
Теплового воздействия
Тепловому воздействию
Термическим сопротивлением
Трубопроводах непосредственно
Термическое воздействие
|
