Пожарная опасность нефти и нефтепродуктов

Нормальное сгорание — топливо

Изменение пределов устойчивого горения топлив, выраженных предельными значениями коэффициента избытка воздуха а, в зависимости от давления воздуха на входе в камеру сгорания Pgx ( по данным авторов.

Нормальное сгорание топлива в воздушно-реактивных двигателях характеризуется устойчивым факелом пламени, при этом сгорание происходит без пульсаций, срывов и затухания пламени. Срыв пламени может быть при очень высокой скорости движения газового потока в камере сгорания, а также при уменьшении тепловыделения в зоне горения из-за снижения температуры и давления или резкого обеднения или обогащения топливо-воздушной смеси, поступающей в зону горения.

Для нормального сгорания топлива в карбюраторных двигателях кроме фракционного состава большую роль играет стойкость топлива по отношению к детонации. При детонационном сгорании скорость распространения фронта пламени нарастает и происходит взрыв — детонация. Детонация сопровождается стуком и встряской двигателя и быстро выводит его из строя.

Для нормального сгорания топлива в двигателе необходимо, во-первых, чтобы оно успевало возможно полнее испаряться в цилиндре, и, во-вторых, чтобы соотношение топлива с воздухом во всем объеме цилиндра по возможности было равномерным.

При нормальном сгорании топлива в карбюраторном двигателе скорость распространения пламени составляет 25 — 35 м / с. Нормальное сгорание при определенных условиях может перейти во взрывное, детонационное сгорание, при котором пламя распространяется со скоростью 1500 — 2000 м / с. При этом образуются детонационные волны, которые многократно отражаются от стенок цилиндра.

Развернутая диаграмма процесса сгорания рабочей смеси в четырехтактном карбюраторном двигателе.

При нормальном сгорании топлива скорость распространения пламени составляет 20 — 40 м / сек. При такой скорости максимально используется тепловая энергия топлива. Отклонение от этой величины ведет к уменьшению скорости распространения пламени.

При некоторых условиях правильное нормальное сгорание топлив в двигателях нарушается явлением взрывного — детонационного — сгорания.

При нормальной работе печи и нормальном сгорании топлива пламя совершает полный оборот вокруг трубопровода, не выходя через торцы за пределы корпуса печи. После прохода установки поверхность трубопровода не должна быть покрыта копотью, поэтому необходимо следить за процессом сгорания, а при необходимости регулировать режим.

При нормальной работе печи и нормальном сгорании топлива пламя совершает полный оборот вокруг трубопровода, не выходя через торцы за пределы ее корпуса. После прохода установки поверхность трубопровода не должна быть покрыта копотью, поэтому необходимо следить за процессом сгорания, а при необходимости регулировать режим.

При сгорании топлива без детонации диафрагма не реагирует на то давление, которое возникает при нормальном сгорании топлива в цилиндре двигателя, и стержень ( игла) находится в покое. При сгорании с детонацией диафрагма, получая импульсы от ударной волны, начинает вибрировать и заставляет стержень ( иглу) подпрыгивать. Чем сильнее и чаще детонация, тем дольше контакты остаются замкнутыми, следовательно, тем больше тока передается к нокметру, тем больше его показания.

В соответствии с теорией академика А. Н. Баха, по которой окисление органических веществ протекает через образование промежуточных продуктов — перекисей алкилов, переход от нормального сгорания топлива к детонационному происходит тогда, когда содержание перекисей алкилов в рабочей смеси достигает критического значения.

Происходит постепенное выравнивание давления в сгоревшей и несгоревшей частях смеси. При нормальном сгорании топлива в двигателе скорость распространения фронта пламени относительно невелика и не превышает 40 — 45 м / сек.

Индикаторная диаграмма процесса горения рабочей смеси в четырехтактном карбюраторном двигателе.

Скорость распространения фронта пламени при сгорании изменяется: в начале она возрастает и достигает некоторого максимума, а к концу сгорания уменьшается. Она зависит от частоты вращения вала двигателя, состава смеси, природы топлива и начальной температуры смеси. При нормальном сгорании топлива: скорость распространения фронта пламени составляет 20 — 40 м / с. При такой скорости максимально используется тепловая энергия топлива. Отклонение от этой величины ведет к уменьшению скорости распространения пламени. При медленном распространении фронта пламени тепло используется менее эффективно, в результате уменьшается мощность и увеличивается удельный расход топлива.

Реакция — горение — топливо

Реакции горения топлива являются обратимыми. Они могут протекать в двух направлениях.

Реакция горения топлива протекает в диффузионной области гетерогенного процесса и скорость ее зависит от скорости диффузии кислорода из турбулентного ядра потока через ламинарный поверхностный слой к поверхности горения топлива. Эта скорость, в свою очередь, зависит от температуры газовой фазы, концентрации кислорода в ней и скорости потока газов. Следовательно, чем мельче кокс, чем выше подогрев дутья и чем больше добавляется кислорода к воздуху, тем меньше высота кислородной зоны ( фиг.

В реакциях горения топлив за тепловой эффект реакции принимают теплоту сгорания топлива, которую обычно относят к 1 кг твердого или жидкого топлива или к 1 ж3 газообразного топлива.

На стадии а происходит разрыв связей, сопровождающийся потреблением энергии. На стадии с образуются новые химические связи, сопровождающиеся выделением энергии. Поскольку выделение энергии на второй стадии превышает ее потребление на первой, в целом образование воды из кислорода и водорода — экзотермический процесс.

При реакциях горения топлива освобождается тепловая энергия, или тепло. Ученые и инженеры сделали этот вид энергии много полезней, создав устройства, способные превращать тепло в другие виды энергии. Большая часть используемой нами энергии претерпевает несколько таких превращений.

Для протекания реакции горения топлива необходимы молекулярное перемешивание горючих составляющих с кислородом, обеспечивающее их контакт, организация воспламенения смеси и обеспечение условий распространения пламени и устойчивости горения.

На основании рассмотренных выше реакций горения топлива можно точно подсчитать теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, при котором весь кислород воздуха используется для горения.

В случае экзотермических реакций, к которым относятся все реакции горения топлив, всегда существует такая температура, по достижении которой скорость выделения тепла от реакции превышает скорость теплоотдачи от реагирующего газа через стопки сосуда. Таким образом, в результате химической реакции возрастает температура горючей смеси, а в результате повышения температуры возрастает скорость реакции и тепловыделения. Так создается непрерывное, нарастающее во времени увеличение скорости реакции и повышение температуры газа, пока не будет достигнута очень большая и неконтролируемая скорость тепловыделения, характеризующая воспламенение.

В случае экзотермических реакций, к которым относятся все реакции горения топлив, всегда существует такая температура, по достижении которой скорость выделения тепла от реакции превышает скорость теплоотдачи от реагирующего газа через стенки сосуда. Таким образом, в результате химической реакции возрастает температура горючей смеси, а в результате повышения температуры возрастает скорость реакции и тепловыделения. Так создается непрерывное, нарастающее во времени увеличение скорости реакции и повышение температуры газа, пока не будет достигнута очень большая и неконтролируемая скорость тепловыделения, характеризующая воспламенение.

Сгорание топлива в двигателе с искровым зажиганием представляет собой процесс быстрого распространения реакции горения топлива в рабочем объеме цилиндра, протекающий в две фазы.

Изменение содержания СО2 в продуктах сгорания различных газов в зависимости от избытка воздуха.

Наинизшая температура смеси газа и воздуха, при которой выделение тепла за счет реакций горения топлива несколько превышает теплоотдачу, называется температурой воспламенения.

Основные показатели горения алканов.

Низшая температура смеси газа и воздуха, при которой выделение теплоты за счет реакции горения топлива несколько превышает теплоотдачу, называется температурой воспламенения.

При химической совместимости протекания в одном объеме одновременно химических реакций получения целевого продукта и реакции горения топлива, а также при допустимости возникающих температур пламени для осуществления термотехнологических процессов сжигательные устройства устанавливаются только в рабочей камере печи.

Горение — бензин

Горение бензина, керосина и других жидких углеводородов происходит в газовой фазе. Горение может происходить только тогда, когда концентрация пара горючего в воздухе находится в известных пределах, индивидуальных для каждого вещества. Если пары горючего будут содержаться в воздухе IB малом количестве, то горение не возникнет, так же как и в том случае, когда паров горючего будет слишком много, а ислорода — недостаточно.

Изменение температуры на поверхности керосина во1 время тушения его пенами.| Распределение температуры в керосине перед началом тушения ( а и в конце.

При горении бензина, как известно, образуется го-мотермический слой, толщина которого увеличивается со временем.

При горении бензина образуется вода и двуокись углерода. Может ли служить это достаточным подтверждением того, что бензин не является элементом.

При горении бензина, керосина и других жидкостей в резервуарах особенно хорошо видны дробление газового потока на отдельные объемы и сгорание каждого из них в отдельности.

При горении бензина и нефти в резервуарах большого диаметра характер прогрева существенно отличается от описанного выше. При их горении возникает прогретый слой, толщина которого закономерно растет с течением времени и температура одинакова с температурой на поверхности жидкости. Под ним температура жидкости быстро падает и становится почти одинаковой с начальной температурой. Характер кривых показывает, что бензин при горении разбивается как бы на два слоя — на верхний и нижний.

Например, горение бензина на воздухе называют химическим процессом. В этом случае выделяется энергия, равная приблизительно 1300 ккал на 1 моль бензина.

Анализ продуктов горения бензинов и масел приобретает чрезвычайно важное значение, так как знание индивидуального состава таких продуктов необходимо для исследования процессов горения в моторе и для изучения загрязнения воздуха.

Таким образом, при горении бензина в широких резервуарах на излучение расходуется до 40 % теплоты, выделяющейся в результате горения.

В табл. 76 приводится скорость горения бензина с добавками тетранитро-метана.

Опытами установлено, что на скорость горения бензина с поверхности резервуара значительно влияет его диаметр.

Расстановка сил и средств при тушении пожара на перегоне.

С помощью ГПС-600 пожарные успешно справились с ликвидацией горения бензина, разлившегося вдоль железнодорожного полотна, обеспечив продвижение ствольщиков к месту сцепки цистерн. Разъединив их, обрывком контактного провода прицепили к пожарному автомобилю 2 цистерны с бензином и вытянули их из зоны пожара.

Скорость прогрева нефтей в резервуарах различного диаметра.

Особенно большое увеличение скорости прогрева от ветра замечено при горении бензина. При горении бензина в резервуаре 2 64 м при скорости ветра 1 3 м / сек скорость прогрева была 9 63 мм / мин, а при скорости ветра 10 м / сек скорость прогрева увеличивалась до 17 1 мм / мин.

Интенсивность — горение — топливо

Наклонно-переталкивающая решетка ЦК. ТИ.

Интенсивность горения топлива в кипящем слое сильно возрастает по сравнению с горением в плотном слое крупнокускового угля той же марки.

Интенсивность горения топлива в слоевых топках зависит от количества воздуха, подаваемого в слой топлива. При подаче большого количества воздуха скорость его возрастает, поэтому слой топлива может разрушаться. При этом резко возрастают унос частиц топлива и потери тепла от неполного сгорания. В топке системы В. В. Померанцева для обеспечения устойчивости слоя применена зажимающая решетка. Это позволило увеличить подачу воздуха в слой и значительно ускорить процесс горения топлива.

В табл. 2.2 приведены цифры, характеризующие интенсивность горения топлива, снижение концентрации 235и и выход Ri для типичных энергетических реакторов.

Применение карборундовой массы на ряде электростанций позволило значительно повысить интенсивность горения топлива и стойкость зажигательных экранов. Все это привело к увеличению экономичности работы паровых котлов в целом.

К числу таких приборов следует отнести: а) регуляторы интенсивности горения топлива, б) регуляторы температуры теплоносителя, в) автоматические регуляторы температуры воздуха в помещениях.

ГОРН, 1) небольшая печь с открытой неглубокой шахтой, интенсивность горения топлива ( древесного угля, кокса, нефти или газа) в к-рой регулируется подачей воздуха. Используется для плавки металлов в тиглях и нагрева заготовок перед ковкой или закалкой.

Резким увеличением скорости реакций над скоростью подвода кислорода и объясняется практически неограниченная возможность повышения интенсивности горения топлива в слое. Повышение интенсивности горения за счет увеличения скорости продувания кислорода через слой возможно до тех пор, пока дутье не нарушает целостности слоя.

Во-первых, понижение температуры газов на перевале, соответствует более низким температурам в самой топке, что уменьшает интенсивность горения топлива. Конечно, если горение осуществляется в специальном муфеле, в котором оно полностью и заканчивается, то с этой стороны ограничений, в отношении понижения температуры дымовых газов над перевалом, не имеется.

Назначение сверхзвукового диффузора заключается в превращении кинетической энергии набегающего на двигатель сверхзвукового потока в давление, необходимое для повышения интенсивности горения топлива, подводимого в камеру горения через форсунки.

Интенсивность излучения факела на экранные поверхности нагрева 7ЭП в данном сечении по ширине топки является переменной величиной и, как известно, зависит от вида сжигаемого топлива, топочного режима ( интенсивность горения топлива, коэффициент избытка воздуха и др.), удельного теплонапряжения топочного объема, абсолютных размеров топочной камеры и некоторых других параметров. Характер распределения интенсивности излучения факела по ширине топочных экранов определяется радиационной характеристикой излучаемой среды и интенсивностью конвективного обмена внутри топочной камеры.

При отсутствии обходного борова уменьшают интенсивность горения топлива в топке и осторожно увеличивают питание экономайзера, подавая воду в котел или спуская ее по сгонному трубопроводу в питательный бак.

Согласно этим данным в период задержки воспламенения подается 20 — 25 % топлива, а остальное топливо подается полностью в течение первой половины периода горения. После выделения 85 % тепловой энергии интенсивность горения топлива заметно снижается, начинается вялое горение. Это объясняется падением температуры процесса.

Постоянная температура ВОТ на выходе из парогенератора зависит от количества сырья, поступающего в дистилляционный куб, кратности циркуляции ВОТ в змеевика-х и от процесса горения топлива в печи. На современных дистилляционных установках поступление сырья на дистилляцию автоматизировано регуляторами расхода, поэтому температура ВОТ на выходе из парогенератора зависит от интенсивности горения топлива в печи.

Печь оборудована топкой 11, предназначенной для сжигания кускового каменного угля. Топливо сжигается на движущейся цепной колосниковой решетке 12 беспровального типа БЦР ( длина решетки 5 5 м, ширина 2 3 м), которая имеет две ступени скорости. Воздух, подогретый в воздухонагревателе 10 до 120 — 150, подается в топку дутьевым вентилятором типа Сирокко. Интенсивность горения топлива регулируется изменением подачи воздуха. Воздухоподогреватель 10 обогревается уходящими из печи топочными газами.

Температура — воспламенение — топливо

Температура топливо-воздушной смеси на некоторых участках может упасть ниже температуры воспламенения топлива, из-за чего часть его не успевает сгореть. Поэтому должно соблюдаться оптимальное соотношение между топливом и воздухом.

Схемы горения отдельных частиц твердого топлива ( а и отдельных капель жидкого топлива ( б.

Температура, при которой топливо начинает гореть, называется температурой воспламенения топлива. Для торфа она примерно 250, для дров — 300, каменного угля — 350, бурого угля — 400, антрацита — 500, жидкого топлива — 500 — 600, газа — 600 С.

Схемы горения отдельных частиц твердого топлива ( а и отдельных капель жидкого топлива ( б.

Температура, при которой топливо — начинает гореть, называется температурой воспламенения топлива. Для торфа она примерно 250, для дров — 300, каменного угля — 350, бурого угля — 400, антрацита — 500, жид-кого топлива — 500 — 600, газа — 600 С.

Легкость воспламенения топлива в значительной степени зависит от концентрационных пределов и температуры воспламенения топлив. Чем шире концентрационные пределы воспламенения топлив, тем легче осуществляется запуск двигателя. В этом случае в момент запуска в камере сгорания создается большое количество участков, в которых отношение горючего к окислителю находится в пределах воспламенения.

Из данных рисунка следует, что через 4 сут температура достигает температуры воспламенения топлива ( 350 С) на расстоянии 0 5 м от нагнетательной скважины, а через 10 сут — на расстоянии 0 8 м от нее. Таким образом, необходимое время прогрева призабойной зоны пласта с помощью забойного электронагревателя для создания фронта горения составляет 4 — 10 сут.

Величина зоны, отделяющей факел от форсунки, во многом зависит от температуры воспламенения топлива и увеличивается с повышением последней.

Легкость воспламенения топлива в значительной степени зависит и от концентрационных пределов и температуры воспламенения топлив. Чем шире концентрационные пределы воспламенения топлив, тем легче осуществляется запуск двигателя. В этом случае в момент запуска в камере сгорания создается большее количество участков, в которых отношение горючего к окислителю находится в пределах воспламенения.

Конвективный режим применим для печей, работающих при низкой температуре ( ниже температуры воспламенения топлива), поэтому, как правило, в печах, работающих по этому режиму, процесс теплогенерации ( сжигания топлива) осуществляется вне рабочего пространства печи в особой камере, где развивается достаточно высокая температура ( 1000 и выше) для обеспечения нормальных условий сжигания топлива.

Очевидно также, что легкость и надежность запуска будут тем больше, чем ниже температура воспламенения топлива. Последняя зависит от испаряемости топлива.

Очевидно также, что легкость и надежность запуска будут тем больше, чем ниже температура воспламенения топлива. Последняя в свою очередь зависит от испаряемости топлива.

При газообразном теплоносителе конвективный режим применим для печей, работающих при низкой температуре ( ниже температуры воспламенения топлива), поэтому, как правило, в печах, работающих по этому режиму, процесс теплогенерации ( сжигания топлива) осуществляется вне рабочего пространства печи в особой камере, где развивается достаточно высокая температура ( 1000 и выше) для обеспечения нормальных условий сжигания топлива. В соответствии с приведенной во введении классификацией такие конвективные печи являются печами простого вида, в которых механически сочетаются теплогенератор и теплообменник. В некоторых случаях горелочные устройства — газовые горелки так называемого атмосферного типа можно устанавливать и непосредственно в рабочем пространстве печи, что, однако, всегда приводит к известной неравномерности нагрева материала, так как прилежащие к горелкам части поверхности нагрева получают тепло не только путем конвекции, но и частично за счет радиации факелов. В этом отношении применение электрического нагрева предоставляет более широкие возможности, так как температуру резисторов можно выбирать по желанию.

Определить минимально необходимую степень сжатия sVi / V2 и давление в конце сжатия рг, если температура воспламенения топлива равна 630 С.

Горение — топливо

Горение топлива — это химический процесс соединения горючих веществ топлива с кислородом воздуха, который сопровождается интенсивным выделением тепла. Горение топлива может быть полным или неполным.

Горение топлива — быстро протекающая химическая реакция окисления элементов топлива кислородом, сопровождающаяся выделением тепла и света.

Горение топлива в слоевой топке, как и во всякой другой топке, сопровождается потерями тепла.

Горение топлива является химическим процессом, при котором горючие вещества топлива, соединяясь с кислородом воздуха, образуют новые вещества, называемые продуктами сгорания. Особенность этого процесса заключается в том, что он сопровождается выделением тепла.

Горение топлива может быть безотказно вызвано при попадании зажигательного снаряда внутрь протектированного самолетного топливного бака над уровнем жидкости, если в свободном объеме бака находится смесь паров горючего с воздухом; последний может проникать туда через пробоины или просачиваться через неплотности. Горение редко возникает внутри бака при попадании снаряда ниже уровня жидкости. Было потрачено много усилий на создание зажигательных снарядов и пуль, способных воспламенять горючее с первого попадания ниже уровня жидкости. Этого удалось достичь, когда были разработаны зажигательные снаряды с большей продолжительностью вспышки и с продолжительным горением частичек состава, образующихся при взрыве. Эти длительно горящие частички воспламеняют струйки и брызги горючего, выбрасываемые наружу через входное отверстие волной давления, создаваемой снарядом в жидкости. При взрыве снаряда часть топлива будет диспергироваться, образуя взвесь капелек горючего в воздухе, что также благоприятствует воспламенению. Вблизи источника воспламенения часть капель горючего испаряется, эти пары воспламеняются и создают первоначальный фронт пламени.

Горение топлива в камере сгорания происходит при повышенном давлении. При истечении продуктов сгорания из сопла происходит расширение газов, сопровождающееся падением давления и температуры.

Горение топлива происходит вследствие окисления горючей части топлива кислородом воздуха. В результате протекания процессов горения образуются продукты горения, а вследствие выделения тепла развивается определенная температура.

Горение топлива представляет собой химическую реакцию окисления составных частей топлива, протекающую с известной скоростью и сопровождающуюся значительным выделением тепла и повышением температуры.

Горение топлива представляет собой химическую реакцию окисления его составных частей с кислородом воздуха, сопровождающуюся значительным тепловым эффектом.

Горение топлива и ра счш прение продуктов сгорания ( рис. 6.12 в; линия cd на рис. 6.13) происходит при закрытых клапанах. Горит топливо очень быстро — от 0 01 до 0 003 с. Чем больше число оборотов двигателя, тем выше должна быть скорость горения. Для экономичной работы двигателя необходимо, чтобы еще до процесса воспламенения топливо было тщательно перемешано с воздухом. Это опережение достигает 30 угла поворота кривошипа и тем больше, чем больше число оборотов двигателя, поэтому давление в цилиндре достигает максимума непосредственно после прохождения поршнем ВМТ. При этом большая часть топлива сгорает три постоянном объеме.

Горение топлива является химическим процессом, при котором горючие вещества топлива, соединяясь с кислородом воздуха, образуют новые вещества, называемые продуктами горения. Особенность этого процесса в том, что он сопровождается выделением теплоты.

Характеристика различных видов топлива.

Горение топлива представляет собой химическую реакцию окисления составных частей топлива, протекающую с известной скоростью, и сопровождается значительным выделением тепла и повышением температуры.

Горение топлива представляет собой химическую реакцию окисления его горючих составных частей кислородом воздуха, в процессе которой выделяется значительное количество тепла. Для полного сгорания топлива необходимо создать условия, при которых реакция окисления будет происходить легко и быстро.

Горение топлива должно быть равномерным по всему сечению печи.