|
Havodagi gaz va chang moddalarining yonish jarayoni
|
| bet | 5/9 | | Sana | 19.12.2023 | | Hajmi | 31,01 Kb. | | #123158 |
Bog'liq sanoat korxonalarida xavfsizlikHavodagi gaz va chang moddalarining yonish jarayoni Yonuvchi bug‘ va gazsimon moddalarning yonish va portlash xavfi ularning alangalanish chegaralari, chaqnab yoki alangalanib yonish harorati va alanganing tarqalish tezligi bilan belgilanadi. Yonuvchi gazning havodagi kislorod bilan aralashmasi yonish uchun etarli darajada yig‘ilib qolgan muhitda haroratning ko‘tarilishi, uning o‘zo‘zidan alangalanib ketishiga sabab bo‘ladi. Aralashmaning yonishiga sabab bo‘lgan dastlabki haroratni, uning alangalanish harorati deb ataladi. Gazning havo bilan aralashib yonishi har qanday aralashma holatida ham amalga oshavermaydi, balki ma’lum chegaraviy miqdordagi aralashma hosil bo‘lganidagina yonishi mumkin. Shuning uchun ham aralashmalarning alangalanadigan miqdorlari quyi va yuqori chegaralar sifatida belgilanadi. Bunda gazlarning quyi chegara miqdori deb, ularning alanga hosil qilgan holatidagi minimal miqdori tushuniladi va ana shu quyi chegara, sanoat korxonalarining yong‘in va portlash xavfiga moyillik toifalarini aniqlashda asosiy me’zon bo‘lib xizmat qiladi. Qurilishda ishlatiladigan ba’zi yonuvchi modda va ashyolarning yonish va portlash xavfi o‘zaro birbiriga o‘xshash bo‘ladi. Ammo ahamiyatli farqi shundaki, portlash jarayonida alanganing atrofga tarqalish tezligi yong‘indagiga nisbatan juda yuqori bo‘ladi. YOnuvchi gaz va bug‘larning havo bilan gomogen aralashmasi ma’lum sharoitda portlab yonish imkoniyatiga ega bo‘lishi mumkin. Bino va inshootlarda sodir bo‘lishi mumkin bo‘lgan. portlovchi bosim kuchini aniqlash va engil otiluvchi himoya qurilmalarini loyihalash uchun yong‘in paytida alangani tarqalish tezligini bilish juda zarur hisoblanadi. Modda va ashyolarning yonuvchanlik va portlash xususiyatlari ularning yonish jarayonidagi agregat holatini belgilovchi ko‘rsatkichlar orqali aniqlanadi. Bu ko‘rsatkichlar yonuvchi moddalarning agregat holatiga qarab turlicha bo‘ladi. Jumladan, yonuvchi modda gazsimon bo‘lganda bu ko‘rsatkichlar quydagilardan iborat bo‘ladi: - alanganish chegara miqdori (ACHM); - alangani tarqalish tezligi (ATT); - kislorodni portlashdagi quyi miqdori (KPQM); - o‘z-o‘zidan alangalanish va chaqnab yonish harorati (Ta); - portlash jarayonidagi xavfli bosim (Rmax); - bosimni ko‘tarilish tezligi va boshqalar. Yonuvchi gazsimon moddalarning atmosferada alangalanish chegaralari, ularni ma’lum atmosfera bosimi ostida, tashqi harorat manbai ta’siridan (butun hajmi bo‘yicha) alangalana olish imkoniyatiga ega bo‘lgan, havodagi nisbiy miqdori bilan aniqlanadi. Bunday holatdagi gazlarning yonish va portlash chegaralari ikkita, ya’ni quyi va yuqori chegara miqdorlar hajmida bo‘ladi. Aralashma tarkibidagi yonuvchi gazsimon moddaning aralashmada portlash yoki yong‘inni keltirib chiqara oladigan eng ko‘p miqdori, uning yuqori chegaraviy miqdori (YUCHM), va yonish sodir bo‘lmaydigan eng kam miqdori esa quyi chegaraviy miqdor (QCHM) deyiladi. Bu alangalanish chegaralari gazsimon yonuvchi moddalarning portlash (yonish) xavfini aniqlash bo‘yicha asosiy baholash o‘lchami hisoblanadi va ular quyidagi ifodalar orqali aniqlanadi: QCHM=M/(N-1) 4,76 Vt , mg/l, yoki QCHM=100/ 1+(N-1) 4,76 , % YUCHM=4M/(4+4,76N)Vt, mg/l, yoki YUCHM=4*100/4+4,76 N ,% bunda M-aralashmadagi yonuvchi moddaning massasi, g/mol, N-1 g/mol. gaz massasini yoqishda qatnashuvchi kislorodni atomlar soni, Vtaralashmaning boshlang‘ich haroratida 1 mol. yonuvchi gazning hajmi, ml. Havoning tarkibida yonuvchi gaz va chang moddalarining yig‘ilib qolishi, yong‘inni keltirib chiqaradigan asosiy sabablardan hisoblanadi. Xalq xo‘jaligi uchun xizmat qiladigan isitgich bug‘xonalarida bunday holatning sodir bo‘lishiga, ulardagi asbob va uskunalarni ishlatishda xavfsizlik qoidalariga rioya qilmaslik, elektr yoritgichlar va dastgohlardagi nosozliklar, qozon o‘txonasida va gaz uzatgich quvurlarda portlash xavfini chaqiruvchi aralashmalarni hosil bo‘lishi, yonuvchi moddalar bug‘i va changini hamda neft mahsulotlariga bulangan lattalarning o‘z-o‘zidan alangalanishi, gaz uzatgich quvurlarning ulangan joylaridan gazning oqib chiqishi, gaz aralashmasi xavfli miqdorga etishi mumkin bo‘lgan xonalarda elektr tarmog‘idan uchqun chaqnashi, chekish uchun gugurt chaqilishi, elektr payvandlash ishlarini olib borilishi va boshqalar asosiy omillardan bo‘ladi. Odatda yonuvchi moddaning yonish jarayonida tezlatgich (katalizator) sifatida, havodagi kislorod ishtirok etadi va uning atmosferadagi azotga nisbati 1/3,76 ni tashkil etadi. Shu boisdan yonish reyaksiyalarini hisoblashda azotning ishtiroki inobatga olinishi shart. Yonuvchi gazlarning havo bilan har qanday nisbatdagi oddiy aralashmasi o‘z-o‘zidan alangalanavermaydi, balki uning harorati ma’lum miqdordan, ya’ni alangalanish haroratiga teng yoki undan yuqori bo‘lgandagina yonishi mumkin. Quyidagi 5.4-jadvalda kundalik hayot faoliyatimizda ishlatiladigan tabiiy va sun’iy hosil bo‘ladigan asosiy yonuvchi gazlarni alangalanish harorati va chegaralaridan namunalar berilgan. Agar aralashma tarkibida bir nechta yonuvchi gazlar ishtirok etadigan bo‘lsa, aralashmaning taqribiy alangalanish chegarasi (Psm), Le-SHatelening quyidagi formulasi orqali aniqlanishi mumkin: % 100 D d S s B b А а Psm (5.3) bunda a, b, s va d – aralashma tarkibidagi yonuvchi gazlarning miqdori, %; A, B, S va D – aralashma tarkibidagi yonuvchi gazlarning yuqori (yoki quyi) alangalanish chegaralari, % 5.4-jadvaldan olinadi. Tarkibida yonmaydigan gazlarning miqdori ko‘proq bo‘’lgan aralashmalarni alangalanish chegarasini aniqlashda bu formula kerakli aniqlikni ta’minlab berolmaydi, shu sababdan bu xildagi aralashmalarni alangalanish chegaralarini aniqlashda, yuqori aniqlikdagi murakkab formulalardan foydalaniladi yoki alangalanish chegaralari tajriba usuli bilan aniqlanadi. Yonuvchi gazlarni havo bilan aralashganda, alangalanish harorati va portlash chegaralari 5.4-jadval Gaz turlari Alangalanish harorati, oC Maksimal yonish harorati, oC Normal sharoitda (T=20oC, P=760 mm.sm.us.) yonuvchi gazlarni alangalanish chegaralari (foiz hajmida) Quyi chegara Yuqori chegara Butan Butilen Vodorod Metan Karbon oksidi Propan Propilen Etan Etilen Koksli Slanetsli 490 445 510 645 610 510 455 530 510 640 700 2120 2043 2230 2043 2110 2110 2224 2100 2020 2090 1900 1,9 1,745 12,5 2,12 3,135-6 6-8 8,59 75 15 75 9,5 9,7 12,5 28,6 30 -32 30 -40 Yonish jarayoni odatda havodagi gazlarni haroratini va bosimini tez ko‘tarilishiga olib keladi. Bu hol xona ichida sodir bo‘lsa, undagi yonuvchi gaz aralashmasi portlashi mumkin. Yonuvchi gaz va havo aralashmasi portlaganda bosim 7-8 kg/sm2 gacha ko‘tarilishi mumkin. Portlash jarayonida bosimni ko‘tarilishi quyidagi formula bilan aniqlanadi: t n Р t m Р das das por por ( 273) ( 273) (5.4) bunda Rpor -portlash vaqtidagi havoning mutlaq bosimi, at; Rdas -aralashmaning dastlabki mutlaq bosimi, at; tpor -portlash paytidagi maksimal harorat, oC, jad. 2; tdas -aralashmaning dastlabki harorati, oC; m-aralashmaning yonish reayaksiyasi tenglamasidagi molekulalar soni; n-aralashmaning portlash oldidagi molekulalar soni. Chang zarrachalarining yonish va portlash xususiyatlari, ularning qanday moddadan tashkil topganligi, o‘z-o‘zidan alangalanish harorati va quyi chegaraviy miqdorlari bilan aniqlanadi. Yonuvchi chang zarrachalari havo bilan aralashganda, ma’lum harorat va bosim ta’sirida yonishi yoki portlashi mumkin. Ularning bunday sharoitda yonishi (yoki portlashi) uchun etarli bo‘lgan eng kam miqdoriga, qo‘yi alangalanuvchi chegara miqdori deb yuritiladi. Qurilish me’yorlari va qoidalariga binoan changlar ikki turga ajratilgan, ya’ni yonuvchanlik quyi chegara miqdori 65 g/m3 dan yuqori bo‘lganda yonishga xavfli va portlashining quyi chegara miqdori 65 g/m3 dan past bo‘lganda portlashga xavfli xisoblanadi. Bundan tashqari chang yonuvchanligi va portlashga moyilligi bo‘yicha 4-ta sinfga bo‘linadi, ya’ni portlash xavfi bo‘yicha ikkita sinfga: 1-sinf: qo‘yi portlash chegara miqdori 15 g/m3 gacha bo‘lgan portlovchi changlar; 2-sinf: qo‘yi portlash chegara miqdori 15 g/m3 dan yuqori bo‘lgan portlovchi changlar. Hamda alangalanib yonish bo‘yicha ikkita sinfga bo‘linadi: 3-sinf: alangalanish harorati 2500Cgacha bo‘lgan yonuvchi changlar; 4-sinf: alangalanish harorati 2500Cdan yuqori bo‘lgan yonuvchi changlar. Ba’zi yonuvchi changlarning yonish va portlash quyi chegara miqdori quyidagicha. Masalan, un changi- 30 g/m3 , kraxmal changi- 40 g/m3 , paxta changi 65 g/m3dan yuqori, yog‘och changi- 67 g/m3 , tamaki changi- 68 g/m3 , tosh ko’mir changi-114 g/m3 yonuvchilarga, kanifol changi- 5 g/m3 , oltingugurt changi- 2,3 g/m3 , shakar changi - 8,9 g/m3 va boshqalar portlovchilarga misol bo‘ladi. Changlarni yuqori miqdroiy alangalanish chegaralari odatda etarli darajada baland bo‘lganligi sababli, ishlab chiqarish sharoitida ularga etishib bo‘lmaydi. Yonuvchi suyuqliklarning yonish xavfi, odatda ularning harorat ko‘rsatkichlari, kimyoviy tarkibi hamda bug‘lanish xususiyatlari bilan belgilanadi. Ba’zi engil alangalanuvchi suyuqliklarni chaqnab portlashiga tashqi muhit haroratining ko‘tarilishi sabab bo‘lishi mumkin. Yonuvchi suyuq moddalarni o‘rab turgan muhit haroratining ko‘tarilishi tufayli, ularning sirtida yonuvchi bug‘lar yig‘ilib qolishi va tashqi issiqlik manbai ta’sirida, alangalanmasdan portlashga moyil bo‘lgan holat yuzaga kelishi mumkin. Ana shu holatni yuzaga keltiruvchi eng kichik harorat, chaqnash harorati deb qabul qilingan. Suyuqliklarning yonuvchanlik darajasi ularning chaqnash haroratiga qarab belgilanadi va ikki toifaga bo‘linadi. Ya’ni, chaqnash harorati 61oCdan past bo‘lgan suyuqliklar engil alangalanuvchi va yuqori bo‘lganlari esa engil yonuvchi suyuqliklar turkumiga kiritilgan. Ishlab chiqarishda, harorati chaqnash haroratidan yuqori bo‘lgan muhitlarda, bu turdagi suyuqliklarni qo‘llanilishi xavfli hisoblanadi. Davlat xavfsizlik me’zonida ba’zi engil yonuvchi suyuqliklarning chaqnash harorati quyidagicha berilgan: Atseton-1,80C, benzol-150C, benzin- 500C, solyarka –380C, kerosin –280C, skipidar –340C, toluol-6 0C, ksilol –230C, motor yonilg‘isi-700C va boshqalar. Ormandi va Grevenlar tajribalarga tayangan holda, har qanday yonuvchan suyuqliklarning xavfli chaqnash harorati ularni qaynash harorati bilan bog‘liqligini quyidagicha ifoda etishni taklif etganlar. Tchaq =0,736 Tqay (5.5) Masalan, benzolni qaynash harorati tq=+80,1oCbo’lsa, uning absolyut qaynash harorati Tqay =273+80=353 oK ga teng bo‘ladi. Chaqnash haroratining mutloq qiymati bolsa Tchaq=353·0,736=260oK yoki tchaq=260−273=−13oC bo’ladi. Bug‘larda hosil bo‘lishi mumkin bo‘lgan bosimni Tornton formulasi orqali aniqlab chaqnash haroratini topish mumkin Pch= Pu /[1+ (N-1) 4,76] (5.6) bunda Pch- bug‘ning chaqnash haroratiga xos bosimi, mm.sm.ust; Pu- bug‘ va havo aralashmasining umumiy bosimi, mm.sm.ust; N-1 g/mol. yonuvchi suyuqlikni yonishi uchun zarur bo‘lgan kislorodning atomlar soni. Masalan, ma’lumki havoning bosimi 750mm.sm.ust. teng bo‘lganda, benzol – С6N6 ni havoda yonishini quyidagicha kechadi: С6N6 +7,5O2 + 79/21·7,5N2 + 6СO2 + 3N2O + 79/21·7,5N2 , bundan ko‘rinib turibtiki N=15. Demak, Pch = Pu /[1+ (N-1)4,76]= 750/(1+(15- 1)4,76)=11mm.sm.ust.ga teng bo‘ladi. Benzol bug‘larini bunday bosimni hosil bo‘lishiga sabab bo‘ladigan chaqnash harorati tch =−120С ga teng. Chaqnash haroratiga mos keladigan bosim quyidagi formuladan ham oson aniqlanadi Rch = Ru/8M (5.7) bunda Rch- chaqnash haroratiga mos bosim, mm.sm.ust. Ru- aralashmaning havo bilan umumiy bosimi, mm.sm.ust; M-1 mol yonuvchi aralashmani yonishida ishtirok etuvchi kislorodning molekulalar soni.
|
| |
