Технологии энергосбережения

Технологии и проблемы транспортировки углеводородов

 3.9. Взрывоопасные смеси углеводородных газов с воздухом

Природные УВ газы образуют взрывоопасные смеси с воздухом. Существует два предела взрываемости газовоздушных смесей: нижний предел, соответствующий минимальной концентрации горючего газа, при которой горение еще возможно, и верхний предел, соответствующий максимуму этой концентрации (табл. 2.12). При содержании инертных газов в смеси газов пределы их воспламенения также возрастают.

С повышением давления смеси значительно возрастают пределы ее взрываемости. Горение и взрыв - однотипные химические процессы, но резко отличающиеся по интенсивности протекающей реакции. При взрыве реакция происходит очень быстро в замкнутом пространстве без доступа воздуха к очагу воспламенения взрывоопасной газовоздушной смеси.

Таблица 2.12

Показатели газов при температуре окружающей среды Т=00С и Р=0,1 МПа

Screenshot_7

Скорость распространения детонационной волны горения при взрыве (900÷3000 м/с) в несколько раз превышает скорость звука в воздухе при комнатной температуре. Сила взрыва максимальна, когда содержание воздуха в смеси становится теоретически необходимым для полного сгорания.

При концентрации газа в воздухе в пределах воспламенения и при наличии источника воспламенения произойдет взрыв. Если же содержание газа в воздухе меньше нижнего или больше верхнего пределов воспламенения, то смесь не способна взорваться. Струя газовой смеси с концентрацией газа выше верхнего предела воспламенения, поступая в объем воздуха, и, смешиваясь с ним, сгорает спокойным пламенем. Скорость распространения фронта волны горения при атмосферном давлении составляет около 0,3÷2,4 м/с (нижнее значение скоростей - для природных газов, верхнее - для водорода).