iskre
iskre(električna iskra) - nestacionarni oblik električnog pražnjenja koji se javlja u gasovima. Takvo pražnjenje se obično javlja pri pritiscima reda atmosferskih i praćeno je karakterističnim zvučnim efektom - "pukotinom" iskre. Temperatura u glavnom kanalu varničnog pražnjenja može doseći 10.000. U prirodi se iskre često javljaju u obliku munje. Udaljenost koju "probuši" iskra u zraku ovisi o naponu i smatra se 10 kV po 1 centimetru.
Uslovi
Varničko pražnjenje obično nastaje ako izvor energije nije dovoljno jak da izdrži stacionarni luk ili užareno pražnjenje. U tom slučaju, istovremeno sa naglim porastom struje pražnjenja, napon na prazninom pražnjenju za vrlo kratko vrijeme (od nekoliko mikrosekundi do nekoliko stotina mikrosekundi) pada ispod napona gašenja iskrističnog pražnjenja, što dovodi do prestanak otpusta. Tada se potencijalna razlika između elektroda ponovo povećava, dostiže napon paljenja i proces se ponavlja. U drugim slučajevima, kada je snaga izvora energije dovoljno velika, uočava se i čitav niz pojava karakterističnih za ovo pražnjenje, ali oni su samo prolazni proces koji dovodi do stvaranja pražnjenja drugačijeg tipa – najčešće lučnog. . Ako izvor struje nije u stanju da održi samoodrživo električno pražnjenje dugo vremena, tada se opaža oblik samopražnjenja, koji se zove varničko pražnjenje.
Priroda
Varničko pražnjenje je snop svijetlih, brzo nestajućih ili međusobno zamjenjujućih filamentnih, često jako razgranatih traka - iskričastih kanala. Ovi kanali su ispunjeni plazmom, koja u snažnom iskričnom pražnjenju uključuje ne samo jone izvornog gasa, već i ione elektrodne supstance, koja pod dejstvom pražnjenja intenzivno isparava. Mehanizam nastanka varničkih kanala (i, posljedično, pojave varničnog pražnjenja) objašnjava se streamer teorijom električnog sloma plinova. Prema ovoj teoriji, od elektronskih lavina koje nastaju u električnom polju pražnjenja, pod određenim uvjetima nastaju strimeri - slabo svijetleći tanki razgranati kanali koji sadrže atome joniziranog plina i od njih se odvajaju slobodni elektroni. Među njima se mogu izdvojiti tzv. vođa - slabo svjetleće pražnjenje, "utireći" put glavnom pražnjenju. On, krećući se od jedne elektrode do druge, pokriva prazninu i povezuje elektrode s kontinuiranim provodljivim kanalom. Zatim, u suprotnom smjeru duž položene staze, prolazi glavno pražnjenje, praćeno naglim povećanjem jačine struje i količine energije koja se u njima oslobađa. Svaki kanal se brzo širi, što rezultira udarnim valom na njegovim granicama. Kombinacija udarnih valova iz proširenih kanala iskri stvara zvuk koji se percipira kao "pukot" iskre (u slučaju munje - grmljavine).
Napon paljenja iskrenog pražnjenja je obično prilično visok. Jačina električnog polja u iskri pada sa nekoliko desetina kilovolti po centimetru (kv/cm) u trenutku proboja na ~100 volti po centimetru (v/cm) nakon nekoliko mikrosekundi. Maksimalna struja u snažnom iskrenom pražnjenju može doseći vrijednosti od nekoliko stotina hiljada ampera.
Posebna vrsta iskrenog pražnjenja - klizno pražnjenje iskre, koji nastaje duž granice između plina i čvrstog dielektrika smještenog između elektroda, pod uvjetom da jačina polja premašuje snagu proboja zraka. Područja kliznog varničnog pražnjenja, u kojima prevladavaju naboji jednog predznaka, induciraju naboje različitog predznaka na površini dielektrika, zbog čega iskristi kanali puze duž površine dielektrika, formirajući takozvane Lichtenbergove figure. . Procesi slični onima koji se dešavaju tokom varničnog pražnjenja takođe su karakteristični za pražnjenje četkicom, koje je prelazna faza između korone i varnice.
Ponašanje varničnog pražnjenja može se vrlo dobro videti u usporenom snimanju pražnjenja (Fpuls = 500 Hz, U = 400 kV) dobijenih iz Teslinog transformatora. Prosječna struja i trajanje impulsa nisu dovoljni za paljenje luka, ali su sasvim pogodni za formiranje kanala svijetle iskre.
Bilješke
Izvori
- A. A. Vorobyov, Visokonaponska tehnika. - Moskva-Lenjingrad, GosEnergoIzdat, 1945.
- Fizička enciklopedija, v.2 - M.: Velika ruska enciklopedija str.218.
- Reiser Yu.P. Fizika gasnog pražnjenja. - 2. izd. - M.: Nauka, 1992. - 536 str. - ISBN 5-02014615-3
vidi takođe
Wikimedia fondacija. 2010 .
Pogledajte šta je "Spark Discharge" u drugim rječnicima:
- (varnica), nestabilan električni. pražnjenje koje nastaje kada, odmah nakon proboja praznine, napon na njemu padne za vrlo kratko vrijeme (od nekoliko djelića mikrosekundi do stotina mikrosekundi) ispod vrijednosti napona ... ... Physical Encyclopedia
iskre- Električno impulsno pražnjenje u obliku svjetlosne niti, koje se javlja pri visokom pritisku plina i karakterizira ga visoki intenzitet spektralnih linija joniziranih atoma ili molekula. [GOST 13820 77] iskričko pražnjenje Potpuno pražnjenje u ... ... Priručnik tehničkog prevodioca
- (električna iskra) nestacionarno električno pražnjenje u gasu koje se javlja u električnom polju pri pritisku gasa do nekoliko atmosfera. Odlikuje se krivudavim razgranatim oblikom i brzim razvojem (oko 10 7 s). Temperatura u glavnom kanalu... Veliki enciklopedijski rječnik
Kibirkštinis išlydis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. iskra za pražnjenje vok. Funkenentladung, f; Funkentladung, f rus. iskri, m pranc. décharge par étincelles, f … Fizikos terminų žodynas
Varnica, jedan od oblika električnog pražnjenja u plinovima; obično se javlja pri pritiscima reda atmosferskog pritiska i praćen je karakterističnim zvučnim efektom "pucketanja" varnice. U prirodnim uslovima, I. p. najčešće posmatrano u obliku munje ... ... Velika sovjetska enciklopedija
Električna iskra, nestacionarno električno pražnjenje u plinu koje se javlja u električnom. polje pod pritiskom gasa do nekoliko. stotine kPa. Odlikuje se vijugavim razgranatim oblikom i brzim razvojem (oko 10 7 s), praćen karakterističnim zvukom ... ... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik
- (električna iskra), nestacionarni električni. pražnjenje u gasu koje se javlja u električnom polje pod pritiskom gasa do nekoliko. atm. Odlikuje se krivudavim razgranatim oblikom i brzim razvojem (oko 10 7. godine). Tempo pa in ch. kanal I. r. dostiže 10.000 K... Prirodna nauka. enciklopedijski rječnik
U uvjetima proizvodnje, izvori paljenja mogu biti vrlo raznoliki kako po prirodi izgleda tako i po parametrima.
Među mogućim izvorima paljenja izdvajamo otvorenu vatru i užarene produkte sagorevanja; termička manifestacija mehaničke energije; toplota, manifestacija električne energije; termička manifestacija hemijskih reakcija.
Otvorena vatra i vrući proizvodi sagorevanja. Požari i eksplozije često nastaju zbog stalno djelujućih ili iznenadnih izvora otvorene vatre i produkata koji prate proces sagorijevanja – varnica, vrućih plinova.
Otvorena vatra može zapaliti skoro sve zapaljive materije, jer je temperatura tokom sagorevanja plamena veoma visoka (od 700 do 1500 °C); u ovom slučaju se oslobađa velika količina topline i proces sagorijevanja je u pravilu dug. Izvori požara mogu biti različiti - tehnološke peći za grijanje, reaktori koji djeluju na vatru, regeneratori sa gorućim organskim tvarima iz negorivih katalizatora, peći i instalacije za spaljivanje i odlaganje otpada, baklji za sagorijevanje bočnih i pratećih plinova, pušenje, korištenje baklji za cijevi za grijanje itd. e. Glavna mjera zaštite od požara od stacionarnih izvora otvorene vatre je njihova izolacija od zapaljivih para i gasova u slučaju nezgoda i oštećenja. Zbog toga je protivpožarne uređaje bolje postaviti na otvorene prostore sa određenim protupožarnim razmakom od susjednih uređaja ili ih izolirati, postavljajući ih odvojeno u zatvorenim prostorima.
Vanjske cjevaste peći za pečenje opremljene su uređajem koji omogućava, u slučaju nezgoda, stvaranje parne zavjese oko njih, a u prisustvu susjednih uređaja s ukapljenim plinovima (na primjer, postrojenja za frakcioniranje plina), peći se odvajaju od njih. praznim zidom visine 2-3 m i na njega se postavlja perforirana cijev koja stvara parni veo. Za sigurno paljenje peći koriste se električni upaljači ili specijalni plinski upaljači. Nerijetko se požari i eksplozije događaju prilikom izvođenja vrućih (na primjer, zavarivanja) popravnih radova zbog nepripremljenosti aparata (kao što je gore navedeno) i mjesta na kojima se nalaze. Popravke požara, osim
prisustvo otvorenog plamena, praćeno ekspanzijom
sa strane i pada na donje površine zagrijanih metalnih čestica, gdje mogu zapaliti zapaljive materijale. Dakle, pored odgovarajuće pripreme uređaja za popravku, priprema se i okolna lokacija. Svi zapaljivi materijali i prašina se uklanjaju u radijusu od 10 m, zapaljive konstrukcije su zaštićene paravanima, a poduzimaju se mjere za sprječavanje ulaska varnica u podove ispod. Velika većina vrućih radova izvodi se pomoću posebno opremljenih stacionarnih mjesta ili radionica.
Za proizvodnju toplog rada u svakom pojedinačnom slučaju pribavlja se posebna dozvola uprave i sankcija vatrogasne službe.
Po potrebi se razvijaju dodatne sigurnosne mjere. Mjesta toplih radova pregledavaju vatrogasni stručnjaci prije i nakon završetka rada. Po potrebi se u vrijeme rada postavlja vatrogasni dom sa odgovarajućom vatrogasnom opremom.
Za pušenje na teritoriji preduzeća iu radionicama su opremljene posebne prostorije ili se dodeljuju odgovarajući prostori; Topla voda, para ili indukcijski grijači se koriste za odmrzavanje smrznutih cijevi.
Varnice su usijane čvrste čestice nepotpuno sagorelog goriva. Temperatura takvih varnica je najčešće u rasponu od 700-900°C. Kada uđe u zrak, iskra relativno sporo izgara, jer se na njenoj površini djelomično adsorbiraju ugljični dioksid i drugi produkti sagorijevanja.
Smanjenje opasnosti od požara od djelovanja varnica postiže se otklanjanjem uzroka varničenja, a po potrebi i hvatanjem ili gašenjem varnica.
Hvatanje i gašenje varnica pri radu peći i motora sa unutrašnjim sagorevanjem ostvaruje se upotrebom varničara i varničara. Dizajn odvodnika varnica je vrlo raznolik. Uređaji za hvatanje i gašenje varnica zasnivaju se na upotrebi gravitacije (taložne komore), sile inercije (komorije sa pregradama, mlaznicama, mrežama, žaluzinama), centrifugalne sile (ciklon
zamke, turbina-vorteks), električne sile privlačenja (električni filteri), hlađenje produkata sagorevanja vodom (vodene zavese, zarobljavanje uz površinu vode), hlađenje i razređivanje gasova vodenom parom itd. U nekim slučajevima se ugrađuju.
/ - ložište; 2 - komora za taloženje; 3 - ciklonski hvatač iskri; 4 - mlaznica za naknadno sagorevanje 
nekoliko sistema za gašenje varnica u seriji, kao što je prikazano na sl. 3.7.
Toplotna manifestacija mehaničke energije. Pretvaranje mehaničke energije u toplotu, koja je opasna u smislu požara, nastaje pri udarima čvrstih tela sa stvaranjem varnica, trenju tela pri međusobnom kretanju jedno u odnosu na drugo, adijabatskom kompresiji gasova itd.
Iskre od udara i trenja nastaju uz dovoljno jak udar ili intenzivnu abraziju metala i drugih čvrstih materija. Visoka temperatura iskri trenja određena je ne samo kvalitetom metala, već i njegovom oksidacijom atmosferskim kisikom. Temperatura iskre nelegiranih mekih čelika ponekad prelazi
1500° C. Promjena temperature udarnih i frikcionih iskri u zavisnosti od materijala sudarajućih tijela i primijenjene sile prikazana je na grafikonu na sl. 3.8. Unatoč visokoj temperaturi, udarne i frikcione varnice imaju malu količinu topline zbog neznatnosti svoje mase. Brojni eksperimenti su to potvrdili 
Rice. 3.8. Zavisnost temperature udarnih i frikcionih varnica o pritisku sudarajućih tijela
Najosjetljiviji na iskre od udara i trenja su acetilen, etilen, ugljični disulfid, ugljični monoksid, vodonik. Supstance koje imaju dug period indukcije i zahtevaju značajnu količinu toplote da bi se zapalile (metan, prirodni gas, amonijak, aerosoli, itd.) ne zapaljuju se varnicama od udara i trenja.
Iskre koje padaju na taloženu prašinu i vlaknaste materijale stvaraju tinjajuće džepove koji mogu uzrokovati požar ili eksploziju. Iskre nastale udarima aluminijskih predmeta o oksidirane površine čeličnih dijelova imaju veliku zapaljivu sposobnost. Sprečavanje eksplozija i požara od udarnih i tarnih varnica postiže se upotrebom alata koji ne varniče za svakodnevnu upotrebu i pri vanrednim radovima u eksplozivnim radionicama; mag-
separatori niti i hvatači kamena na linijama "dobavljanja sirovina za udarne mašine, mlinove i sl. aparate; izradu mašinskih delova koji se mogu međusobno sudariti od metala otpornih na varničenje ili striktnim podešavanjem razmaka između njih.
Alati od fosforne bronze, bakra, legura aluminijuma AKM-5-2 i D-16, legiranih čelika koji sadrže 6-8% silicijuma i 2-5% titana itd. smatraju se neiskričnim.Ne preporučuje se upotreba bakreni alat. U svim slučajevima, gdje je moguće, udarne operacije treba zamijeniti neudarnim*. Prilikom upotrebe čeličnih udarnih alata u eksplozivnim sredinama, mjesto rada je jako ventilirano, površine koje se sudaraju podmazuju mašću.
Zagrijavanje tijela od trenja pri međusobnom kretanju zavisi od stanja površina trljajućih tijela, kvaliteta njihovog podmazivanja, pritiska tijela jedno na drugo i uslova odvođenja topline u okolinu.
U normalnom stanju i ispravnom radu trljajućih parova, višak proizvedene toplote se blagovremeno odvodi u okolinu, osiguravajući da se temperatura održava na datom nivou, tj. ako je Qtp = QnoT, tada /work = Const. Kršenje ove jednakosti će dovesti do povećanja temperature tijela koja se trlja. Iz tog razloga dolazi do opasnog pregrijavanja u ležajevima mašina i aparata, pri proklizavanju transportnih traka i pogonskih traka, pri namotavanju vlaknastih materijala na rotirajuća vratila, pri obradi čvrstih zapaljivih materija itd.
Kako bi se smanjila mogućnost pregrijavanja, umjesto kliznih ležajeva koriste se kotrljajni ležajevi za brza i jako opterećena vratila.
Od velikog značaja je sistematsko podmazivanje ležajeva (posebno kliznih). Za normalno podmazivanje ležajeva, koristite razred ulja koji je usvojen uzimajući u obzir opterećenje i broj okretaja osovine. Ako prirodno hlađenje nije dovoljno za uklanjanje viška toplote, organizirajte prisilno hlađenje ležaja tekućom vodom ili cirkulirajućim uljem, osigurajte kontrolu temperature
ležajeva i tečnosti koja se koristi za njihovo hlađenje. Stanje ležajeva se sistematski prati, čiste se od prašine i prljavštine, sprečavaju se preopterećenja, vibracije, izobličenja i zagrevanje iznad utvrđenih temperatura.
Ne dozvoliti „preopterećenje transportera, štipanje trake, popuštanje zatezanja trake, remena. Koriste se uređaji koji automatski signaliziraju rad preopterećenja. Umjesto prijenosa s ravnim remenom koriste se klinasti prijenosi koji praktično isključuju proklizavanje.
Zazori između osovina i ležajeva, čahure, kućišta, štitova i drugih uređaja protiv namotaja koriste se za zaštitu vratila od kontakta s vlaknastim materijalima. U nekim slučajevima se ugrađuju noževi protiv namotavanja itd.
Zagrijavanje zapaljivih plinova i zraka prilikom njihovog kompresije u kompresorima. Povećanje temperature gasa tokom adijabatske kompresije određeno je jednadžbom
gdje je Tll1 Tk - temperatura plina prije i poslije kompresije, °K; Pm Pk - početni i završni pritisak, kg / cm2 \ k - adijabatski indeks, za vazduh? = 1,41.
Temperatura gasa u cilindrima kompresora pri normalnom omjeru kompresije ne prelazi 140-160°C. Budući da konačna temperatura plina pri kompresiji zavisi od omjera kompresije, kao i od početne temperature plina, kako bi se izbjeglo prekomjerno pregrijavanje kada komprimiran na visoke tlakove, plin se kompresuje postepeno u višestepenim kompresorima i hladi nakon svake kompresijske faze u međustepenim rashladnim uređajima. Da biste izbjegli oštećenje kompresora, kontrolirajte temperaturu i tlak plina.
Povećanje temperature tokom kompresije zraka često dovodi do eksplozije kompresora. Eksplozivne koncentracije nastaju kao rezultat isparavanja i razgradnje ulja za podmazivanje na povišenim temperaturama. Izvori paljenja su džepovi spontanog sagorevanja produkata raspadanja ulja taloženih u kanalu za dovod vazduha i prijemniku. Utvrđeno je da se za svaki porast temperature IO0C u cilindrima kompresora oksidacijski procesi ubrzavaju 2-3 puta. Prirodno, eksplozije se u pravilu ne događaju u cilindrima kompresora, već u odvodnim zračnim kanalima i praćene su izgaranjem uljnog kondenzata i produkata raspadanja ulja koji se nakupljaju na unutrašnjoj površini zračnih kanala. Kako bi se izbjegle eksplozije zračnih kompresora, pored praćenja temperature i pritiska zraka, postavljaju i striktno održavaju optimalne norme za snabdijevanje mazivim uljem, sistematski čiste odvodne zračne kanale i prijemnike od zapaljivih naslaga.
Toplotna manifestacija električne energije. Toplotni efekat električne struje može se manifestovati u obliku električnih varnica i luka tokom kratkog spoja; prekomjerno pregrijavanje motora, strojeva, kontakata i pojedinih dijelova električnih mreža pri preopterećenjima i prijelaznim otporima; pregrijavanje kao rezultat manifestacije vrtložnih struja indukcije i samoindukcije; sa iskrenim pražnjenjima statičkog elektriciteta i pražnjenjima atmosferskog elektriciteta.
Prilikom procjene mogućnosti nastanka požara od elektro opreme potrebno je uzeti u obzir prisustvo, stanje i usklađenost postojeće zaštite od uticaja okoline, kratkih spojeva, preopterećenja, prolaznih otpora, pražnjenja statičkog i atmosferskog elektriciteta.
Toplinska manifestacija hemijskih reakcija. Hemijske reakcije koje se odvijaju uz oslobađanje značajne količine topline prikrivaju mogućnost požara ili eksplozije, jer se u tom slučaju reagirajuće ili obližnje zapaljive tvari mogu zagrijati do temperature njihovog samozapaljenja.
Prema opasnosti od termičkih manifestacija egzotermnih reakcija, hemikalije se dijele u sljedeće grupe (za više detalja vidi poglavlje I).
a. Supstance koje se pale u kontaktu sa vazduhom, tj. imaju temperaturu samozapaljenja ispod temperature okoline (na primer, organoaluminijumska jedinjenja) ili su zagrejane iznad njihove temperature samopaljenja.
b. Supstance koje se spontano pale u vazduhu - biljna ulja i životinjske masti, ugalj i drveni ugalj, sulfidi gvožđa, čađ, aluminijum u prahu, cink, titanijum, magnezijum, treset, otpadni nitrogliftalni lakovi itd.
Spontano sagorevanje materija sprečava se smanjenjem površine oksidacije, poboljšanjem uslova za odvođenje toplote u okolinu, snižavanjem početne temperature medijuma, upotrebom inhibitora procesa spontanog sagorevanja, izolacijom supstanci od kontakta sa vazduhom (skladištenje i prerada pod zaštitom). nezapaljivih gasova, štiteći površinu zgnječenih materija filmom masti itd.).
in. Supstance koje se pale u interakciji sa vodom su alkalni metali (Na, K, Li), kalcijum karbid, živo kreč, prah i strugotine magnezijuma, titana, organoaluminijumska jedinjenja (trietilaluminijum, triizobutil aluminijum, dietil aluminijum hlorid itd.). Mnoge od ove grupe supstanci u interakciji sa vodom stvaraju zapaljive gasove (vodonik, acetilen), koji se mogu zapaliti tokom reakcije, a neke od njih (na primer, organoaluminijumska jedinjenja) daju eksploziju u dodiru sa vodom. Naravno, takve tvari se skladište i koriste, štiteći industrijsku, atmosfersku i zemljišnu vodu od kontakta s njima.
d) Supstance koje se zapale u međusobnom kontaktu su uglavnom oksidanti, sposobni da zapale zapaljive materije pod određenim uslovima. Reakcije interakcije oksidacionih sredstava sa zapaljivim supstancama su olakšane drobljenjem supstanci, povišenom temperaturom i prisustvom pokretača procesa. U nekim slučajevima, reakcije su u prirodi eksplozije. Oksidante se ne smeju skladištiti zajedno sa zapaljivim materijama, ne sme se dozvoliti njihov međusobni kontakt, osim ako je to zbog prirode tehnološkog procesa.
e) Supstance sposobne da se raspadnu paljenjem ili eksplozijom pri zagrevanju, udaru, kompresiji itd. Tu spadaju eksplozivi, šalitra, peroksidi, hidroperoksidi, acetilen, ChKhZ-57 (azodinitril izobutirna kiselina) porofor, itd. Takve supstance štite od opasnih temperatura i opasnih mehaničkih efekata tokom skladištenja i upotrebe.
Hemikalije navedenih grupa ne smeju se skladištiti zajedno, kao ni zajedno sa drugim zapaljivim materijama i materijalima.
Električne varnice su često uzrok požara. Oni su u stanju da zapale ne samo gasove, tečnosti, prašinu, već i neke čvrste materije. U tehnologiji se električne varnice često koriste kao izvor paljenja. Mehanizam paljenja zapaljivih materija električnom varnicom je složeniji od paljenja zagrejanim telom. Kada se u zapremini gasa između elektroda formira iskra, molekuli se pobuđuju i jonizuju, što utiče na prirodu toka hemijskih reakcija. Istovremeno se javlja intenzivan porast temperature u glavnom dijelu ljuske. S tim u vezi, iznesene su dvije teorije mehanizma paljenja električnim iskrama: ionska i termička. Trenutno ovo pitanje još nije dovoljno proučeno. Istraživanja pokazuju da su i električni i termalni faktori uključeni u mehanizam paljenja električnim varnicama. Istovremeno, električni uslovi prevladavaju u nekim uslovima, a termalni uslovi u drugim. S obzirom da rezultati istraživanja i zaključci sa stanovišta jonske teorije nisu u suprotnosti sa termalnom, pri objašnjavanju mehanizma paljenja od električnih varnica obično se drži toplotne teorije.
Iskreni pražnjenje. Električna iskra nastaje ako električno polje u plinu dostigne određenu specifičnu vrijednost Ek (kritična jačina polja ili jačina proboja), koja ovisi o vrsti plina i njegovom stanju.
Refleksija zvučnog impulsa električne iskre od ravnog zida. Fotografija je snimljena metodom tamnog polja.| Prolazak zvučnog impulsa kroz cilindrični zid sa rupama. Fotografija je dobijena metodom tamnog polja. Električna iskra daje izuzetno kratak bljesak; brzina svjetlosti je nemjerljivo veća od brzine zvuka, o čijoj ćemo veličini govoriti u nastavku.
Električne varnice koje se mogu pojaviti prilikom kratkog spoja u električnim instalacijama, tokom električnog zavarivanja, prilikom varničenja električne opreme, prilikom pražnjenja statičkog elektriciteta. Veličina metalnih kapljica dostiže 5 mm tokom električnog zavarivanja i 3 mm tokom kratkog spoja električne instalacije. Temperatura metalnih kapljica tokom električnog zavarivanja je blizu tačke topljenja, a metalne kapljice nastale tokom kratkog spoja električnih instalacija su veće od tačke topljenja, na primer, za aluminijum dostiže 2500 C. Temperatura kapi na kraju svog leta od izvora formiranja do površine zapaljive tvari uzima se u proračunima jednakim FROM.
Električna iskra je najčešći toplotni impuls paljenja. Iskra nastaje u trenutku zatvaranja ili otvaranja električnog kruga i ima temperaturu znatno veću od temperature paljenja mnogih zapaljivih tvari.
Električna iskra između elektroda nastaje kao rezultat impulsnog pražnjenja kondenzatora C, stvorenog električnim oscilatornim krugom. Ako se između alata 1 i dijela 2 u trenutku pražnjenja nalazi tekućina (kerozin ili ulje), tada se povećava efikasnost obrade zbog činjenice da se metalne čestice otrgnute iz anodnog dijela ne talože na alatu.
Električna iskra se može roditi bez ikakvih vodiča i mreža.
Karakteristike širenja plamena pri prolaznom paljenju varnicom (Olsen et al.. / - vodonik (uspešno paljenje. 2 - propan (uspešno paljenje. 3 - propan (neuspešno paljenje). Električna varnica) je dve vrste i to visokonaponska i niskonaponska. Visokonaponska iskra koju stvara visokonaponski generator neke vrste probija iskrište unaprijed određene veličine. Niskonaponska iskra skače na mjestu prekida električnog kola kada dođe do samoindukcije kada se struja prekine.
Električne varnice su izvori malo energije, ali iskustvo je pokazalo da često mogu postati izvori paljenja. U normalnim uslovima rada, većina električnih uređaja ne emituje varnice, ali varnice su česte u određenim uređajima.
Električna iskra ima oblik blistavog tankog kanala koji povezuje elektrode: kanal može biti zakrivljen i razgranat na složen način. Lavina elektrona kreće se u kanalu iskri, uzrokujući nagli porast temperature i pritiska, kao i karakterističnu pukotinu. U voltmetru varnica, kuglaste elektrode se spajaju i mjeri se udaljenost na kojoj skače iskra između kuglica. Munja je ogromna električna iskra.
Šematski dijagram generatora luka aktiviranog naizmjeničnom strujom.| Šematski dijagram kondenziranog generatora iskri.
Električna iskra je pražnjenje nastalo velikom razlikom potencijala između elektroda. Elektrodna tvar ulazi u analitički razmak iskri kao rezultat eksplozivnih izbacivanja-baklji iz elektroda. Varničko pražnjenje pri velikoj gustoći struje i visokoj temperaturi elektroda može se pretvoriti u visokonaponsko lučno pražnjenje.
Iskreni pražnjenje. Električna iskra nastaje kada električno polje u plinu dostigne određenu specifičnu vrijednost Ek (kritična jačina polja ili probojna snaga), koja ovisi o vrsti plina i njegovom stanju.
Električna iskra razlaže NH na njihove sastavne elemente. U dodiru sa katalitički aktivnim supstancama, djelomično se razgrađuje već pri relativno slabom zagrijavanju. U normalnim uslovima, amonijak ne gori na vazduhu; međutim, postoje mješavine amonijaka i zraka, koje se zapale. Takođe izgara ako se unese u gasni plamen koji gori na vazduhu.
Električna iskra razlaže GSHz na njegove sastavne elemente. U dodiru sa katalitički aktivnim supstancama, djelomično se razgrađuje već pri relativno slabom zagrijavanju. U normalnim uslovima, amonijak ne gori na vazduhu; međutim, postoje mješavine amonijaka i zraka, koje se zapale. Takođe izgara ako se unese u gasni plamen koji gori na vazduhu.
Električna iskra omogućava uspješno obavljanje svih vrsta operacija - rezanje metala, pravljenje rupa u njima bilo kojeg oblika i veličine, brušenje, nanošenje premaza, mijenjanje površinske strukture... Posebno je povoljno obrađivati dijelove vrlo složene konfiguracije od metal-keramičkih tvrdih legura, karbidnih kompozicija, magnetnih materijala, čelika i legura visoke čvrstoće otpornih na toplinu i drugih teško rezanih materijala.
Električna iskra koja se javlja između kontakata kada je strujni krug prekinut se gasi ne samo ubrzavanjem prekida; tome doprinose i gasovi koje emituje vlakno od kojeg su napravljene zaptivke 6, posebno položene u istoj ravni sa pokretnim kontaktom.
Šematski dijagram sistema paljenja.| Šema sistema za paljenje baterije. Električna iskra se dobija primjenom strujnog impulsa visokog napona na elektrode svjećice. Prekidač obezbeđuje otvaranje kontakata u skladu sa redosledom ciklusa, a razvodnik 4 - napajanje visokonaponskih impulsa u skladu sa redosledom rada cilindara.
Instalacija za ultrazvučno čišćenje staklenih delova sa evakuacijom radne komore. Električna iskra uklanja tanak sloj stakla sa tretirane površine. Prilikom duvanja kroz ovaj luk, inertni plin (argon) se djelomično ionizira i molekuli zagađenja se uništavaju djelovanjem jonskog bombardiranja.
Električne varnice u nekim slučajevima mogu dovesti do eksplozije i požara. Stoga se preporučuje da se oni dijelovi instalacija ili strojeva na kojima se uočava akumulacija elektrostatičkih naboja posebno spajaju metalnom žicom sa zemljom, čime se električnim nabojima daje slobodan prolaz od stroja do zemlje.
Električna iskra se sastoji od atoma zraka ili drugog izolatora koji se brzo raspadaju i stoga je dobar provodnik za vrlo kratko vrijeme. Kratko trajanje varničnog pražnjenja otežavalo je njegovo dugotrajno proučavanje, a tek relativno nedavno bilo je moguće utvrditi glavne zakone kojima se ono pridržava.
Iskreni pražnjenje. Električna iskra nastaje ako električno polje u plinu dostigne određenu specifičnu vrijednost Ek (kritična jačina polja ili probojna snaga), koja ovisi o vrsti plina i njegovom stanju.
Obična električna iskra, koja je skočila u generatorski uređaj, izazvala je, kako je naučnik očekivao, sličnu iskru u drugom uređaju, izolovanom i nekoliko metara udaljenom od prvog. Tako je po prvi put otkriveno predviđeno. Maxwell je slobodno elektromagnetno polje sposobno za prijenos signala bez ikakvih žica.
Ubrzo električna iskra zapali alkohol, fosfor i konačno barut. Iskustvo prelazi u ruke mađioničara, postaje vrhunac cirkuskih programa, posvuda izazivajući gorući interes za misterioznog agenta - elektriciteta.
Temperature plamena raznih mješavina plinova. Visokonaponska električna iskra je električno pražnjenje u zraku pri normalnom tlaku pod djelovanjem visokog napona.
Električna iskra se naziva i oblik prolaska električne struje kroz plin tijekom visokofrekventnog pražnjenja kondenzatora kroz kratki pražnjenje i krug koji sadrži samoindukciju. U ovom slučaju, tokom značajnog dijela poluciklusa visokofrekventne struje, pražnjenje je lučno pražnjenje naizmjeničnog moda.
Propuštajući električne iskre kroz atmosferski zrak, Cavendish je otkrio da dušik oksidira atmosferski kisik u dušikov oksid, koji se može pretvoriti u dušičnu kiselinu. Shodno tome, Timirjazev odlučuje da se sagorevanjem azota iz vazduha mogu dobiti nitratne soli, koje mogu lako zameniti čileansku salitru na poljima i povećati prinos usjeva prosa.
Propuštajući električne iskre kroz atmosferski zrak, Cavendish je otkrio da dušik oksidira atmosferski kisik u dušikov oksid, koji se može pretvoriti u dušičnu kiselinu. Shodno tome, Timirjazev odlučuje da se sagorevanjem azota iz vazduha mogu dobiti nitratne soli, koje mogu lako zameniti čileansku salitru na poljima i povećati prinos usjeva prosa.
Visokofrekventne struje pobuđuju se električnim varnicama u žicama. Oni se šire duž žica i zrače elektromagnetne talase u okolni prostor koji ometaju radio prijem. Ove smetnje ulaze u prijemnik na različite načine: 1) preko antene prijemnika, 2) preko žica rasvjetne mreže, ako je prijemnik umrežen, 3) indukcijom od rasvjete ili bilo koje druge žice kroz koju se šire ometajući valovi.
Djelovanje električne iskre na zapaljive smjese je vrlo složeno.
Dobivanje električne iskre potrebnog intenziteta uz paljenje baterije nije ograničeno na minimalni broj okretaja, ali se paljenjem iz magneta bez kvačila za ubrzanje osigurava pri oko 100 o/min.
Paljenje električnom varnicom, u poređenju sa drugim metodama, zahteva minimalnu energiju, jer se mala zapremina gasa na putu varnice njome zagreva do visoke temperature u izuzetno kratkom vremenu. Minimalna energija iskre potrebna za paljenje eksplozivne smjese pri njenoj optimalnoj koncentraciji utvrđuje se eksperimentalno. Svodi se na normalne atmosferske uslove - pritisak od 100 kPa i temperaturu od 20 C. Obično je minimalna energija potrebna za paljenje prašnjavih eksplozivnih smeša za jedan ili dva reda veličine veća od energije potrebne za paljenje eksplozivnih mešavina gasa i pare. .
Prekidač za paljenje. Prilikom kvara, električna iskra isparava tanak sloj metala nataloženog na papir, a u blizini mjesta kvara papir se čisti od metala, a probojna rupa se puni uljem, što vraća performanse kondenzatora.
Električne iskre su najopasnije: gotovo uvijek su njihovo trajanje i energija dovoljni da zapale zapaljive smjese.
Konačno, električna iskra se koristi za mjerenje velikih potencijalnih razlika uz pomoć sfernog pražnika, čije su elektrode dvije metalne kuglice uglačane površine. Kuglice se pomiču i na njih se primjenjuje izmjereno širenje potencijala. Zatim se kuglice spajaju dok između njih ne skoči iskra. Poznavajući prečnik loptica, udaljenost između njih, pritisak, temperaturu i vlažnost vazduha, oni pronalaze potencijalnu razliku između kuglica prema posebnim tabelama.
Od djelovanja električne iskre, razgrađuje se s povećanjem volumena. Metil hlorid je jako reaktivno organsko jedinjenje; većina reakcija s metil hloridom sastoji se u zamjeni atoma halogena raznim radikalima.
Kada se električne varnice propuštaju kroz tečni vazduh, formira se azotni anhidrid u obliku plavog praha.
Da biste izbjegli električnu iskru, potrebno je spojiti isključene dijelove plinovoda kratkospojnikom i uspostaviti uzemljenje.
Promjena graničnih koncentracija paljenja od snage iskre. Povećanje snage električnih iskri dovodi do proširenja područja paljenja (eksplozije) plinskih mješavina. Međutim, i ovdje postoji granica kada ne dođe do daljnje promjene granica paljenja. Iskre takve snage nazivaju se zasićene. Njihova upotreba u uređajima za određivanje koncentracija i temperaturnih granica paljenja, tačke paljenja i drugih veličina daje rezultate koji se ne razlikuju od paljenja vrelim telima i plamenom.
Kada se električna iskra prođe kroz mješavinu sumpor-fluorida i vodonika, nastaju H2S i HF. Smjese S2F2 sa sumpordioksidom formiraju tionil fluorid (SOF2) pod istim uvjetima, a mješavine s kisikom formiraju mješavinu tionil fluorida i sumpordioksida.
Kada se električne varnice propuštaju kroz vazduh u zatvorenoj posudi iznad vode, dolazi do većeg smanjenja zapremine gasa nego kada se u njemu sagoreva fosfor.
Energija električne iskre koja je potrebna za pokretanje eksplozivnog raspadanja acetilena jako ovisi o tlaku, koji se povećava kako opada. Prema podacima S. M. Kogarka i Ivanova35, eksplozivno raspadanje acetilena moguće je i pri apsolutnom pritisku od 0,65 o, ako je energija iskre 1200 J. Pod atmosferskim pritiskom, energija početne iskre je 250 J.
U nedostatku električne iskre ili zapaljivih nečistoća kao što je mast, reakcije se općenito odvijaju znatno samo na visokim temperaturama. Etforan C2Fe reaguje polako sa razblaženim fluorom na 300, dok k-heptforan reaguje burno kada se smeša zapali električnom varnicom.
Kada se električne iskre propuštaju kroz kisik ili zrak, pojavljuje se karakterističan miris čiji je uzrok stvaranje nove tvari - ozona. Ozon se može dobiti iz savršeno čistog kiseonika za uši; otuda slijedi da se sastoji samo od kisika i predstavlja njegovu alotropsku modifikaciju.
Energija takve električne iskre može biti dovoljna da zapali zapaljivu ili eksplozivnu smjesu. Varničko pražnjenje na naponu od 3000 V može zapaliti gotovo sve mješavine para i plina i zraka, a na 5000 V može zapaliti većinu zapaljive prašine i vlakana. Dakle, elektrostatička naelektrisanja koja nastaju u proizvodnim uslovima mogu poslužiti kao izvor paljenja koji može izazvati požar ili eksploziju u prisustvu zapaljivih smeša.
Energija takve električne iskre može biti dovoljno velika da zapali zapaljivu ili eksplozivnu smjesu.
Kada se električne varnice propuštaju kroz kiseonik, nastaje ozon – gas koji sadrži samo jedan element – kiseonik; Ozon ima gustinu 15 puta veću od kiseonika.
Kada električna iskra skoči u zračni razmak između dvije elektrode, nastaje udarni val. Kada ovaj val djeluje na površinu kalibracionog bloka ili direktno na AET, u potonjem se pobuđuje elastični impuls u trajanju od nekoliko mikrosekundi.
U proizvodnim uslovima primećuje se požar opasan porast temperature tela kao rezultat pretvaranja mehaničke energije u toplotnu energiju pri udaru čvrstih tela (sa ili bez stvaranja varnica); sa površinskim trenjem tijela pri njihovom međusobnom kretanju; u obradi čvrstih materijala reznim alatima, kao i u kompresiji plinova i prešanju plastike. Stepen zagrijavanja tijela i mogućnost pojave izvora paljenja u ovom slučaju zavisi od uslova za prelazak mehaničke energije u toplotnu energiju.
Slika 5-9. Turbinsko-vorteksni odvodnik varnica: / - tijelo; 2 - stacionarna turbina; 3 - putanja čvrste čestice
Rice. 5.10. Ovisnost temperature čelične iskre od sile i sudarajućeg materijala (prema MIHM): 1 - sa abrazivnim diskom; 2 - sa metalnim diskom. Linearna brzina udara 5,2 m/s
Varnice nastale udarima čvrstih tijela. Dovoljno jaki udari nekih čvrstih tijela stvaraju varnice (udarne i frikcione varnice). Iskra je u ovom slučaju čestica metala ili kamena zagrijana da svijetli. Veličine udarnih i frikcionih varnica zavise od svojstava materijala i energetskih karakteristika udara, ali obično ne prelaze 0,1...0,5 mm. Temperatura iskre, osim toga, zavisi od procesa interakcije (hemijske i termičke) metalne čestice sa okolinom. Dakle, pri udaru i abraziji metala u okruženju koje ne sadrži kisik ili neko drugo oksidacijsko sredstvo, ne stvaraju se vidljive iskre. Dodatno zagrevanje metalnih udarnih iskri tokom leta u okolini obično nastaje kao rezultat njihove oksidacije atmosferskim kiseonikom. Temperatura iskre nelegiranog mekog čelika može dostići temperaturu topljenja metala (oko 1550 °C). Povećat će se s povećanjem sadržaja ugljika u čeliku, a smanjiti s povećanjem dodataka legiranja. Zavisnost temperature varnice od materijala sudarajućih tela i primenjenog specifičnog opterećenja prikazana je na sl. 5.10. Prema grafikonima, temperatura iskre raste linearno sa povećanjem opterećenja, a iskre nastale kada čelik udari u korund imaju višu temperaturu nego kada čelik udari u čelik.
U proizvodnim uvjetima, acetilen, etilen, vodonik, ugljični monoksid, ugljični disulfid zapaljuju se od udarnih varnica. Udarne varnice (pod određenim uslovima) mogu zapaliti mešavine metana i vazduha. Snaga paljenja udarnih iskri proporcionalna je sadržaju kiseonika u smeši koju te varnice mogu zapaliti. To je razumljivo: što je više kisika u smjesi, što intenzivnije gori iskra, to je veća zapaljivost smjese.
Sposobnost paljenja udarnih varnica utvrđuje se eksperimentalno - u zavisnosti od energije udara.
Leteća iskra ne pali direktno prašnjavo-zračne mješavine, ali, pavši na taloženu prašinu ili vlaknaste materijale, uzrokuje pojavu žarišta koja tinja. Ovo, očigledno, objašnjava veliki broj bljeskova i požara od mehaničkih varnica u mašinama u kojima postoje vlaknasti materijali ili naslage fine zapaljive prašine. Dakle, u radnjama za mljevenje mlinova i krupice, u radnjama za sortiranje i rastvaranje i ugljični monoksid tekstilnih tvornica, kao i u postrojenjima za prečišćavanje pamuka, više od 50% svih paljenja i požara nastaje od varnica koje nastaju udarima čvrstih tijela. .
Varnice nastaju kada aluminijska tijela udare u oksidiranu čeličnu površinu. U ovom slučaju dolazi do kemijske interakcije između zagrijane aluminijske čestice i željeznih oksida uz oslobađanje značajne količine topline:
2A1 + Fe 2 O 3 \u003d A1 2 O 3 + 2Fe + Q.
Toplina ove reakcije povećava sadržaj topline i temperaturu iskre.
Varnice koje nastaju pri radu sa udarnim alatima (čekići, dlijeta, poluge itd.) često uzrokuju opasnost od požara i eksplozije. Poznati su slučajevi bljeskova i eksplozija u pumpnim i kompresorskim stanicama, kao iu industrijskim prostorijama kada alat padne, ključevi udare prilikom zatezanja matica. Stoga, pri izvođenju radova na mjestima gdje je moguća eksplozivna mješavina para ili plinova sa zrakom, nemojte koristiti udarne alate od materijala koji stvaraju varnice. Alati od bronze, fosforne bronce, mesinga, berilija, legure aluminijuma AKM-5-2, duraluminijuma sa ograničenim (do 1,2...1,8%) sadržaja, magnezijuma .. (legura D-16 i dr.) pa čak i alati od visokolegiranih čelika.Upotrebom bakrenog alata ne postiže se cilj, jer se meki sloj bakra brzo istroši. Pri korištenju čeličnih alata treba ih zaštititi od pada i, ako je moguće, zamijeniti udarne operacije) neudarnim (npr. rezanje metala dlijetom zamijeniti testerisanjem i sl.), a mobilne ventilacijske jedinice treba koristi se za raspršivanje zapaljivih para ili gasova na radilištima.
Varnice koje nastaju kada metal ili kamenje udare u mašine. U uređajima sa mešalicama za rastvaranje ili hemijsku obradu čvrstih materija u rastvaračima (npr. celuloidna masa u alkoholu, acetat celuloze u acetonu, guma u benzinu, nitroceluloza u alkoholno-eterskoj mešavini itd.), u udarnim centrifugalnim mašinama za mlevenje , rastvaranje i miješanje čvrstih zapaljivih materija (mlinovi s čekićem i udarnim diskovima, drobilice za hranu, mašine za prečišćavanje pamuka i rezača itd.), u mješalicama za miješanje i sastavljanje praškastih sastava, u uređajima centrifugalnog djelovanja za kretanje plinova i para (ventilatori , puhala, centrifugalni kompresori) komadi metala ili kamenja mogu ući u obrađene proizvode, što rezultira varničenjem. Stoga, prerađene proizvode treba prosijati, procijediti, oprati ili koristiti magnetne, gravitacijske ili inercijalne zamke.
Rice. 5.11. Zamka za kamenje: / - pneumatski cjevovod; 2 - bunker; 3 - nagnute površine; 4 - otvor za istovar
Posebno je teško očistiti vlaknaste materijale, jer se čvrste nečistoće zapliću u vlakna. Dakle, da bi se sirovi pamuk očistio od kamenja pre nego što uđe u mašine, postavljaju se gravitacione ili inercione zamke za kamen (slika 5.11).
Metalne nečistoće u rasutom i vlaknastom materijalu također se hvataju magnetnim zamkama (separatorima). Na sl. 5.12 prikazuje magnetnu zamku, koja se najviše koristi u proizvodnji brašna i žitarica, kao i u mlinovima za stočnu hranu. Na sl. 5.13 prikazuje presek elektromagnetnog separatora sa rotirajućim bubnjem.
Treba napomenuti da efikasnost zamki zavisi od njihove lokacije, brzine kretanja, ujednačenosti i debljine sloja proizvoda i prirode nečistoća. Ugrađuju se, po pravilu, na početku proizvodne linije, ispred udarnih mašina. Separatori obično štite mašine od mehaničkih oštećenja. Njihovu ugradnju diktiraju i sanitarni i higijenski zahtjevi.
Rice. 5.12. Magnetski separator sa trajnim magnetima: / - kućište; 2 - trajni magneti; 3 - rasuti materijal
Rice. 5.13. Elektromagnetski separator sa rotirajućim bubnjem: / - kućište; 2 - fiksni elektromagnet; 3 - tok proizvoda; 4 - vijak za podešavanje; 5 - rotirajući bubanj
magnetni materijal; 6 - cijev za prečišćeni proizvod; 7 - cijev za zarobljene nečistoće
Ako postoji opasnost od ulaska čvrstih nemagnetnih nečistoća u mašinu, prvo se vrši pažljivo sortiranje sirovina, a drugo, unutrašnja površina mašina, na koju ove nečistoće mogu da udare, oblaže se mekim metalom, gumom. ili plastike.
Varnice nastale udarom pokretnih mehanizama mašina na njihove fiksne dijelove. U praksi se često dešava da rotor centrifugalnog ventilatora dođe u kontakt sa zidovima kućišta ili brzo rotirajući nazubljeni i noževi mašina za odvajanje i rezanje vlakana udare u fiksne čelične rešetke. U takvim slučajevima uočava se varničenje. Moguće je i kod nepravilnog podešavanja zazora, kod deformacija i vibracija vratila, habanja ležajeva, izobličenja, nedovoljnog pričvršćenja reznog alata na vratila itd. U takvim slučajevima moguće je ne samo varničenje, već i lom pojedinih delova mašina. Lom mašinskog sklopa, zauzvrat, može biti uzrok stvaranja varnica, jer metalne čestice ulaze u proizvod.
Glavne mjere zaštite od požara usmjerene na sprječavanje stvaranja iskri od udara i trenja svode se na pažljivo podešavanje i balansiranje vratila, pravilan odabir ležajeva, provjeru veličine zazora između rotirajućih i nepokretnih dijelova strojeva, njihovu pouzdanost. pričvršćivanje, što isključuje mogućnost uzdužnih pomicanja; spriječiti preopterećenje mašina.
Prije puštanja u rad, stroj u kojem je moguć sudar rotirajućih dijelova sa stacionarnim dijelovima mora se provjeriti (u stanju mirovanja, a zatim u praznom hodu) na odsustvo izobličenja i vibracija, čvrstoću pričvršćivanja rotirajućih dijelova, i prisustvo potrebnih razmaka. U procesu rada, kada se pojavi strana buka, udarci i podrhtavanje, potrebno je zaustaviti mašinu radi otklanjanja kvarova.
Povećani zahtjevi za intrinzičnu sigurnost nameću se proizvodnim objektima sa prisustvom acetilena, etilena, ugljičnog monoksida, para ugljičnog disulfida, nitro spojeva i sličnih zapaljivih ili nestabilnih tvari, podovi i platforme u kojima su izrađeni od materijala koji ne varniče ili obloženi gumene prostirke, staze i sl. Pod prostorija u kojima se prerađuje nitroceluloza, osim toga, održava se vlažnim. Kolica i kolica moraju imati mekane metalne ili gumene felge na točkovima.
Svako kretanje tijela u dodiru jedno s drugim zahtijeva utrošak energije da bi se savladao rad sila trenja. Ova energija se uglavnom pretvara u toplinu. U normalnom stanju i pravilnom radu tijela koja trljaju, oslobođena toplota Q t p se blagovremeno uklanja posebnim rashladnim sistemom Q cool, a takođe se raspršuje u okolinu Q OkP:
Q tr \u003d Q cool + Q env.
Kršenje ove jednakosti, odnosno povećanje oslobađanja topline ili smanjenje odvođenja topline i gubitka topline, dovodi do povećanja temperature tijela koja se trlja. Iz tog razloga se zapaljivi mediji ili materijali zapaljuju zbog pregrijavanja ležajeva mašina, jako zategnutih zaptivki, bubnjeva i transportnih traka, remenica i pogonskih remena, vlaknastih materijala kada se namotaju oko rotirajućih osovina alata i mašinski obrađenih čvrstih zapaljivih materijala.
Rice. 5.14. Šema kliznog ležaja: / - šiljak osovine; 2 - školjka ležaja; 3 - krevet
Paljenje od pregrijavanja ležajeva mašina i uređaja. Najopasniji od požara su klizni ležajevi jako opterećenih i brzih vratila. Loše podmazivanje radnih površina, kontaminacija, neusklađene osovine, preopterećenje mašine i preterano zatezanje ležajeva mogu uzrokovati pregrijavanje ležajeva. Vrlo često je kućište ležaja kontaminirano naslagama zapaljive prašine (drvo, brašno, pamuk). Time se stvaraju i uslovi za njihovo pregrijavanje.Približna vrijednost temperature kliznog ležaja (vidi sliku 5.14) može se odrediti proračunom. Temperatura površine ležaja u slučaju kršenja njegovog načina rada mijenja se s vremenom. Za neko vreme dx možemo napisati sljedeću jednačinu toplotnog bilansa:
d Q t p = dQ load+ dQ oxl+ dQ 0Kp , (5.7)
gdje dQ Tp- količina toplote koja se oslobađa tokom rada ležaja;
dQ opterećenje - količina topline koja se koristi za zagrijavanje ležaja; dQoxl - količina topline koju odvodi sistem prisilnog hlađenja; d Q 0 K p - gubitak toplote sa površine ležaja u okolinu.
Količina topline koja se oslobađa tijekom trenja površina određena je formulom
Q tr = f tr Nl,
gdje f tr je koeficijent trenja; N- opterećenje; / - relativno kretanje površina.
Zatim, primijenjen na ležaj (za rotacijsko kretanje), rad sila trenja određuje se izrazom
dQ t p = f Tp Nd III /2πndτ = πf TR NdIII ndτ,(5.8)
gdje P- frekvencija rotacije osovine (1/s); d- prečnik klinova osovine. Uz pretpostavku da je koeficijent trenja konstantna vrijednost i označavajući proizvod konstantnih vrijednosti a, imat će:
dQ Tp = adτ.(5.9)
Količina topline koja se troši na zagrijavanje ležaja dQ opterećenje kada temperatura poraste za dT,će biti jednako:
dQ narp = mcdT,(5.10)
gdje t- masa zagrejanih delova ležaja; With je prosječni specifični toplinski kapacitet materijala ležaja.
Količina toplote dQ 0 XJI , uklonjeno sistemom prisilnog hlađenja može se uzeti jednako nuli, što odgovara najopasnijem načinu rada ležaja.
Količina toplote dQoup, izgubljen od nosive površine u okolinu, bit će jednak:
dQ env = α( T P- T B)Fdτ,(5.11)
gdje je α koeficijent prijenosa topline nosive površine i medija; T str i T in- nosiva površina i temperatura vazduha; F- površina za izmjenu topline (noseća površina isprana okolnim zrakom).
Zamjena pronađenih vrijednosti dQ Tp , dQ narv i dQ 0 Kp u jednacinu (5.7), dobijamo jednacinu
adτ = mcdT+a(T n -T B)Fdτ,(5.12)
čije rešenje u početnim uslovima udesa (T P = T V) daje:
Koeficijent a se određuje iz uslova prenosa toplote sa površine cilindra u okolinu sa slobodnom konvekcijom vazduha.
Rezultirajuća jednadžba (5.13) omogućava određivanje temperature ležaja u bilo kojem trenutku u hitnom režimu njegovog rada ili određivanje trajanja hitnog režima, tokom kojeg temperatura površine ležaja dostiže opasnu vrijednost.
Maksimalna temperatura ležaja (pri τ = ∞) može se odrediti iz formule
Da bi se izbjegla situacija požara i eksplozije, u ovom slučaju umjesto kliznih ležajeva koriste se kotrljajući ležajevi, oni se sistematski podmazuju i kontrolira temperatura.
U složenim mašinama (turbine, centrifuge, kompresori) kontrola temperature ležajeva se vrši pomoću instrumentacionih sistema.
Vizuelna kontrola temperature ležajeva vrši se nanošenjem boja osjetljivih na toplinu koje mijenjaju boju zagrijavanjem na kućišta ležaja. Sistemi prisilnog podmazivanja mogu spriječiti pregrijavanje ležajeva, čiji uređaj treba da omogući kontrolu dostupnosti ulja, zamjenu rabljenog ulja svježim (sa specificiranim karakteristikama rada), brzo i jednostavno uklanjanje mrlja ulja sa dijelova mašine.
Primjer je modernizacija sistema za podmazivanje ležajeva cilindara za sušenje i valjaka od filca mašina za papir i karton u fabrici celuloze i papira u regiji Arkhangelsk. Kao rezultat ove modernizacije, požari i požari u relevantnim sistemima su praktično prestali.
U početku su bile obezbeđene kapaljke za vizuelnu kontrolu protoka ulja u ležajeve. Postavljeni su ispod kućišta mašina, u zoni visokih temperatura, što je praktično isključivalo mogućnost sistematske kontrole. Na prijedlog vatrogasne službe objekta i vatrogasno-tehničke komisije preduzeća, kapaljke su zamijenjene rotametrima postavljenim izvan mašine, čime je omogućena vizuelna kontrola protoka ulja, smanjenje broja odvojivih priključaka u ulju. sistema, čime se smanjuju mrlje ulja na okvirima i sklopovima ležajeva.
Osim toga, prema originalnom projektu, ulje u ležajevima je zamijenjeno samo tokom planiranih preventivnih popravki ili planiranog održavanja. Bilo je teško kontrolisati prisustvo podmazivanja tokom rada mašine. Ispravnost ležajeva je provjerena "na uho". Prilikom rekonstrukcije mašina ugrađen je centralizovani sistem podmazivanja: iz rezervoara (10 m 3) postavljenog u posebnoj prostoriji, filtrirano ulje je dovođeno zupčastom pumpom do potisnih cevovoda i preko ogranaka do rotametara, od rotametara do ležajeva. Nakon prolaska kroz ležaj, ulje je ušlo u korito i filter, gdje je očišćeno od mehaničkih nečistoća, ohlađeno i ponovo ušlo u radni rezervoar. Pritisak, temperatura i nivo ulja u rezervoaru kontrolisani su automatski. Kada su pumpe za ulje prestale i pritisak u potisnom vodu opao, aktivirali su se zvučni i svetlosni alarmi, a rezervne pumpe su uključene.
Za čišćenje mašina od mrlja ulja i prašine na njima, pokazalo se da je efikasno koristiti 2% rastvor tehničkog deterdženta TMS-31 (na 50 ... 70 ° C). Stacionarni sistem za pranje agregata i mehanizama postavljen je duž cele dužine mašine. Uvođenje sistema za čišćenje omogućilo je da se u svakoj smjeni ispiraju mrlje od ulja i prašine, bez zaustavljanja mašine. Osim toga, iz proizvodnje je povučeno 10 tona kerozina, a uslovi rada radnika značajno su poboljšani.
Pregrijavanje i paljenje transportnih traka i pogonskih traka nastaju uglavnom kao rezultat dužeg klizanja remena ili trake u odnosu na remenicu. Takvo klizanje, koje se naziva klizanje, nastaje zbog neusklađenosti između prenesene sile i napetosti grana pojasa (trake). Prilikom klizanja, sva energija se troši na trenje remena o remenicu, uslijed čega se oslobađa značajna količina topline. Najčešće proklizavanje transportnih traka, elevatorskih traka i remenskih pogona nastaje zbog preopterećenja ili niske napetosti trake. Kod liftova do klizanja najčešće dolazi zbog blokade papuče, odnosno stanja u kojem korpa lifta ne može proći kroz debljinu transportirane tvari. Preopterećenje i proklizavanje mogu biti uzrokovani stezanjem pojasa, izobličenjem itd.
Maksimalna temperatura bubnja ili remenice tokom dužeg klizanja trake ili remena može se odrediti formulom (5.14).
Kako bi se izbjeglo pregrijavanje i požar transportnih traka i pogonskih traka, ne smije se dozvoliti rad sa preopterećenjem; potrebno je kontrolisati stepen zategnutosti kaiša, remena, njihovo stanje.Ne bi trebalo dozvoliti blokade papuča lifta proizvodima, izobličenja kaiša i njihovo trenje o kućište i druge obližnje predmete. U nekim slučajevima (kada se koriste moćni transporteri i elevatori visokih performansi) koriste se uređaji i uređaji koji automatski signaliziraju rad prijenosa s preopterećenjem i zaustavljaju kretanje remena kada se papuča dizala sruši.
Ponekad se, kako bi se smanjilo proklizavanje, remen prijenosa posipa smolom, ali to daje samo kratkotrajan učinak. Tretiranje remena kolofonijom doprinosi stvaranju statičkog elektriciteta, što predstavlja određenu opasnost od požara. U ovom slučaju, bolje je koristiti prijenos s klinastim remenom.
Paljenje vlaknastih materijala prilikom namotavanja na osovine uočeno u predionicama, lanovojnicama, kao i u kombajnima prilikom žetve žitarica. Vlaknasti materijali i proizvodi od slame namotani su na osovine u blizini ležajeva. Namotavanje je praćeno postepenim zbijanjem mase, a zatim njenim snažnim zagrijavanjem tokom trenja o zidove mašine, ugljenisanjem i, konačno, paljenjem. Ponekad se požar javlja kao rezultat namotavanja vlaknastih materijala na osovine transportera koji pokreću otpad i gotove proizvode. U predionicama požari često nastaju zbog prekida užeta ili pletenice koja pokreće vretena mašina za predenje.
Namotavanje vlaknastih materijala na rotirajuća osovina mašina olakšano je prisustvom povećanog razmaka između osovine i ležaja (ulaskom u ovaj zazor, vlakno je klinasto, stegnuto, proces namotavanja na osovinu počinje sa sve jače zbijanje slojeva), prisustvo golih delova okna sa kojima vlaknasti materijali dolaze u kontakt, te korišćenje vlažnih i kontaminiranih sirovina.
Da bi se sprečilo namotavanje vlaknastih materijala na rotirajuća osovina mašina, neophodno je zaštititi vratila od direktnog kontakta sa obrađenim vlaknastim materijalima korišćenjem čaura (sl. 5.15), cilindričnih i konusnih kućišta, provodnika, vodilica, anti- štitnici za namotaje, itd. Osim toga, trebali biste postaviti minimalne razmake između osovina osovine i ležajeva, sprječavajući njihovo povećanje; provoditi sistematski nadzor osovina, gdje može biti namotaja, pravovremeno ih čistiti od vlakana, zaštititi ih posebnim oštrim noževima protiv namotaja koji seku vlakna za namotavanje. Takvu zaštitu pružaju, na primjer, mašine za rezanje u lanenim mlinovima.
Rice. 5.15. Zaštita osovine od namotavanja vlaknastih materijala: a- slobodno montiran ravan rukav; b- fiksna konusna čaura; 1 - ležaj; 2 - osovina; 3 - zaštitni rukav
Toplotna manifestacija mehaničke energije u proizvodnim uslovima uočava se tokom rada presa i kompresorskih jedinica. O opasnostima od požara ovih mehanizama govori se u poglavljima 10 i 11 ovog udžbenika.
§ 5.4. Termička manifestacija hemijskih reakcija -