Осуществление грандиозной программы развития промышленности возможно лишь на основе широкого внедрения комплексной механизации и автоматизации на базе электрификации технологических процессов. Однако внедрение автоматизации и систем управления в нефтяной, угольной, газовой и других отраслях промышленности осложняется взрывоопасностью производственной атмосферы.
Взрывобезопасность технологических процессов обеспечивается, если смеси горючего и окислителя будут находиться вне концентрационных пределов воспламенения или же энергия или температура возможных тепловых источников воспламенения (зажигания) не будут превышать безопасных величин.
При наличии в производстве горючих смесей источниками зажигания могут служить: электрические искры, электростатические разряды, фрикционные искры, нагретые поверхности, открытое пламя, самовозгорание и тление.
Взрывы и яожары горючих газо-, паро- и пылевоздушных смесей часто приводят к тяжелым авариям, большим разрушениям и человеческим жертвам. Система взрывобезопасности должна гарантированно исключить возможность аварий и в то же время ограничиваться минимальными материальными затратами.
Экспериментальные исследования по данному вопросу были проведены во ВНИИВЭ, ВНИИПО МВД СССР и МИХМе.
Цель настоящей книги — объединить и систематизировать имеющиеся в отечественной и зарубежной литературе материалы по взрывобезопасности электрических разрядов в слаботочных цепях, искр статического электричества и фрикционных искр.
В первой части приводятся экспериментальные данные о воспламенении горючих смесей электрическими разрядами различных форм в угольной, нефтяной, газовой и некоторых других отраслях промышленности. Описываются способы экспериментальной и расчетной оценки воспламеняющей способности: электрических разрядов по минимальной энергии воспламенения,. минимальному воспламеняющему току и напряжению, излагается методика определения искробезопасности электрических цепей,, принципы повышения допустимой искробезопасной мощности, а также требования к конструированию рудничного искробезопасного электрооборудования.
Приводятся новые результаты исследований воспламеняющей: способности разрядов статического электричества в связи с широким применением пластмасс в горной промышленности.
Во второй части рассматриваются вопросы механизма образования фрикционных искр в различных режимах трения:
** а
Предисловие......................... 3
Часть первая ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ГОРЮЧИХ СМЕСЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ
РАЗРЯДАМИ
Глава 1. Воспламенение газо- и паровоздушных горючих смесей конденсированными (емкостными) искровыми разрядами...... 5
1.1. Механизм процесса воспламенения (тепловая природа воспламенения)..................... 5
1.2. Энергетический баланс конденсированного искрового разряда ......................... 19
1.3. Влияние длительности искрового разряда на его воспламеняющую способность. Ядро пламени и его развитие .... 22
1.4. Экспериментальная аппаратура и методики определения минимальной энергии воспламенения по величине разрядной емкости и напряжению пробоя разрядного промежутка ... 27
1.5. Статистическое распределение напряжения пробоя разрядного промежутка и его вероятность. Применение теории вероятностей к математической обработке результатов измерения пробивных напряжений............... 34
1.6. Осциллографические методы определения минимальной энергии воспламенения горючих смесей. Калориметрирование искровых разрядов................... 37
1.7. Статистический характер воспламенения горючих смесей 38
1.8. Пределы воспламенения. Оптимальный состав смеси .... 41
1.9. Сравнение экспериментальных данных по определению минимальной энергии воспламенения с теорией....... 54
j 1.10. Пламягасящее действие контактов............ 59
] 1.11. Классификация горючих газо- и паровоздушных смесей по
воспламеняемости от электрических разрядов...... 62
Список литературы..................... 68
Глава 2. Воспламенение горючих смесей разрядами статического
электричества ......................... 71
j 2.1. Некоторые следствия процессов электризации....... 71
I 2.2. Механизмы электризации................ 73
| 2.3. Разряды статического электричества и их основные характе-
1 ристики ....................... 76
• 2.4. Виды разрядов статического электричества........ 81
• 2.5. Примеры пожаров и загораний от статического электричества 87
• 2.6. Исследование разрядов статического электричества на прово-
• дящие электроды.................... 95
Т 2.7. Воспламеняющая способность разрядов статического электричества ....................... 127
2.8. Система обеспечения электростатической искробезопасности 139
| Список литературы..................... 159
j Глава 3. Воспламенение газо- и паровоздушных смесей разрядами, возникающими в электрических цепях малой мощности .... 164 ) 3.1. Электрические разряды при коммутации искробезопасных
j цепей ......................... 16'i
! 3.2. Классификация искробезопасных цепей.......... 171
3.3. Статистический характер и закономерности воспламенения 179
j 3.4. Методика испытаний на искробезопасность........ 184
СОДЕРЖАНИЕ
t
3.5. Принципы расчета и бескамерной оценки электрических цепей на искробезопасность............... 193
3.6. Принципы повышения допустимой искробезопасной мощности ......................... 202
3.7. Требования, предъявляемые к искробезопасному электрооборудованию при конструировании........... 224
Список литературы..................... 234
Часть вторая ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ГОРЮЧИХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ :
ФРИКЦИОННЫМИ ИСКРАМИ
Глава 4. Основы теории трения и износа........... 236
4.1. Молекулярно-механическая теория трения. Основные факторы, влияющие на трение............... . 236
4.2. Износ при трении и соударении тел •............ 240
4.3. Пленки покрытий на поверхностях трения........ 243
Список литературы..................... 245
Глава 5. Механизм образования фрикционных искр....... 246
5.1. Окисление, воспламенение и горение металлических частиц 246
5.2. Экспериментальные исследования механизма искрообразо-вания ......................... 258
5.3. Влияние содержания кислорода на процесс искрообразования 265 Список литературы..................... 268
Глава 6. Процесс поджигания горючих газовых смесей фрикционными искрами ......................... 268
6.1. Установки и аппаратура, применяемые для исследований 268
6.2. Метод оценки поджигающей способности фрикционных искр 273
6.3. Влияние содержания кислорода и горючего во взрывоопасных смесях на поджигающую способность фрикционных искр 274
6.4. Поджигание горючих смесей фрикционными искрами .... 279 Список литературы ..................... 287
Глава 7. Обеспечение фрикционной искробезопасности в промышленности ......................... 287
7.1. Обеспечение взрывобезопасности при работе пневмозабуто-вочных машин и рабочих органов угольных комбайнов в шахтах .......................... 288
7.2. Взрывобезопасные вентиляторы ............. 289
7.3. Материалы для ручного искробезопасного инструмента . . 296
7.4. Материалы для подвижных соединений.......... 299
7.5. Применение искрозащитных покрытий.......... 300
Список литературы..................... 302
Цена: 300руб.
