Максимальное время, необходимое для испытания образцов

Размер корзиночки, мм	Максимальное время, необходимое для испытания образца данных размеров на самовозгорание, ч
35х35х35	6
50х50х50	12
70х70х70	24
100х100х100	48
140х140х140	96
200х200х200	192

 

Удельную наружную поверхность материала S рас­считывают по формуле:

F / V =6 a ² / a ³ =6/ a,

 

где F – полная наружная поверхность образца, м²; V – объем образца, м³; а – линейный размер образ­ца, если образец кубической формы, м.

Через точки на графиках проводят прямые линии и составляют уравнения прямых:

 

где А _p, п _p, А _b, п _b — коэффициенты, определяемые по опытным данным.

Уравнения определяют условия теплового самовозгорания исследуемого вещества: при какой температуре нагрева вещества может произойти самовозгорание определенной его массы, какова дли­тельность процесса до самовозгорания. Пример построения графиков представлен на рис. 5.2.

 

                        а)                                                        б)

Рис.5.2. Зависимость условий теплового самовозгорания от удель­ной поверхности (а) и времени до самовозгорания (б)

 

Выполнение работы. В теоретической части работы представлена методика определения условий теплового самовозгорания в соответствии с методами исследования пожаро- взрывоопасности веществ и материалов и средств их тушения (А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения»: спр. Изд. В 2-х томах. – М.: Химия, 1990. – Т. 1. – с.37-40). В исследовательских работах появляется задача изучения условий теплового самовозгорания для дисперсных частиц горючего вещества определенных размеров, что важно при определении концентрационных пределов распространения пламени аэрозоли, пыли. При выполнении данной работы необходимо получить у преподавателя вариант задания, где указаны время самовозгорания, размеры частиц угля, температура самовозгорания, табл. 5.2. Построить таблицу, в которой указаны: логарифм температуры теплового самовозгорания, логарифм удельной поверхности частиц угля, логарифм времени до самовозгорания. Определить коэффициенты условий теплового самовозгорания угля А _p, п _p, А _b, п _b. Студент может выбрать любой из двух вариантов определения коэффициентов теплового самовозгорания:

1. Определение коэффициентов по методу наименьших квадратов (рекомендуется, как наиболее точное определение);

2. Графический метод, из графиков в соответствии с рис. 5.2

Таблица 5.2

Варианты выполнения работы

	Температура самовоспламенения, tc ^оС	D, диаметр частицы, мкм	τ, время самовоспламенения, мин.
1	2	3	4
Вариант 1
1	300	250	8
2	350	150	10
3	400	100	15
4	500	50	20
№ опыта	Вариант 2
1	400	150	10
2	450	100	12
3	500	80	18
4	550	50	25
см.продолжение   окончание табл.5.2.
Вариант 3
1	400	200	5
2	450	150	10
3	500	100	15
4	550	50	20
№ опыта	Вариант 4
1	400	200	5
2	450	150	8
3	500	100	15
4	550	50	20
№ опыта	Вариант 5
1	380	180	6
2	420	160	10
3	480	100	15
4	510	70	20
№ опыта	Вариант 6
1	350	190	7
2	400	150	12
3	480	110	17
4	500	80	20
№ опыта	Вариант 7
1	400	200	5
2	420	150	10
3	480	100	15
4	500	50	20
№ опыта	Вариант 8
1	400	200	5
2	450	150	10
3	500	100	15
4	550	50	20
№ опыта	Вариант 9
1	400	200	15
2	450	150	10
3	500	100	5
4	550	50	3
№ опыта	Вариант 10
1	400	200	25
2	450	150	15
3	500	100	10
4	550	50	5

 

 

Определив коэффициенты условий теплового самовозгорания угля А _p, п _p, А _b, п _b, сделать вывод о причинах, влияющих на величину коэффициентов теплового самовозгорания угля (например, механизм самовозгорания угля, возможность течения процесса по радикальному маршруту).

При расчетах коэффициентов теплового самовозгорания угля по методу наименьших квадратов необходимо помнить следующее. При интерполяции экспериментальных данных по методу наименьших квадратов линейным уравнением y = kx + b, коэффициенты k, b находят из решения системы уравнений:

Контрольные вопросы

1. Особенности поведения веществ в дисперсном состоянии при их нагреве.

2. Понятие о поверхностно-активных веществах.

3. Эмульсии.

4. Аэрозоли.

5. Порошки.

6. Основные физико-химические закономерности распространения пожара.