8.ВЗРЫВЫ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

Если горючие газы и пары не смешаны с воздухом и находятся в закрытом баллоне или аппарате, то они гореть не способны, так как отсутствует окислитель – кислород воздуха. В технологических процессах, связанных с производством или применением горючих газов и жидкостей, может происходить образование смесей газов и паров жидкости с воздухом. Такие смеси представляют опасность в отношении возникновения пожара и взрыва. В качестве примеров можно привести взрывы газов в помещении при незакрытом кране газовой плиты, взрывы при испарении бензина в закрытом помещении и т.д.

8.1. ВЗРЫВЧАТЫЕ СМЕСИ

При горении газов и паров горючих жидкостей в воздухе различают два режима горения – диффузионный и кинетический. Процесс горения, скорость которого зависит от скорости диффузии паров или газов и воздуха, называется диффузионным. Такой режим наблюдается, если пар или газ выпускать из баллона в атмосферу и в месте выхода поджечь. В диффузионном режиме горят пары керосина, выходящие из горелки примуса, парафиновая свеча, газ, выходящий из горелки газовой печи, газ, выходящий из трубы при разрыве газопровода и т.д.

Если газ предварительно перемешан с воздухом, то основное значение играет не скорость диффузии (смешения) компонентов горючей смеси, а скорость химических реакций. При этом скорость реакции возрастает с увеличением содержания воздуха в смеси и может достигать большой величины. Так, для смеси водород-воздух скорость горения достигает (5÷6) м/с. Сгорание смеси с такой скоростью приводит к выделению значительного количества теплоты в единицу времени и нагреву продуктов сгорания до высокой температуры. Если горение происходит в закрытом помещении или аппарате, то расширение газов при нагревании вызывает резкое повышение давления, то есть взрыв. Поэтому смеси горючих паров и газов с воздухом относятся к взрывчатым смесям.

Для химического превращения таких смесей  в виде взрыва необходимо выполнение следующих основных условий.

·     Крайняя быстрота перехода начальной смеси в продукты горения.

·     Обязательное наличие газообразных продуктов сгорания.

·     Обязательное выделение теплоты при реакции взрывчатого превращения.

Источники, вызывающие взрыв, могут быть самыми разнообразными – открытое пламя, искра, накаленное тело и другие энергетические воздействия.