ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование искр и воспламенение искрами из "Новейшие достижения нефтехимии и нефтепереработки том 7-8" В воздухе при атмосферном давлении электрический пробой (т. е. лавина ионов и электронов) происходит при напряжении 3000 кв/м. Нет никаких оснований опасаться, что любые из обычных примесей в воздухе, например углеводородные пары, могут в сколько-нибудь значительной степени изменить эту величину. [c.176] Если напряженность однородного поля (между большими параллельными пластинами с отогнутыми назад краями) будет возрастать, то происходит мгновенный переход от практически нулевой силы тока до пробоя по всей толщине промежутка между электродами с образованием искры (если количество электричества ограничено) или дуги (если оно не ограничено). [c.176] В неоднородном поле (сфера или острие + пластина, две сферы и др.) происходит лишь местный пробой диэлектрика вблизи одного или обоих электродов. Такой разряд называют короной. Образующиеся в короне ионы притягиваются к электродам, так что корона сопровождается коронным током, предшествующим пробою. С увеличением разности потенциалов увеличиваются и размеры короны и чрезвычайно возрастает ток короны, вызывая в конце концов образование искры или дуги. [c.176] Вместо повышения разности потенциалов между электродами и, следовательно, напряженности поля можно рассмотреть и другие условия. Например, подвод электростатических зарядов при подаче в резервуар наэлектризованной жидкости в однородном поле неизбежно приводит к искре. В неоднородном поле ток короны может оказаться достаточным для того, чтобы пцедотвратить возрастание разности потенциалов до уровня, при котором может образоваться искра другими словами, устанавливается равновесие между током подводимых зарядов и током короны. [c.176] Такам образом, можно утверждать, что острия, хотя они и повышают локальную напряженность поля, могут использоваться для предотвращения образования искры. Разумеется, при этом предполагается, что корона сама по себе не может вызвать воспламенения, хотя имеются убедительные данные, что воспламенение короной иногда возможно. [c.176] Коронные разряды между проводящими телами и поверхностями наэлектризованных жидких углеводородов обычно происходят в виде коротких вспышек, подобных искрам. Это явление также должно быть связано с ограниченностью подводимого тока. Однако такие е спышки являются более рассеянными, чем искры между двумя электродами 12а]. [c.176] Напряженность однородных полей находят простым делением разности потенциалов на расстояние. [c.176] Например [87], коронный разряд между заряженной жидкостью и крышей резервуара регулярно наблюдался при средней напряженности поля 400 кв/м и выше. Некоторую роль играют неправильности в форме крыши, но следует отметить, что совершенно гладкая поверхность крыши отнюдь не гарантирует безопасности, так как поверхность жидкости не всегда совершенно плоская (волны, подъем пузырьков газа, электростатическое притяжение крывдей). [c.177] Имеются указания, что аналогичное переходное явление, при котором корона предшествует искровому разряду, происходит и в жидкостях, но при значительно больших напряженностях поля. Неоднократно исследовались токи, предшествующие пробою. [c.177] Отмечается [81] возможность отвода электричества от сильно заряженной жидкости при помощи чрезвычайно заостренных электродов. При этом необходимо было создавать максимально возможную разность потенциалов между сильно заряженной жидкостью и острием. Острие устанавливалось в шланге из диэлектрического материала и на него подавался потенциал, знак которого противоположен знаку зарядов жидкости. [c.177] В текстильной промышленности имеются аналогичные примеры применения коронирующих ионизаторов. Однако этим методом разрядить жидкость полностью, по-видимому, не удается. Обратное явление — подведение объемного заряда к нефтепродукту путем пропускания его через сильное и весьма неоднородное электрическое поле, также нашло практическое применение это явление было использовано[49] в генераторе Ван-де-Граафа, работающем на жидкости. [c.177] содержащие ацетилен и водород, воспламеняются легче. Смеси углеводорода с чистым кислородом воспламеняются искрой, энергия которой приблизительно в 100 раз меньше, чем требуемая для смесей с воздухом. [c.177] Нижний предел воспламеняемости углеводородов с воздухом при комнатной температуре соответствует содержанию углеводорода около 45 мг/л максимальная воспламеняемость достигается при содержании около 100—150 мг/л. Данные для индивидуальных углеводородов приводятся в многочисленных справочниках (например, [58]). [c.177] Для того, чтобы воспламенение от искры могло произойти, необходимо, чтобы промежуток между электродами не был слишком малым. [c.177] Исследовалось также [41] воспламенение смеси пропан — воздух. В работах применяли стержни диаметром от 0,01 до 31,5 мм с полусферическими концами в паре с электродами с большим радиусом закругления. Максимальный ток воспламенения достигался при стержнях диаметром 5 мм, минимальный — при диаметре 20 мм. При больших и меньших диаметрах существенных изменений не наблюдалось. Ток был весьма непостоянным по силе, особенно в первом случае. При средней силе тока менее 1 мка отдельные импульсы достигали ЮО мка. [c.178] Хотя условия обеих серий опытов сильно различались, полученные результаты свидетельствуют о наибольшей опасности незаостренных электродов. [c.178] Количество энергии, рассеивавшейся в одиночной вспышке короны,, в этих работах не сообщается. Кроме того, действие нескольких последовательных вспышек, вызывающих ионизацию, образование свободных радикалов и др., может суммироваться, обеспечивая однократное воспламенение. [c.178] Априори можно считать, что для воспламенения короной требуется большее количество энергии, чем для воспламенения искрой, так как в короне энергия выделяется в более рассеянном виде. [c.178] При наливе сильно наэлектризованной жидкости в небольшой резервуар измеряли количество энергии, рассеиваемой в разряде. Разряды происходили через интервалы от одной до нескольких секунд. Измеренные величины достигали 20 мдж, а в двух из этих опытов фактически произошло воспламенение. Дальпейшие работы [12, 12а( подтвердили, что продолжительность этих разрядов фактически не превышала примерно 3 мксек. [c.178] Следует подчеркнуть, что минимальная энергия, требуемая для воспламенения искрами, проскакивающими между металлическими электродами, хорошо известна (0,2. мдж), 1Ю в производственных условиях опасность возникновения искровых разрядов между металлическими элементами оборудования легко можно устранить-электрическим соединением и заземлением емкостей и труб. [c.178] Вернуться к основной статье