Разработка методов определения минимальных воспламеняющих параметров электрического разряда во взрывоопасной атмосфере горных предприятий
Диссертация
Предложен способ бескамерной оценки и госбезопасности электрических цепей по разрядам размыкания. Разработана методика определения минимального воспламеняющего тока цепи и наиболее опасной скорости ее размыкания. Оцределены исходные данные в виде зависимостей воспламеняющей энергии от длительности разряда и скорости расхождения контактов для бескамерной оценки искробезопасности электрических… Читать ещё >
Содержание
- 1. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ВЗРЫВЧАТОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РАЗРЯДОМ
- 1. 1. Взрывоопасность атмосферы горных предприятий и обеспечение взрывозащиты от электрического искрения
- 1. 2. Факторы, влияющие на воспламенение
- 1. 3. Обзор результатов исследований по воспламенению горючих газовых смесей электрическими разрядами
- 1. 4. Методы оценки опасности электрического несения
- 1. 5. Цель и задачи исследований
- 2. ИССЛЩШАНИЕ ВЛИЯНИЯ МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО РАССТОЯНИЯ И КОНЦЕНТРАЦИИ СМЕСИ НА ВЕЛИЧИНУ ВОСПЛАМЕНЯЮЩЕГО ТОКА И МОЩНОСТИ РАЗРЯДА
- 2. 1. Установка для определения минимальных воспламеняющих параметров электрического разряда
- 2. 2. Влияние межэлектродного расстояния на величину воспламеняющего тока
- 2. 3. Влияние концентрации газовоздушной смэси на величину минимального воспламеняющего тока
- 2. 4. Зависимость оптимальной концентрации горючей смеси от пламегасящего действия электродов
- 2. 5. Минимальная мощность воспламенения горючей смеси
- Выводы
- 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАЗРЯДА НА ЕГО ВОСПЛАМЕНЯЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ПРИ НЕПОДВИЖНЫХ ЭЛЕКТРОДАХ
- 3. 1. Влияние выделившейся в катодной области энергии на воспламеняющую способность электрического разряда
- 3. 2. Исследование влияния длительности и тока разряда на величину воспламеняющей энергии при неподвижных электродах
- 3. 3. Влияние длительности и тока разряда на величину электрического заряда при воспламенении горючей смеси
- 3. 4. Время формирования минимального ядра пламени, критическое время теплового воздействия источника воспламенения. III
- Выводы
- 4. ИССЛВДШАНИЕ ВОСПЛАМЕШЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДУГОВЫХ РАЗРЯДОВ РАЗМЫКАНИЯ
- 4. 1. Искр о образующее устройство с регулируемой скоростью размыкания контактов
- 4. 2. Исследование влияния скорости размыкания омических и индуктивных цепей на величины воспламеняющих токов и энергий разрядов
- 4. 3. Исследование влияния длительности и тока разряда на величину воспламеняющей энергии при размыкании цепи
- 4. 4. Выбор исходных значений энергий для оценки искробезопасности электрических цепей
- Выводы
- 5. РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ИСКР0БЕ30ПАСН0СТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
- 5. 1. Определение статических вольт-амперных характеристик разряда
- 5. 2. Омическая цепь
- 5. 3. Индуктивная цепь
- 5. 4. Цепь со стабилитронной защитой
- 5. 5. Цепь с искусственным сокращением длительности разряда
- Выводы
Список литературы
- Бурчаков А.С., Мустель П. И., Ушаков К. З. Рудничная аэрология. М.: Недра, 1971. 376 с.
- Матвиенко Н.Г. Прогноз газопроявлений при разработке рудных месторождений. М.: Наука, 1976. 80 с.
- Кравченко B.C., Халеев P.M. Результаты исследования воспламеняющей способности электрических разрядов в многокомпонентных га-зо-паро-воздушных взрывчатых смесях гомологов метана. М.: Ин-т горн, дела АН СССР, I960. 28 с.
- Лидин Г. Д., Матвиенко Н. Г., Зимаков Б. М. и др. Новые данные о выделении водородных природных газов из ультраосновных пород. -Доклады Академии Наук СССР, 1982, т. 264, №, с. 1224 1228.
- Каймаков А.А., Торгашов B.C., Песок С. А. и др. Взрывобезопасность рудничного электрооборудования. М.: Недра, 1982. 207 с.
- Кравченко B.C. Вероятностная природа воспламенения метана электрическими искрами и оценка ис1фобезопасности рудничных электрических цепей. В кн.: Рудничная аэрология и безопасность труда в шахтах. М.: Углетехиздат, 1949, с. 565 — 575.
- Кравченко B.C., Серов В. И., Ерыгин А. Т., Погорельский А. Е. Искробезопасность электрических цепей. М.: Наука, 1976. 206 с.
- Ковалев П.Ф. О физических основах взрывобезопасности рудничного электрооборудования. В кн.: Вопросы горной электромеханики. М.: Углетехиздат, 1959, т. IX, вып. 2, с. 3 — 28.
- Морган Д. Принципы зажигания. М.: Машгиз, 1948. 128 с.
- Зельдович Я.Б., Симонов Н. Н. К теории искрового воспламенения газовых взрывчатых смесей. Физическая химия, 1949, т. ХХШ, Ml, с. 1361 — 1374.
- Иост В. Взрывы и горение в газах. М.: Изд-во иностр. лит., 1952. 687 с.
- Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва. М.: Изд-во МГУ, 1952. 442 с.
- Сполдинг Д.Б. Основы теории горения. М.: Госэнергоиздат, 1959. 320 с.
- Соколик А.С. Самовоспламенение, пламя и детонация в газах. М.: Изд-во АН СССР, I960. 427 с.
- Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. М.: Мир" 1968. 592 с.
- Вилюнов В.Н. 0 критическом условии зажигания газовых смесей горячим очагом и закономерности установления режима стационарного расцространения пламени. Физ. горения и взрыва, 1968, М, с. 513 — 518.
- Вилюнов В.Н., Некрасов Е. А., Баушев B.C., Тимохин A.M. 0 закономерностях искрового воспламенения и выхода на стационарный режим горения. Физ. горения и взрыва, 1976, № 3, с. 361 — 366.
- Бондарь В.А., Веревкин В. Н., Гескин А. И. и др. Взрывобез опасность электрических разрядов и фрикционных исяф. Недра, 1976. 304 с.
- Султанович А.И., Демихов В. И., Луппа В. Г. и др. Расчет и кон-струщювание исхфобезопасной аппаратуры. М.: Энергия, 1971. 176 с.
- ГОСТ 22 782.5−78. Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», технические требования и методы испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1979. 69 с.
- Правила изготовления взрывозащшценного и рудничного электр ооборудования. ОАА 684 057−67. М.: Энергия, 1969. 223 с.
- Widginton D.W. Ignition of methane by electrical discharges. Safety in mines research establichment. Report to restricted international conference of directors of safety in mines research. Scheffield, 1965, p. 10.
- Яковлев В.П. Исследование и разработка способов бескамерной оценки ис1фобезопасности рудничного электрооборудования: Автореф. дис.. канд. техн. наук. М.: Ин-т проблем комплекс, освоения недр АН СССР, 1978. 21 с.
- Gordon R.L., West L.C.W., Widginton D.W. The ignition of methane-air mixtures by arc discharges of controlled duration. In: Institution of Electrical Engineers Conference Report Series. London: 1962, No. 3, p. 15 — 20.
- Красик Я.Д. Увеличение мощности искробезопасных систем путем сокращения длительности коммутационных разрядов: Автореф.дис.. канд. техн. наук. М.: Ин-т горн, дела им. А.А.Скочино-кого, 1970. 16 с.
- Кравченко B.C., Ерыгин А. Т., Яковлев В. Д. 0 критической длительности электрических разрядов при воспламенении метано-воз-душных и водородо-воздушных смесей. Физ. горения и взрыва, 1973, JS4, с. 603 — 604.
- Яковлев В.П. 0 критическом времени зажигания взрывчатых смесей электрическими разрядами размыкания. В кн.: Физико-технические исследования разработки и обогащения руд. М.: Сект, физ.-техн горн, проблем Ин-та физ. Земли АН СССР, 1973, с. 66 — 75.
- Кравченко B.C., Ерыгин А. Т., Яковлев В. П. Воспламенение от электрических разрядов и искробезопасность электрических цепей. В кн.: Проблемы современной аэрологии. М.: Наука, 1974, с. 247−255.
- Ерыгин А.Т., Яковлев В. П., Давыдов В. В. 0 формировании пламени взрывчатых смесей при воспламенении электрическим разрядом.- Физ. горения и взрыва, 1975, М, с. 144 146.
- Кравченко B.C. Научные исследования в Англии в области искро-безопасного применения электрической энергии в воспламеняющейся атмосфере. М.: Ин-т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1964. 44 с.
- Rogulski W. Ignition of gas mixtures by electric discharges between a heated and cold electrode. Nature, 1962, vol. 194, p. 84 — 86.
- Blanc N. V., Guest P.G., Elbe G., Lewis B. Ignition of explosive gas mixtures by spark. J. Chem. Phys., 1947, vol. 15, No. 11, p. 798 — 802.
- Calcote H.F., Gregory C.A., Barnett G.M., Gillmer R.B. Spark ignition effect of molecular structure. — Eng. Chem., 1952, vol. 44, No. 11, p. 2656 — 2662.
- Комаров B.C. Исследование воспламеняемости различных взрывчатых сред в атмосфере шахт, рудников и взрывоопасных помещений и их классификация по воспламеняемости от электрических разрядов. Кемерово: Кузбасский политехи, ин-т, 1964. 26 с.
- Бондарь В.А. Экспериментальное исследование воспламеняющей способности конденсированных и электростатических разрядов: Авторе^ дис.. канд. техн. наук. М.: Моск. ин-т хим. машиностроения, 1969. 22 с.
- Rose Н.Е., Pride Н.Е. Ignition phenomena in hydrogen-air mixture.- In: Seventh Symposium on Combustion. London: 1959, p.436−444
- Wolf J.W., Burkett V.T. A method for determining minimum ignition energies: results for a neo-pentane-air mixture. Combustion and Flame, 1957, No. 3, p. 330 — 338.
- Светт К.К. Исщювое зажигание движущихся газов с помощью длительных разрядов. В кн.: Вопросы зажигания и стабилизации пламен. М.: Изд-во иностр. лит., 1963, с. 31 — 52.
- Widginton D.W. Electrical ignition of gases: use of controlled discharges for investigating minimum energies. Nature, 1963, vol. 196, No. 8, p. 271 — 275.
- Мик Дж., Крегс Дж. Электрический пробой в газах. М.: Изд-во иностр. лит., I960. 605 с.
- Демихов В.И., Луппа В. Г. Ис1фобезопасность емкостных электрических цепей. Безопасность труда в промышленности, 1971, Ю, с. 51 — 52.
- Погорельский А.Е., Семененко В. А. Характеристики искробезопасности для емкостных цепей с разрядным резистором. В кн.: Взры-вобезопасное электрооборудование. М.: Энергия, 1971, вып. УШ, с. 22 — 25.
- Султанович А.И. Оценка искробезопасности индуктивных электрических цепей с ферромагнитными сердечниками. Безопасность труда в промышленности, 1965, № 9, с. 40 — 42.
- Султанович А.И. Искробезопасность электрических цепей приборов и средств автоматики. М.: Недра, 1966. 119 с.
- Серов В.И. Измерение параметров, определяющих искробезопасность индуктивных цепей. В кн.: Науч. сообщ. Ин-та горн, делаим. А. А. Скочинского. М.: Госгортехиздат, 1961, т. УШ, с. II5-I2I.
- Серов В.И. Искробезопасность индуктивных цепей с детекторными шунтами и короткозамкнутыми витками. В кн.: Науч. сообщ. Ин-та горн, дела им. А. А. Скочинского. М.: Госгортехиздат, 1962, т. ХУ, с. 156 165.
- Серов В.И. Расчетная оценка индуктивной цепи с нелинейным омическим шунтом на искробезопасность. В кн.: Науч. сообщ. Ин-та горн, дела им. А. А. Скочинского. М.: Недра, 1964, т. ХХШ, CJ27-I38
- Серов Б.И. Воспламеняющая способность сложных индуктивных цепей. М.: Наука, 1966. 93 с.
- Серов В.И. Рудничные искробезопасные цепи и устройства: Автореф. дис.. докт. техн. наук. М.: Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинско-го, 1971. 47 с.
- Кравченко B.C., Серов В. И., Ерыгин А. Т. Аналитический расчет сложных индуктивных цепей. М.: Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинско-го, 1967. 42 с.
- Кравченко B.C., Ерыгин А. Т. Расчет на искробезопасность сложных индуктивных цепей. М.: Сект. физ.-техн. горн, цроблем Ин-та физ. Земли АН СССР, 1971. 47 с.
- Петренко Б.А. Научные основы электровзрывобезопасности в горнодобывающей и нефтехимической промышленности (теоретические вопросы). М.: Наука, 1980. 123 с.
- Ерыгин А.Т. Воспламенение взрывчатых смесей от электрического разряда и обеспечение искробезопасности электрических цепей. М.: Наука, 1980. 144 с.
- Погорельский А.Е. Расчет параметров блоков стабилитронной защиты в иафобезопасных цепях. Электрическая промышленность. Аппараты низкого напряжения, 1973, вып. 5(24), с. 6−7.
- Погорельский А.Е. Зависимость величины искробезопасного тока от соотношения параметров блоков универсальной защиты. -Электрическая промышленность. Аппараты низкого напряжения, 1973, вып. 12(31), с. 12 13.
- Погорельский А.Е., Лоцманов М. С. Характеристики июфобезопас-ности для цепей защищенных стабилитроном. В кн.: Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. М.: ЦНИЭИ уголь, 1974, № 9, с. 6 — 7.
- Петренко Б.А. Расчет и испытание индуктивно-емкостных ис1фобезопасных цепей. Электротехническая промышленность, 1962, № 6, с. 15 — 17.
- Петренко Б.А. Вопросы теории и расчет искробезопасности электрических цепей. В кн.: Механизация и автоматизация в горной промышленности. М.: Госгортехиздат, 1962, 12, с. 334 — 353.
- Фурманов Б.М. Научные основы, методы оценки и обеспечения искробезопасности. М.: Наука, 1970. 150 с.
- Петренко Б.А. Влияние емкости на воспламеняющую способность электрических разрядов. В кн.: Взрывобезопасное электрооборудование. М.: Центр, бюро техн. информ. НИИ электропром-сти, 1959, с. 279 — 290.
- Четверов Б, М. Исследование искробезопасности безреактивных и индуктивных электрических цепей. В кн.: Механизация и автоматизация в горной промышленности, М.: Госгортехиздат, 1962, $ 2, с. 353 — 374.
- Петренко Б.А., Серов В, И. Особенности воспламенения взрывоопасных сред от электрического разряда. В кн.: Механизация и автоматизация в горной промышленности. М.: Госгортехиздат, 1963,1. ЛЗ с. 318 331.
- Петренко Б.А. Метод расчета искробезопасных электрических цепей по величинам энергии и мощности. В кн.: Науч. сообщ. Ин-та горн, дела им. М.Скочинского. М.: Недра, 1967, $ 33, с. 94 — 103,
- Петренко Б.А. О расчете искробезопасности электрических цепей по минимальной энергии и мощности зажигания. В кн.: Науч. сообщ. Ин-та горн, дела им. А. А. Скочинского. М.: Недра, 1968, № 18, с. 114 117.
- Петренко Б.А. Некоторые вопросы теории зажигания взрывчатых газовых смесей электрическими разрядами размыкания. В кн.: Научные исследования по разработке угольных и рудных месторождений. М.: Госгортехиздат, 1959, с. 449 — 457.- 198
- Петренко Б.А. Основы расчета искробезопасности электрических цепей. В кн.: Науч. сообщ. Ин-та горн, дела им. А.А.Скочинс-кого. М.: Ин-т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1976, вып. 144, с. 5Е — 57.
- Ерыгин А.Т., Яковлев В. П. Расчет на искробезопасность индуктивных цепей. В кн.: Безопасное применение электрической энергии на предприятиях со взрывоопасной атмосферой.М.:Сект. физ.-техн. горн, проблем Ин-та физ. Земли АН СССР, 1976, с. 3 — ЗЕ.
- Серов В.И., Хмель Г. В. Автоматическая взрывная камера типа БВК-3 для испытаний электрических цепей на искробезопасность. Руководство по эксплуатации. М.: Ин-т горн, дела им. А. А. Скочинского, 1966. 28 с.
- Понизко Т.А., Акинин Г. И., Дрожжин Б. А. Поджигание горючих смесей от нагретых поверхностей электрооборудования. В кн.: Взрывобезопасное электрооборудование. М., Л.: Энергия, 1965, вып. Ш, с. 40 — 53.
- Фогт Г. Источник воспламенения «горячие поверхности». Глю-кауф, 1977, № 20, с. 26 — 33.
- Избицер В.Н., Понизко Т. А. Поджигание взрывоопасных смесей нитями накаливания маломощных ламп. В кн.: Взрывобезопасное электрооборудование. М.: Энергия, 1967, вып. У, с. 27 3.
- Понизко Т.А. О поджигании горючих смесей нагретыми нитями ламп накаливания. В кн.: Взрывозащгаценное электрооборудование. М.: Энергия, 1976, вып. П, с. 15−19.
- Бойков Н.А., Григорьева А. В., Звездин П. С. и др. Новый характер взрывопередачи, наблюдаемый в ацетилено-воздушных смесях. В кн.: Взрывобезопасное электрооборудование. М., Л.: Энергия, 1965, вып. Ш, с. 54 — 63.
- Акинин Г. И., Понизко Т. А., Розловский А. И. Хим. пром., 1972, № 8, с. 592 — 593.
- Розловский А.И. Основы техники взрывобезопасности при работе с горючими газами и параш. М.: Химия, 1980, 376 с.
- Трембицкий А.Л., Веревкин В. Н. Исследование влияния длительности электрического разряда на его воспламеняющую способ- 200 ность. В кн.: Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. М.: Изд-во ВНИИПО МВД СССР, 1979, с. 37 — 43.
- Трембицкий А.Л. Исследование воспламенения метано-воздутпной смеси электрическими разрядами переменной длительности. В кн.: Разработка и обогащение полезных ископаемых. М.: Ин-т проблем комплекс, освоения недр АН СССР, 1978, с. 83 — 87.
- Кравченко B.C. Воспламеняющая способность электрического искрения. Электричество, 1952, № 9, с. 21 — 28.
- Кесаев И.Г. Катодные процессы электрической дуги. М.: Наука, 1968. 244 с.
- Кассандрова О.Н., Лебедев В. В. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. 104 с.
- Кравченко B.C. Основы теории рудничных искробезопасных систем. Автореф. дис,. докт. техн. наук. М.: Ин-т горн, дела1. АН СССР, 1953. 36 с.
- Хольм Р. Электрические контакты. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 464 с. 93.- Штенбек М., Энгель А. Физика и техника электрического разряда в газах. М.: Гл. ред. общетехн. лит., 1936. 980 с.
- Коган Э.Г. Вопросы оценки и обеспечения искробезопасности аппаратуры автоматизации горных машин. Автореф. дис.. канд. техн. наук. М.: Моск. горн, ин-т, 1972. 16 с.
- Трембицкий А.Л., Фаерштейн Л. Б. Определение параметров дугового разряда на основе его статических вольт-амперных характеристик. В кн.: Физико-технические и технологические проблемы разработки и обогащения твердых полезных ископаемых.
- М.: Ин-т проблем комплекс, освоения недр АН СССР, 1982, с. 136 141.
- Widginton D. W. Same aspects of the design of intrinsicaly safe circuits. SMRE, Research Report. London: 1968, No. 256, P. 3 27.