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Impacts de corps solides avec formation d'étincelles.

À une certaine force d'impact de certains corps solides les uns contre les autres, des étincelles peuvent se former, appelées étincelles d'impact ou de friction.

Les étincelles sont chauffées à des particules de métal ou de pierre à haute température (chaudes) (selon les solides impliqués dans la collision) dont la taille varie de 0,1 à 0,5 mm ou plus.

La température des étincelles d'impact des aciers de construction conventionnels atteint le point de fusion du métal - 1550 °C.

Malgré la température élevée de l'étincelle, sa capacité d'allumage est relativement faible, car en raison de sa petite taille (masse), la réserve d'énergie thermique de l'étincelle est très faible. Les étincelles sont capables d'enflammer des mélanges vapeur-gaz-air ayant une courte période d'induction et une petite énergie minimale d'allumage. L'acétylène, l'hydrogène, l'éthylène, le monoxyde de carbone et le disulfure de carbone représentent le plus grand danger à cet égard.

La capacité d'allumage d'une étincelle au repos est supérieure à celle d'une étincelle volante, car une étincelle stationnaire se refroidit plus lentement, elle dégage de la chaleur au même volume d'un milieu combustible et peut donc la chauffer à une température plus élevée. Par conséquent, les étincelles au repos peuvent enflammer même des substances solides sous forme broyée (fibres, poussières).

Des étincelles dans les conditions de production se forment lors du travail avec des outils à percussion (clés, marteaux, burins, etc.), lorsque des impuretés métalliques et des pierres pénètrent dans des machines à mécanismes rotatifs (appareils avec mélangeurs, ventilateurs, soufflantes à gaz, etc.) , ainsi que lorsque les mécanismes mobiles de la machine heurtent les fixes (broyeurs à marteaux, ventilateurs, appareils à couvercles à charnières, trappes, etc.).

Mesures pour prévenir la manifestation dangereuse d'étincelles dues à l'impact et au frottement :

Utilisation dans des zones explosives (locaux) utiliser des outils anti-étincelles.
Soufflage d'air pur du lieu de production de réparation et autres travaux.
Exclusion des impuretés métalliques et des pierres de pénétrer dans les machines (pièges magnétiques et pièges à pierres).
Pour éviter les étincelles dues aux impacts des mécanismes mobiles des machines sur les machines fixes :
1. réglage et équilibrage minutieux des arbres ;
2. vérifier les écarts entre ces mécanismes ;
3. éviter de surcharger les machines.
Utilisez des ventilateurs à sécurité intrinsèque pour transporter de la vapeur et des mélanges gaz-air, de la poussière et des matériaux combustibles solides.
Dans les locaux de production et de stockage d'acétylène, d'éthylène, etc. les sols doivent être en matériau anti-étincelles ou recouverts de tapis en caoutchouc.

Frottement superficiel des corps.

Les corps en mouvement en contact les uns par rapport aux autres nécessitent de l'énergie pour surmonter les forces de frottement. Cette énergie est presque entièrement convertie en chaleur qui, à son tour, dépend du type de frottement, des propriétés des surfaces frottantes (leur nature, degré de contamination, rugosité), de la pression, de la taille de la surface et de la température initiale. Dans des conditions normales, la chaleur dégagée est évacuée en temps opportun, ce qui garantit un régime de température normal. Cependant, dans certaines conditions, la température des surfaces frottantes peut atteindre des valeurs dangereuses, auxquelles elles peuvent devenir une source d'inflammation.

Les raisons de l'augmentation de la température des corps frottants dans le cas général sont une augmentation de la quantité de chaleur ou une diminution de l'évacuation de la chaleur. Pour ces raisons, dans les processus technologiques de production, il se produit une surchauffe dangereuse des roulements, des courroies de transport et des courroies d'entraînement, des matériaux combustibles fibreux lorsqu'ils sont enroulés sur des arbres rotatifs, ainsi que des matériaux combustibles solides lors de leur usinage.

Mesures pour prévenir la manifestation dangereuse du frottement superficiel des corps :

Remplacement des paliers lisses par des roulements.
Surveillance de la lubrification, de la température des roulements.
Contrôle du degré de tension des bandes transporteuses, des courroies, empêchant le fonctionnement des machines en surcharge.
Remplacement des engrenages à courroie plate par des courroies trapézoïdales.
Pour éviter l'enroulement de matériaux fibreux sur des arbres en rotation, utilisez :
1. l'utilisation de douilles, de carters, etc. pour protéger les zones ouvertes des tiges du contact avec le matériau fibreux ;
2. prévention des surcharges ;
3. le dispositif de couteaux spéciaux pour couper les matériaux fibreux enroulés;
4. réglage des jeux minimaux entre l'arbre et le roulement.
Lors de l'usinage de matériaux combustibles, il faut :
1. observer le mode de coupe,
2. affûter les outils à temps
3. utiliser un refroidissement local du site de coupe (émulsions, huiles, eau, etc.).

Calcul des paramètres des sources d'incendie (explosion)

À ce stade, il est nécessaire d'évaluer la capacité des sources d'inflammation à initier des substances combustibles.

Quatre sources d'inflammation sont prises en compte :

a) action secondaire de la foudre ;

b) étincelles de court-circuit ;

c) étincelles de soudure électrique ;

d) ampoule d'une lampe à incandescence.

e) isolation brûlante du câble électrique (fil)

Impact secondaire de la foudre

Le danger d'impact secondaire de la foudre réside dans les décharges par étincelles résultant des effets inductifs et électromagnétiques de l'électricité atmosphérique sur les équipements de production, les canalisations et construction de bâtiments. L'énergie de décharge d'étincelle dépasse 250 mJ et est suffisante pour enflammer des substances combustibles avec une énergie d'allumage minimale allant jusqu'à 0,25 J.

L'action secondaire d'un coup de foudre est dangereuse pour le gaz qui a rempli tout le volume de la pièce.

Action thermique des courants courts

Il est clair qu'à court-circuit lorsque l'appareil de protection tombe en panne, les étincelles qui apparaissent sont capables d'enflammer le liquide inflammable et de faire exploser le gaz (cette possibilité est évaluée ci-dessous). Lorsque la protection est activée, le courant de court-circuit dure peu de temps et ne peut enflammer que le câblage PVC.

La température du conducteur t autour de C, chauffé par un courant de court-circuit, est calculée par la formule

où t n est la température initiale du conducteur, o C ;

Je k.z. - courant de court-circuit, A ;

R - résistance (active) du conducteur, Ohm;

kz - durée de court-circuit, s ;

C pr - capacité thermique du matériau du fil, J * kg -1 * K -1;

m pr - poids du fil, kg.

Pour que le câblage s'enflamme, il faut que la température t pr soit supérieure à la température d'allumage du câblage PVC t resp. \u003d 330 environ C.

La température initiale du conducteur est supposée égale à la température ambiante de 20 ° C. Ci-dessus au chapitre 1.2.2, la résistance active du conducteur (Ra \u003d 1,734 Ohm) et le courant de court-circuit (I court-circuit \u003d 131,07 A) ont été calculés. La capacité thermique du cuivre C pr \u003d 400 J * kg -1 * K -1. La masse du fil est le produit de la densité et du volume, et le volume est le produit de la longueur L et de la section transversale du conducteur S

m pr \u003d * S * L (18)

Selon l'ouvrage de référence, on trouve la valeur \u003d 8,96 * 10 3 kg / m 3. Dans la formule (18), nous substituons la valeur de la section transversale du deuxième fil, du tableau. 11, le plus court, c'est-à-dire L \u003d 2 m et S \u003d 1 * 10 -6 m. La masse du fil est

m pr \u003d 8,96 * 10 3 * 10 -6 * 2 \u003d 1,792 * 10 -2

Avec la durée d'un court-circuit court-circuit. \u003d 30 ms, selon le tableau 11, le conducteur chauffera jusqu'à une température

Cette température n'est pas suffisante pour enflammer le câblage en PVC. Et si la protection s'éteint, il faudra alors calculer la probabilité d'incendie du câblage en PVC.

Court-circuit d'étincelles

En cas de court-circuit, des étincelles apparaissent qui ont une température initiale de 2100 ° C et sont capables d'enflammer le liquide inflammable et de faire exploser le gaz.

La température initiale de la goutte de cuivre est de 2100 o C. La hauteur à laquelle le court-circuit se produit est de 1 m, et la distance à la flaque de liquide inflammable est de 4 m. Le diamètre de la goutte est d à =2,7 mm ou d à =2,7*10 -3.

La quantité de chaleur qu'une goutte de métal est capable de dégager vers un milieu combustible lorsqu'elle se refroidit jusqu'à sa température d'inflammation est calculée comme suit : la vitesse de vol moyenne d'une goutte de métal en chute libre w cf, m/s, est calculée par la formule

où g est l'accélération de la chute libre, 9,81 m/s 2 ;

H - hauteur de chute, 1 m.

On comprend ça vitesse moyenne vol en chute libre

La durée de la chute d'une goutte peut être calculée par la formule

Ensuite, le volume de la goutte Vk est calculé par la formule

Masse de chute m k, kg :

où est la densité du métal à l'état fondu, kg * m -3.

La densité du cuivre à l'état fondu (selon l'enseignant) est de 8,6 * 10 3 kg / m 3, et la masse de la goutte selon la formule (22)

m k \u003d 8,6 * 10 3 * 10,3138 * 10 -9 \u003d 8,867 * 10 -5

Temps de vol d'une goutte de métal à l'état fondu (liquide) p, s :

où C p - chaleur spécifique matériau de goutte fondue, pour le cuivre C p = 513 J*kg -1 *K -1 ;

S k - surface de la goutte, m 2 , S k =0,785d k 2 =5,722*10 -6;

T n, T pl - la température de la goutte au début du vol et le point de fusion du métal, respectivement, T n = 2373 K, T pl = 1083 K ;

T o - température ambiante, T o = 293 K ;

Coefficient de transfert de chaleur, W * m -2 * K -1.

Le coefficient de transfert de chaleur est calculé dans l'ordre suivant :

1) calculer d'abord le nombre de Reynolds

où v \u003d 1,51 * 10 -5 1 / (m 2 * s) - coefficient de viscosité cinématique de l'air à une température de 293 K,

où \u003d 2,2 * 10 -2 W * m -1 * K -1 - coefficient de conductivité thermique de l'air,

1*10 2 W*m -2 *K -1 .

Après avoir calculé le coefficient de transfert de chaleur, nous trouvons le temps de vol d'une goutte de métal à l'état fondu (liquide) selon la formule (23)

Parce que< р, то конечную температуру капли определяют по формуле

La température d'auto-inflammation du propane est de 466 ° C et la température de la goutte (étincelle) au moment où elle s'approche de la piscine de liquide inflammable est de 2373 K ou 2100 ° C. À cette température, l'isoprène s'enflammera et brûlera régulièrement, et le propane explosera même si une étincelle de court-circuit se produit. Le point d'éclair de l'isoprène est de -48 0 С.

En fonction de la pression du gaz, de la configuration des électrodes et des paramètres du circuit externe, il existe quatre types rangs indépendants:

décharge luminescente;
décharge d'étincelles;
décharge d'arc ;
rang corona.

1. décharge luminescente Se produit quand basses pressions. On peut l'observer dans un tube de verre avec des électrodes métalliques plates soudées aux extrémités (Fig. 8.5). Près de la cathode se trouve une fine couche lumineuse appelée film lumineux cathodique 2.

Entre la cathode et le film est Aston espace sombre 1. A droite du film lumineux est placée une couche faiblement lumineuse, appelée espace sombre cathodique 3. Cette couche passe dans une zone lumineuse, appelée lueur fumante 4, un espace sombre borde l'espace fumant - espace sombre faraday 5. Toutes les couches répertoriées forment partie cathodique décharge luminescente. Le reste du tube est rempli de gaz incandescent. Cette partie s'appelle pilier positif 6.

Lorsque la pression diminue, la partie cathodique de la décharge et l'espace sombre de Faraday augmentent et la colonne positive se raccourcit.

Les mesures ont montré que presque toutes les gouttes de potentiel se produisent dans les trois premières sections de la décharge (espace sombre Aston, film lumineux cathodique et tache sombre cathodique). Cette partie de la tension appliquée au tube est appelée chute de potentiel cathodique.

Dans la lueur couvante, le potentiel ne change pas - ici, l'intensité du champ est nulle. Enfin, dans l'espace sombre de Faraday et la colonne positive, le potentiel augmente lentement.

Cette distribution de potentiel est causée par la formation d'une charge d'espace positive dans l'espace sombre de la cathode, en raison de l'augmentation de la concentration ions positifs.

Les ions positifs, accélérés par la chute de potentiel cathodique, bombardent la cathode et en font sortir des électrons. Dans l'espace sombre astonien, ces électrons, qui ont volé sans collisions dans la région de l'espace sombre cathodique, ont une énergie élevée, ce qui fait qu'ils ionisent plus souvent les molécules qu'ils ne les excitent. Ceux. l'intensité de la lueur du gaz diminue, mais de nombreux électrons et ions positifs se forment. Les ions formés au départ ont une vitesse très faible, et donc une charge d'espace positive se crée dans l'espace sombre cathodique, ce qui conduit à une redistribution du potentiel le long du tube et à l'apparition d'une chute de potentiel cathodique.

Les électrons qui sont apparus dans l'espace sombre de la cathode pénètrent dans la région incandescente, qui se caractérise par une forte concentration d'électrons et d'ions positifs avec une charge d'espace clair proche de zéro (plasma). Par conséquent, l'intensité du champ ici est très faible. Dans la région de la lueur couvante, un processus de recombinaison intense a lieu, accompagné de l'émission de l'énergie libérée dans ce processus. Ainsi, la lueur couvante est essentiellement la lueur de la recombinaison.

Les électrons et les ions pénètrent de la lueur couvante dans l'espace sombre de Faraday en raison de la diffusion. La probabilité de recombinaison est ici fortement réduite, car la concentration de particules chargées est faible. Par conséquent, il y a un champ dans l'espace sombre de Faraday. Les électrons entraînés par ce champ accumulent de l'énergie, et souvent finissent par se créer les conditions nécessaires à l'existence d'un plasma. La colonne positive est un plasma à décharge gazeuse. Il agit comme un conducteur reliant l'anode aux parties cathodiques de la décharge. La lueur de la colonne positive est principalement causée par les transitions de molécules excitées vers l'état fondamental.

2. décharge d'étincelle se produit dans un gaz généralement à des pressions de l'ordre de la pression atmosphérique. Il se caractérise par une forme discontinue. Par apparence une décharge par étincelle est un faisceau de fines bandes brillantes ramifiées en zigzag qui pénètrent instantanément dans l'espace de décharge, s'estompent rapidement et se remplacent constamment (Fig. 8.6). Ces bandes sont appelées canaux d'étincelles.

J gaz = 10 000 K

~ 40cm je= 100 kA t= 10 –4 s je~ 10 km

Une fois que l'espace de décharge est «percé» par le canal d'étincelle, sa résistance devient faible, une impulsion de courant à court terme de haute intensité traverse le canal, au cours de laquelle seule une petite tension tombe sur l'espace de décharge. Si la puissance de la source n'est pas très élevée, alors après cette impulsion de courant, la décharge s'arrête. La tension entre les électrodes commence à augmenter jusqu'à la valeur précédente et la panne de gaz se répète avec la formation d'un nouveau canal d'étincelle.

Dans des conditions naturelles, une décharge d'étincelle est observée sous la forme d'un éclair. La figure 8.7 montre un exemple de décharge par étincelle - foudre, d'une durée de 0,2 ÷ 0,3 avec une intensité de courant de 10 4 - 10 5 A, d'une longueur de 20 km (Fig. 8.7).

3. décharge d'arc . Si, après avoir reçu une décharge d'étincelle de source puissante réduire progressivement la distance entre les électrodes, puis la décharge intermittente devient continue, une nouvelle forme de décharge gazeuse apparaît, appelée décharge d'arc(Fig. 8.8).


~ 10 3 A
Riz. 8.8

Dans ce cas, le courant augmente fortement, atteignant des dizaines et des centaines d'ampères, et la tension aux bornes de l'espace de décharge chute à plusieurs dizaines de volts. D'après V. F. Litkevich (1872 - 1951), la décharge en arc est maintenue principalement en raison de l'émission thermionique de la surface de la cathode. En pratique, il s'agit de soudage, de puissants fours à arc.

4. décharge corona (Fig. 8.9) se produit dans un fort champ électrique inhomogène à des pressions de gaz relativement élevées (de l'ordre de la pression atmosphérique). Un tel champ peut être obtenu entre deux électrodes dont la surface de l'une présente une grande courbure (fil fin, pointe).

La présence d'une deuxième électrode est facultative, mais les objets métalliques mis à la terre les plus proches peuvent jouer son rôle. Quand champ électrique près de l'électrode avec une grande courbure atteint environ 3∙10 6 V / m, une lueur apparaît autour d'elle, qui a la forme d'une coquille ou d'une couronne, d'où provient le nom de la charge.

Dans les conditions de production, les sources d'inflammation peuvent être très diverses tant dans la nature de leur apparition que dans leurs paramètres.
Parmi les sources possibles d'inflammation, on distingue un feu ouvert et des produits de combustion incandescents ; manifestation thermique énergie mécanique; thermique, la manifestation de l'énergie électrique; manifestation thermique réactions chimiques.

Feu ouvert et produits de combustion chauds. Les incendies et les explosions proviennent souvent de sources de feu ouvert en fonctionnement constant ou apparaissant soudainement et de produits qui accompagnent le processus de combustion - étincelles, gaz chauds.
Un feu ouvert peut enflammer presque toutes les substances combustibles, car la température lors de la combustion de la flamme est très élevée (de 700 à 1500 ° C); tout en mettant en évidence un grand nombre de la chaleur et le processus de combustion, en règle générale, est long. Les sources d'incendie peuvent être diverses - fours de chauffage technologiques, réacteurs à feu, régénérateurs avec combustion de substances organiques provenant de catalyseurs non combustibles, fours et installations d'incinération et d'élimination des déchets, dispositifs de torche pour le côté brûlant et les gaz associés, fumage, utilisation de torches pour les tuyaux de chauffage, etc.. e.La principale mesure de protection contre les incendies fixes contre les sources fixes de feu ouvert est leur isolation des vapeurs et des gaz combustibles en cas d'accidents et de dommages. Par conséquent, il est préférable de placer les dispositifs anti-incendie dans des zones ouvertes avec un certain écart de feu par rapport aux dispositifs adjacents ou de les isoler en les plaçant séparément dans des espaces clos.
Les fours tubulaires à cuisson extérieure sont équipés d'un dispositif qui permet, en cas d'accident, de créer un rideau de vapeur autour d'eux, et en présence d'appareils adjacents avec gaz liquéfiés(par exemple, les installations de fractionnement de gaz) les fours en sont séparés par un mur aveugle de 2 à 3 m de haut et un tuyau perforé est posé dessus pour créer un rideau de vapeur. Pour un allumage sûr des fours, des allumeurs électriques ou des allumeurs à gaz spéciaux sont utilisés. Très souvent, des incendies et des explosions se produisent lors de la production de travaux de réparation à chaud (par exemple, le soudage) en raison du manque de préparation de l'appareil (comme mentionné ci-dessus) et des sites où ils se trouvent. Réparations incendie, sauf
la présence d'une flamme nue, accompagnée d'expansion
du côté et tombant sur les zones sous-jacentes des particules métalliques chauffées, où elles peuvent enflammer des matériaux combustibles. Par conséquent, en plus de la préparation appropriée des appareils à réparer, le site environnant est également préparé. Dans un rayon de 10 m, tous les matériaux et poussières combustibles sont enlevés, les structures combustibles sont protégées par des écrans et des mesures sont prises pour empêcher les étincelles de pénétrer dans les planchers sous-jacents. La grande majorité des travaux à chaud est effectuée à l'aide de chantiers fixes ou d'ateliers spécialement équipés.
Pour la production de travail à chaud dans chaque cas individuel, une autorisation spéciale de l'administration et une sanction des pompiers sont obtenues.

Si nécessaire, des mesures de sécurité supplémentaires sont développées. Les lieux de travail à chaud sont inspectés par des spécialistes des sapeurs-pompiers avant et après la fin des travaux. Au besoin, pendant la durée des travaux, un poste d'incendie est installé avec les équipement de pompier.
Pour fumer sur le territoire de l'entreprise et dans les ateliers, des salles spéciales sont équipées ou des zones appropriées sont attribuées; utilisé pour dégeler les tuyaux gelés eau chaude, coussins chauffants à vapeur ou à induction.
Les étincelles sont des particules solides incandescentes de carburant incomplètement brûlé. La température de ces étincelles est le plus souvent comprise entre 700 et 900 ° C. Lorsqu'elle pénètre dans l'air, l'étincelle brûle relativement lentement, car le dioxyde de carbone et d'autres produits de combustion sont partiellement adsorbés à sa surface.
La réduction du risque d'incendie dû à l'action des étincelles est obtenue en éliminant les causes d'étincelles et, si nécessaire, en piégeant ou en éteignant les étincelles.
Attraper et éteindre les étincelles pendant le fonctionnement des fours et des moteurs combustion interne réalisé en utilisant des pare-étincelles et des pare-étincelles. Les conceptions de pare-étincelles sont très diverses. Les dispositifs de piégeage et d'extinction des étincelles sont basés sur l'utilisation de la gravité (chambres de précipitation), de la force d'inertie (chambres à chicanes, tuyères, filets, dispositifs à persiennes), de la force centrifuge (cyclone

collecteurs, turbine-vortex), forces d'attraction électrique (filtres électriques), refroidissement des produits de combustion par l'eau (rideaux d'eau, piégeage par la surface de l'eau), refroidissement et dilution des gaz par la vapeur d'eau, etc. Dans certains cas, ils installent

/ - foyer ; 2 - chambre de décantation ; 3 - attrape-étincelles à cyclone; 4 - buse de postcombustion
plusieurs systèmes d'extinction d'étincelles en série, comme indiqué sur la fig. 3.7.
Manifestation thermique de l'énergie mécanique. La transformation de l'énergie mécanique en chaleur, dangereuse en termes d'incendie, se produit lors d'impacts de corps solides avec formation d'étincelles, frottement de corps lors de mouvements mutuels les uns par rapport aux autres, compression adiabatique de gaz, etc.
Des étincelles d'impact et de frottement se forment avec un impact suffisamment fort ou une abrasion intense des métaux et autres solides. La température élevée des étincelles de friction est déterminée non seulement par la qualité du métal, mais également par son oxydation par l'oxygène atmosphérique. La température d'étincelle des aciers doux non alliés dépasse parfois

1500° C. La variation de la température des étincelles d'impact et de frottement en fonction du matériau des corps en collision et de la force appliquée est indiquée dans le graphique de la fig. 3.8. Malgré la température élevée, les étincelles d'impact et de frottement ont une petite quantité de chaleur en raison de l'insignifiance de leur masse. De nombreuses expériences ont établi que

Riz. 3.8. Dépendance de la température d'impact et des étincelles de frottement sur la pression des corps en collision

Les plus sensibles aux étincelles d'impact et de frottement sont l'acétylène, l'éthylène, le sulfure de carbone, le monoxyde de carbone, l'hydrogène. Les substances qui ont une longue période d'induction et qui nécessitent une quantité importante de chaleur pour s'enflammer (méthane, gaz naturel, ammoniac, aérosols, etc.) ne sont pas enflammées par les étincelles d'impact et de frottement.
Les étincelles tombant sur la poussière déposée et les matériaux fibreux créent des poches de combustion qui peuvent provoquer un incendie ou une explosion. Les étincelles produites par les impacts d'objets en aluminium sur la surface oxydée de pièces en acier ont un grand pouvoir incendiaire. La prévention des explosions et des incendies dus aux étincelles d'impact et de frottement est obtenue en utilisant des outils anti-étincelles pour un usage quotidien et lors de travaux d'urgence dans des ateliers d'explosifs ; mage-
séparateurs de fils et pièges à pierres sur les lignes "d'approvisionnement en matières premières pour les machines à percussion, les moulins, etc. appareils ; fabrication de pièces de machines pouvant entrer en collision les unes avec les autres à partir de métaux anti-étincelles ou en ajustant strictement l'écart entre eux.
Les outils en bronze phosphoreux, cuivre, alliages d'aluminium AKM-5-2 et D-16, aciers alliés contenant 6-8% de silicium et 2-5% de titane, etc. sont considérés comme anti-étincelles. outil cuivré. Dans tous les cas, lorsque cela est possible, les opérations à impact doivent être remplacées par des opérations sans impact*. Lors de l'utilisation d'outils à percussion en acier dans des environnements explosifs, le lieu de travail est fortement ventilé, les surfaces de collision de l'outil sont lubrifiées avec de la graisse.
L'échauffement des corps par frottement lors d'un mouvement mutuel dépend de l'état des surfaces des corps frottants, de la qualité de leur lubrification, de la pression des corps les uns sur les autres et des conditions d'évacuation de la chaleur vers l'environnement.
Dans des conditions normales et bon fonctionnement frottant les paires, l'excès de chaleur généré est évacué dans l'environnement en temps opportun, garantissant que la température est maintenue à un niveau donné, c'est-à-dire si Qtp = QnoT, alors /slave = Const. La violation de cette égalité entraînera une augmentation de la température des corps frottants. Pour cette raison, une surchauffe dangereuse se produit dans les roulements des machines et des appareils, lors du glissement des bandes transporteuses et des courroies d'entraînement, lors de l'enroulement de matériaux fibreux sur des arbres en rotation, lors de l'usinage de substances combustibles solides, etc.
Pour réduire les risques de surchauffe, des roulements sont utilisés à la place des paliers lisses pour les arbres à grande vitesse et fortement chargés.
Grande importance a une lubrification systématique des roulements (en particulier des paliers lisses). Pour une lubrification normale des roulements, utilisez le grade d'huile qui est adopté en tenant compte de la charge et du nombre de tours de l'arbre. Si le refroidissement naturel ne suffit pas à éliminer l'excès de chaleur, prévoir un refroidissement forcé du roulement avec de l'eau courante ou de l'huile en circulation, prévoir un contrôle de la température

roulements et le liquide utilisé pour leur refroidissement. L'état des roulements est systématiquement surveillé, nettoyé de la poussière et de la saleté, les surcharges, les vibrations, les distorsions et les échauffements au-dessus des températures établies sont évités.
Ne pas permettre « la surcharge des convoyeurs, le pincement de la bande, le relâchement de la tension de la bande, la bande. Des dispositifs sont utilisés qui signalent automatiquement le travail de surcharge. Au lieu de transmissions à courroie plate, des transmissions à courroie trapézoïdale sont utilisées, ce qui exclut pratiquement tout glissement.
Les espaces entre les tourillons d'arbre et les roulements, les bagues, les carters, les boucliers et autres dispositifs anti-enroulement sont utilisés pour protéger les arbres du contact avec des matériaux fibreux. Dans certains cas, des couteaux anti-enroulement sont installés, etc.
Chauffage des gaz combustibles et de l'air lors de leur compression dans les compresseurs. L'augmentation de la température du gaz pendant la compression adiabatique est déterminée par l'équation

où Tll1 Tk - température du gaz avant et après compression, °K ; Pm Pk - pressions initiale et finale, kg / cm2 \ k - indice adiabatique, pour l'air ? = 1,41.
La température du gaz dans les cylindres du compresseur à un taux de compression normal ne dépasse pas 140-160 ° C. Étant donné que la température finale du gaz pendant la compression dépend du taux de compression, ainsi que de la température initiale du gaz, afin d'éviter une surchauffe excessive pendant compression à hautes pressions le gaz est progressivement comprimé dans des compresseurs multi-étages et refroidi après chaque étage de compression dans des refroidisseurs inter-étages. Pour éviter d'endommager le compresseur, contrôlez la température et la pression du gaz.
L'augmentation de la température lors de la compression de l'air conduit souvent à des explosions de compresseurs. Des concentrations explosives se forment à la suite de l'évaporation et de la décomposition de l'huile de lubrification à des températures élevées. Les sources d'inflammation sont les poches de combustion spontanée des produits de décomposition de l'huile déposés dans le conduit d'alimentation en air et le récepteur. Il a été établi que pour chaque augmentation de température de IO0C dans les cylindres du compresseur, les processus d'oxydation sont accélérés de 2 à 3 fois. Naturellement, les explosions, en règle générale, ne se produisent pas dans les cylindres du compresseur, mais dans les conduits d'air de refoulement et s'accompagnent de la combustion de condensats d'huile et de produits de décomposition d'huile qui s'accumulent sur surface intérieure conduits d'aération. Pour éviter les explosions compresseurs d'air, en plus de surveiller la température et la pression de l'air, ils établissent et maintiennent strictement les normes optimales pour l'alimentation en huile de lubrification, nettoient systématiquement les conduits d'air de refoulement et les récepteurs des dépôts combustibles.
Manifestation thermique de l'énergie électrique. Action thermique courant électrique peut se manifester sous la forme d'étincelles et d'arcs électriques lors d'un court-circuit ; surchauffe excessive des moteurs, des machines, des contacts et des zones individuelles réseaux électriques aux surcharges et aux résistances transitoires ; surchauffe résultant de la manifestation de courants de Foucault d'induction et d'auto-induction; avec des décharges d'étincelles d'électricité statique et des décharges d'électricité atmosphérique.
Lors de l'évaluation de la possibilité d'incendies d'équipements électriques, il est nécessaire de prendre en compte la présence, l'état et la conformité de la protection existante contre les influences environnementales, les courts-circuits, les surcharges, les résistances transitoires, les décharges d'électricité statique et atmosphérique.
Manifestation thermique des réactions chimiques. Les réactions chimiques qui se produisent avec le dégagement d'une quantité importante de chaleur masquent le potentiel d'incendie ou d'explosion, car il est possible de chauffer les substances combustibles en réaction ou à proximité à la température de leur auto-inflammation.
Substances chimiques Selon le danger de manifestations thermiques des réactions exothermiques, ils sont répartis dans les groupes suivants (pour plus de détails, voir le chapitre I).
UN. Substances qui s'enflamment au contact de l'air, c'est-à-dire ayant une température d'auto-inflammation inférieure à la température ambiante (par exemple, les composés organoaluminiques) ou chauffées au-dessus de leur température d'auto-inflammation.
b. Substances qui s'enflamment spontanément dans l'air les huiles végétales et graisses animales, pierre et charbon, composés soufrés fer, suie, poudre d'aluminium, zinc, titane, magnésium, tourbe, déchets de vernis nitroglyphthaliques, etc.
La combustion spontanée des substances est empêchée en réduisant la surface d'oxydation, en améliorant les conditions d'évacuation de la chaleur dans l'environnement, en abaissant la température initiale de l'environnement, en utilisant des inhibiteurs des processus de combustion spontanée, en isolant les substances du contact avec l'air (stockage et traitement sous protection de gaz incombustibles, protégeant la surface des substances broyées par un film gras, etc. .).
V Les substances qui s'enflamment lors de l'interaction avec l'eau sont les métaux alcalins (Na, K, Li), le carbure de calcium, la chaux vive, la poudre et les copeaux de magnésium, le titane, les composés organoaluminiques (triéthylaluminium, triisobutylaluminium, chlorure de diéthylaluminium, etc.). Beaucoup de ce groupe de substances, lorsqu'elles interagissent avec l'eau, forment des gaz combustibles (hydrogène, acétylène), qui peuvent s'enflammer pendant la réaction, et certaines d'entre elles (par exemple, les composés organoaluminium) donnent une explosion au contact de l'eau. Naturellement, ces substances sont stockées et utilisées, protégeant ainsi l'eau industrielle, atmosphérique et du sol de tout contact avec elles.
d) Les substances qui s'enflamment au contact les unes des autres sont principalement des oxydants, capables d'enflammer des substances combustibles dans certaines conditions. Les réactions d'interaction des agents oxydants avec les substances combustibles sont facilitées par le broyage des substances, la température élevée et la présence d'initiateurs de processus. Dans certains cas, les réactions sont de la nature d'une explosion. Les agents oxydants ne doivent pas être stockés avec des substances combustibles, tout contact mutuel entre eux ne doit pas être autorisé, sauf si cela est dû à la nature processus technologique.

e) Substances capables de se décomposer en s'enflammant ou en explosant lors d'impacts de chauffage, d'impact, de compression, etc. Ceux-ci incluent les explosifs, le salpêtre, les peroxydes, les hydroperoxydes, l'acétylène, le porophore ChKhZ-57 (acide azodinitrile isobutyrique), etc. Ces substances protègent contre les températures dangereuses et les effets mécaniques dangereux pendant le stockage et l'utilisation.
Les produits chimiques des groupes ci-dessus ne doivent pas être stockés ensemble, ni avec d'autres substances et matériaux combustibles.

Les étincelles électriques sont assez souvent à l'origine d'incendies. Ils sont capables d'enflammer non seulement des gaz, des liquides, des poussières, mais également certains solides. Dans la technologie, les étincelles électriques sont souvent utilisées comme source d'allumage. Le mécanisme d'inflammation des substances combustibles par une étincelle électrique est plus complexe que l'inflammation par un corps chauffé. Lorsqu'une étincelle se forme dans le volume de gaz entre les électrodes, les molécules sont excitées et ionisées, ce qui affecte la nature du déroulement des réactions chimiques. Dans le même temps, une augmentation intense de la température se produit dans la masse de la coquille. A cet égard, deux théories du mécanisme d'allumage par étincelles électriques ont été avancées : ionique et thermique. À l'heure actuelle, cette question n'a pas encore été suffisamment étudiée. Des études montrent que des facteurs électriques et thermiques sont impliqués dans le mécanisme d'allumage par des étincelles électriques. Dans le même temps, les conditions électriques prédominent dans certaines conditions et les conditions thermiques prédominent dans d'autres. Considérant que les résultats des investigations et les conclusions du point de vue de la théorie ionique ne contredisent pas la théorie thermique, pour expliquer le mécanisme d'allumage des étincelles électriques, on adhère généralement à la théorie thermique.
Décharge d'étincelle. Une étincelle électrique se produit si le champ électrique dans un gaz atteint une certaine valeur spécifique Ek (intensité de champ critique ou intensité de claquage), qui dépend du type de gaz et de son état.
Réflexion d'une impulsion sonore d'une étincelle électrique à partir d'un mur plat. La photo a été prise en utilisant la méthode du champ sombre.| Passage d'une impulsion sonore à travers une paroi cylindrique percée de trous. La photographie a été obtenue par la méthode du champ noir. Une étincelle électrique donne un éclair extrêmement court ; la vitesse de la lumière est infiniment plus grande que la vitesse du son, dont nous discuterons ci-dessous.
Étincelles électriques qui peuvent apparaître lors d'un court-circuit dans le câblage électrique, lors d'un soudage électrique, lors d'étincelles d'équipements électriques, lors de décharges d'électricité statique. Les tailles des gouttelettes de métal atteignent 5 mm lors d'un soudage électrique et 3 mm lors d'un court-circuit du câblage électrique. La température des gouttelettes de métal lors du soudage électrique est proche du point de fusion, et les gouttelettes de métal formées lors d'un court-circuit du câblage électrique sont supérieures au point de fusion, par exemple, pour l'aluminium, elle atteint 2500 C. AVEC.
L'étincelle électrique est l'impulsion d'allumage thermique la plus courante. Une étincelle se produit au moment de la fermeture ou de l'ouverture d'un circuit électrique et a une température nettement supérieure à la température d'inflammation de nombreuses substances combustibles.
L'étincelle électrique entre les électrodes est obtenue grâce aux décharges pulsées du condensateur C, créées par le circuit électrique oscillant. Si un liquide (kérosène ou huile) est présent entre l'outil 1 et la partie 2 au moment de la décharge, l'efficacité du traitement augmente du fait que les particules métalliques arrachées à la partie anode ne se déposent pas sur l'outil.
Une étincelle électrique peut naître sans aucun conducteur ni réseau.
Caractéristiques de la propagation de la flamme dans l'allumage par étincelle transitoire (Olsen et al.. / - hydrogène (allumage réussi. 2 - propane (allumage réussi. 3 - propane (échec d'allumage). L'étincelle électrique est de deux types, à savoir haute et basse tension. Étincelle haute tension créée par une sorte de générateur haute tension, traverse un éclateur d'une taille prédéterminée. Une étincelle basse tension saute au point de coupure du circuit électrique, lorsque l'auto-induction se produit lorsque le courant est interrompu.
Les étincelles électriques sont des sources de peu d'énergie, mais l'expérience a montré qu'elles peuvent souvent devenir des sources d'inflammation. Dans des conditions normales de fonctionnement, la plupart appareils électriques n'émet pas d'étincelles, cependant, le fonctionnement de certains appareils s'accompagne généralement d'étincelles.
L'étincelle électrique a la forme d'un canal mince et brillant reliant les électrodes : le canal peut être courbé et ramifié de manière complexe. Une avalanche d'électrons se déplace dans le canal d'étincelle, provoquant une forte augmentation de la température et de la pression, ainsi qu'une fissure caractéristique. Dans un voltmètre à étincelles, les électrodes à billes sont réunies et la distance à laquelle une étincelle saute entre les billes est mesurée. La foudre est une étincelle électrique géante.
schéma générateur d'arc activé courant alternatif.| Schéma de principe d'un générateur d'étincelles condensées.
Une étincelle électrique est une décharge créée par une grande différence de potentiel entre les électrodes. La substance d'électrode pénètre dans l'espace analytique d'étincelle à la suite d'éjections explosives-torches des électrodes. Une décharge par étincelle à une densité de courant élevée et une température élevée des électrodes peut se transformer en une décharge en arc à haute tension.
Décharge d'étincelle. Une étincelle électrique se produit lorsque le champ électrique dans un gaz atteint une certaine valeur spécifique Ek (intensité de champ critique ou intensité de claquage), qui dépend du type de gaz et de son état.
L'étincelle électrique décompose les NH en leurs éléments constitutifs. Au contact de substances catalytiquement actives, il se décompose partiellement déjà à un chauffage relativement faible. Dans des conditions normales, l'ammoniac ne brûle pas dans l'air; cependant, il existe des mélanges d'ammoniac avec de l'air, qui s'enflamment lorsqu'ils sont enflammés. Il brûle également s'il est introduit dans une flamme de gaz brûlant dans l'air.
Une étincelle électrique décompose le GSHz en ses éléments constitutifs. Au contact de substances catalytiquement actives, il se décompose partiellement déjà à un chauffage relativement faible. Dans des conditions normales, l'ammoniac ne brûle pas dans l'air; cependant, il existe des mélanges d'ammoniac avec de l'air, qui s'enflamment lorsqu'ils sont enflammés. Il brûle également s'il est introduit dans une flamme de gaz brûlant dans l'air.
Une étincelle électrique vous permet d'effectuer avec succès toutes sortes d'opérations - couper des métaux, y faire des trous de toutes formes et tailles, meuler, appliquer un revêtement, modifier la structure de la surface ... Il est particulièrement avantageux de traiter des pièces de très configuration complexe à partir d'alliages durs métal-céramique, de compositions de carbure, de matériaux magnétiques, d'aciers et d'alliages résistants à la chaleur à haute résistance et d'autres matériaux difficiles à couper.
L'étincelle électrique qui se produit entre les contacts lorsque le circuit est coupé ne s'éteint pas seulement en accélérant la coupure ; ceci est également facilité par les gaz émis par la fibre à partir de laquelle sont réalisés les joints 6, spécialement disposés dans le même plan avec le contact mobile.
Schéma de principe du système d'allumage.| Schéma du système d'allumage de la batterie. Une étincelle électrique est obtenue en appliquant une impulsion de courant haute tension aux électrodes de la bougie. L'interrupteur assure l'ouverture des contacts conformément à la séquence des cycles, et le distributeur 4 - la fourniture d'impulsions haute tension conformément à l'ordre de fonctionnement des cylindres.
Installation de nettoyage par ultrasons de pièces en verre avec évacuation de la chambre de travail. Une étincelle électrique enlève une fine couche de verre de la surface traitée. En soufflant dans cet arc, un gaz inerte (l'argon) est partiellement ionisé et les molécules polluantes sont détruites sous l'action du bombardement ionique.
Dans certains cas, les étincelles électriques peuvent provoquer des explosions et des incendies. Par conséquent, il est recommandé que les parties d'installations ou de machines sur lesquelles l'accumulation de charges électrostatiques est observée, soient spécialement reliées par un fil métallique à la terre, ce qui donne charges électriques libre passage de la voiture au sol.
L'étincelle électrique est constituée d'atomes d'air ou d'un autre isolant qui se désintègrent rapidement et est donc un bon conducteur pendant très peu de temps. La courte durée de la décharge d'étincelle a rendu très difficile son étude pendant longtemps, et ce n'est que relativement récemment qu'il a été possible d'établir lois fondamentales auquel il est soumis.
Décharge d'étincelle. Une étincelle électrique se produit si le champ électrique dans le gaz atteint une certaine valeur spécifique Ek (intensité de champ critique ou intensité de claquage), qui dépend du type de gaz et de son état.

Une étincelle électrique ordinaire, jaillissant dans un appareil générateur, a donné lieu, comme le s'y attendait, à une étincelle similaire dans un autre appareil, isolé et à plusieurs mètres du premier. Ainsi, pour la première fois, le prédit a été découvert. Maxwell est un champ électromagnétique libre capable de transmettre des signaux sans aucun fil.
Bientôt, une étincelle électrique enflamme l'alcool, le phosphore et enfin la poudre à canon. L'expérience passe entre les mains des magiciens, devient le point culminant des programmes de cirque, suscitant partout un intérêt brûlant pour l'agent mystérieux qu'est l'électricité.
Températures de flamme de divers mélanges de gaz. Une étincelle électrique à haute tension est une décharge électrique dans l'air à pression normale sous l'action d'une haute tension.
Une étincelle électrique est également appelée la forme du passage d'un courant électrique à travers un gaz lors d'une décharge haute fréquence d'un condensateur à travers un court espace de décharge et un circuit contenant une auto-induction. Dans ce cas, pendant une fraction importante de l'alternance du courant haute fréquence, la décharge est une décharge en arc en mode alternatif.
Faire passer des étincelles électriques air atmosphérique, Cavendish a découvert que l'azote est oxydé par l'oxygène atmosphérique en monoxyde d'azote, qui peut être converti en acide nitrique. Par conséquent, Timiryazev décide qu'en brûlant l'azote de l'air, des sels de nitrate peuvent être obtenus, qui peuvent facilement remplacer le salpêtre chilien dans les champs et augmenter le rendement des cultures de mil.
En faisant passer des étincelles électriques dans l'air atmosphérique, Cavendish a découvert que l'azote est oxydé par l'oxygène atmosphérique en oxyde nitrique, qui peut être converti en acide nitrique. Par conséquent, Timiryazev décide qu'en brûlant l'azote de l'air, des sels de nitrate peuvent être obtenus, qui peuvent facilement remplacer le salpêtre chilien dans les champs et augmenter le rendement des cultures de mil.
Les courants à haute fréquence sont excités par des étincelles électriques dans les fils. Ils se propagent le long des fils et rayonnent dans l'espace environnant. ondes électromagnétiques qui interfèrent avec la réception radio. Ces interférences pénètrent dans le récepteur de différentes manières : 1) via l'antenne du récepteur, 2) via les câbles réseau d'éclairage, si le récepteur est en réseau, 3) par induction de l'éclairage ou de tout autre fil à travers lequel se propagent les ondes parasites.
L'action d'une étincelle électrique sur des mélanges combustibles est très complexe.
Obtenir une étincelle électrique intensité requise avec un allumage par batterie, il n'est pas limité au nombre de tours minimum, et avec un allumage par magnéto sans embrayage d'accélération, il est fourni à environ 100 tr/min.
L'allumage avec une étincelle électrique, par rapport à d'autres méthodes, nécessite une énergie minimale, car un petit volume de gaz sur le trajet de l'étincelle est chauffé par celle-ci à une température élevée en un temps extrêmement court. L'énergie d'étincelle minimale requise pour enflammer un mélange explosif à sa concentration optimale est déterminée expérimentalement. Il est réduit aux conditions atmosphériques normales - une pression de 100 kPa et une température de 20 C. Habituellement, l'énergie minimale requise pour enflammer les mélanges explosifs poussiéreux est supérieure d'un ou deux ordres de grandeur à l'énergie requise pour enflammer les mélanges explosifs de gaz et de vapeur. .
Commutateur d'allumage. Lors d'une panne, une étincelle électrique évapore une fine couche de métal déposée sur du papier, et près du site de panne, le papier est nettoyé du métal et le trou de panne est rempli d'huile, ce qui restaure les performances du condensateur.
Les étincelles électriques sont les plus dangereuses : presque toujours leur durée et leur énergie sont suffisantes pour enflammer des mélanges combustibles.

Enfin, une étincelle électrique permet de mesurer de grandes différences de potentiel à l'aide d'un déchargeur sphérique dont les électrodes sont deux billes métalliques à surface polie. Les boules sont écartées et une répartition mesurée des potentiels leur est appliquée. Ensuite, les boules sont rapprochées jusqu'à ce qu'une étincelle saute entre elles. Connaissant le diamètre des boules, la distance qui les sépare, la pression, la température et l'humidité de l'air, ils trouvent la différence de potentiel entre les boules selon des tables spéciales.
Sous l'action d'une étincelle électrique, il se décompose avec une augmentation de volume. Chlorure de méthyle - fortement réactif composé organique; la plupart des réactions avec le chlorure de méthyle consistent en le remplacement d'atomes d'halogène par divers radicaux.
Lorsque des étincelles électriques traversent l'air liquide, l'anhydride nitreux se forme sous la forme d'une poudre bleue.
Pour éviter une étincelle électrique, il est nécessaire de connecter les parties déconnectées du gazoduc avec un cavalier et d'établir la mise à la terre.
Modification des limites de concentration d'inflammation à partir de la puissance de l'étincelle. Une augmentation de la puissance des étincelles électriques entraîne une expansion de la zone d'inflammation (explosion) des mélanges gazeux. Cependant, ici aussi, il y a une limite, lorsqu'un autre changement dans les limites d'allumage ne se produit pas. Les étincelles d'une telle puissance sont dites saturées. Leur utilisation dans des dispositifs de détermination de la concentration et des limites de température d'inflammation, du point d'éclair et d'autres grandeurs donne des résultats qui ne diffèrent pas de l'inflammation par des corps chauds et des flammes.
Lorsqu'une étincelle électrique traverse un mélange de fluorure de soufre et d'hydrogène, H2S et HF se forment. Des mélanges de S2F2 avec du dioxyde de soufre forment du fluorure de thionyle (SOF2) dans les mêmes conditions, et des mélanges avec de l'oxygène forment un mélange de fluorure de thionyle et de dioxyde de soufre.
Lorsque des étincelles électriques traversent l'air dans un récipient fermé au-dessus de l'eau, une plus grande diminution du volume de gaz se produit que lorsque le phosphore y est brûlé.
L'énergie de l'étincelle électrique nécessaire pour initier la décomposition explosive de l'acétylène dépend fortement de la pression, augmentant à mesure qu'elle diminue. Selon les données de S. M. Kogarko et Ivanov35, la décomposition explosive de l'acétylène est possible même à une pression absolue de 0,65 o, si l'énergie de l'étincelle est de 1200 J. Sous pression atmosphérique l'énergie de l'étincelle d'amorçage est de 250 J.
En l'absence d'étincelle électrique ou d'impuretés inflammables telles que la graisse, les réactions ne se déroulent généralement de manière appréciable que lorsque hautes températures. L'etforane C2Fe réagit lentement avec le fluor dilué à 300, tandis que le k-heptforane réagit violemment lorsque le mélange est enflammé avec une étincelle électrique.
Lorsque des étincelles électriques traversent l'oxygène ou l'air, une odeur caractéristique apparaît, dont la cause est la formation d'une nouvelle substance - l'ozone. L'ozone peut être obtenu à partir d'oxygène de l'oreille parfaitement pur ; il s'ensuit qu'il n'est constitué que d'oxygène et représente sa modification allotropique.
L'énergie d'une telle étincelle électrique peut être suffisante pour enflammer un mélange combustible ou explosif. Une décharge par étincelle à une tension de 3000 V peut enflammer presque tous les mélanges vapeur et gaz-air, et à 5000 V, elle peut enflammer la plupart des poussières et fibres combustibles. Ainsi, les charges électrostatiques apparaissant dans les conditions de production peuvent servir de source d'inflammation susceptible de provoquer un incendie ou une explosion en présence de mélanges combustibles.
L'énergie d'une telle étincelle électrique peut être suffisamment importante pour enflammer un mélange combustible ou explosif.
Lorsque des étincelles électriques traversent l'oxygène, il se forme de l'ozone - un gaz qui ne contient qu'un seul élément - l'oxygène; L'ozone a une densité 15 fois supérieure à l'oxygène.
Lorsqu'une étincelle électrique saute dans l'entrefer entre deux électrodes, une onde de choc se produit. Lorsque cette onde agit sur la surface du bloc de calibration ou directement sur l'AET, une impulsion élastique d'une durée de l'ordre de quelques microsecondes est excitée dans ce dernier.