Главная
1.-нет
2.Химическая реакция горения и взрыва.
Энергия химических соединений сосредоточена главным образом в
химических связях. Чтобы разрушить связь между двумя атомами, требуется
затратить энергию. Когда химическая связь образуется, энергия выделяется.
Любая химическая реакция заключается в разрыве одних химических связей
и образовании других.
Когда в результате химической реакции при образовании новых связей
выделяется энергии больше, чем потребовалось для разрушения "старых"
связей в исходных веществах, то избыток энергии высвобождается в виде
тепла. Примером могут служить реакции горения. Например, природный газ
(метан CH4) сгорает в кислороде воздуха с выделением большого количества
Теплоты. Такие реакции являются экзотермическими.
. Реакции, протекающие с выделением теплоты, проявляют положительный
тепловой эффект (Q>0, DH<0) и называются экзотермическими.
В других случаях на разрушение связей в исходных веществах требуется
энергии больше, чем может выделиться при образовании новых связей. Такие реакции происходят только при подводе энергии извне и называются
эндотермическими.
.Реакции, которые идут с поглощением теплоты из окружающей среды (Q<0,
DH>0), т.е. с отрицательным тепловым эффектом, являются
эндотермическими.
Примером является образование оксида углерода (II) CO и водорода H2 из
угля и воды, которое происходит только при нагревании
Тепловой эффект и энергия активации.
Тепловой эффект реакции
В ходе реакции происходит разрыв связей в исходных веществах и образование новых связей в продуктах реакции. Поскольку образование связи идет с выделением, а ее разрыв - с поглощением энергии, то химические реакции сопровождаются энергетическими эффектами. Энергия выделяется, если рвущиеся связи в исходных веществах менее прочны, чем связи, образующиеся в продуктах реакции, в противном случае - энергия поглощается. Обычно энергия выделяется и поглощается в форме теплоты, т.е. химическая форма энергии преобразуется в тепловую. Таким образом, химические реакции сопровождаются тепловыми эффектами.
- Тепловой эффект - количество теплоты, выделившееся или поглощенное химической системой при протекании в ней химической реакции.
Тепловой эффект обозначается символами Q или DH (Q = -DH). Его величина соответствует разности между энергиями исходного и конечного состояний реакции:
DH = Hкон.- Hисх. = Eкон.- Eисх.
- Реакции, протекающие с выделением теплоты, проявляют положительный тепловой эффект (Q>0, DH<0) и называются экзотермическими.
- Реакции, которые идут с поглощением теплоты из окружающей среды (Q<0, DH>0), т.е. с отрицательным тепловым эффектом, являются эндотермическими.
Энергия активации
Скорость химической реакции зависит от энергии ее активации. Эта энергия необходима для эффективного соударения молекул (частиц), приводящего к их взаимодействию.
- Энергия активации (Еа) - энергия, необходимая для достижения системой переходного состояния, называемого активированным (или переходным) комплексом, который превращается в продукты реакции уже самопроизвольно .
Изменение энергии в ходе реакции
Энергия активации Еа равна разности энергий переходного и исходного состояний:
Еа = Еперех.сост. - Еисх.сост.
Чем меньше энергия активации реакции, тем выше ее скорость. Эта зависимость выражается уравнением Аррениуса, которое связывает константу скорости реакции k с Еа:
3.Основные принципы расчета прогрева металлических конструкций с огнезащитной облицовкой.
В общем случае решение теплотехнической задачи по прогреву металлических стержневых конструкций с огнезащитными облицовками требует использование численных методов и применения ЭВМ.
При решении теплотехнических задач огнестойкости для металлических конструкций с огнезащитой, можно показать, что данная задача может свестись к расчету температуры неограниченной двухслойной пластины (облицовка толщиной равной и сталь толщиной ) при тсутствии теплообмена на необогреваемой поверхности стали,при этом приведенная толщина металла () определяется с учетом теплофизических свойств и толщины защитного слоя по следующим формулам:
1) для прямоугольного пустотелого сечения:
,
где
где
- удельная теплоемкость материала огнезащиты и стали, соответственно, кДж/(кг. К);
- средняя плотность материала огнезащиты и стали, соответственно, кг/м3.
2) для круглого кольцевого сечения:
,
где - толщина стенки сечения, мм;
- наружный диаметр сечения, мм.
4. Методология огневых испытаний строительных конструкций
По результатам огневых испытаний, начавших интенсивно проводиться в нашей стране, начиная с 1948 г., накоплен обширный банк данных и в настоящее время огневые испытания на огнестойкость проводятся, как правило, для конструкций, которые не испытывались ранее и для которых нет официально утвержденной методики расчета.
Главная идея огневых испытаний – наиболее точное воспроизведение поведения СК при огневом воздействии на нее.
Для этого:
1) испытываемая конструкция выполняется проектных размеров (в натуральную величину). При невозможности испытания образцов проектных размеров их уменьшение допускается до величин указанных в таблице.
Минимальные размеры испытываемых строительных конструкций
Наименование конструкции |
Размеры, м |
Ширина |
Длина |
Высота |
Стены и перегородки |
3,0 |
- |
3,0 |
Покрытия и перекрытия, опирающиеся по двум сторонам |
2,0 |
4,0 |
- |
Покрытия и перекрытия, опирающиеся по четырем сторонам |
2,8 |
4,0 |
- |
Колонны, столбы и другие вертикальные стержневые конструкции |
- |
- |
2,5 |
Балки и другие горизонтальные стержневые элементы |
- |
4,0 |
- |
2) испытываемая конструкция опирается и нагружается в соответствии с положением и нагружением в реальном здании
Образцы несущих конструкций испытываются на действие нормативной нагрузки. Распределение нагрузки и опирание образцов при их испытаниях должны соответствовать расчетным схемам принятым при проектировании. При невозможности соблюдения этого условия в сечениях образцов должны быть созданы напряжения, соответствующие проектным расчетным схемам. Нагрузка устанавливается не менее, чем за 30 мин. До начала испытания и поддерживается в течение всего времени испытания постоянной.
3) конструкция подвергается огневому воздействию также в соответствии с реальным расположением ее в здании, т.е. схема обогрева конструкций должна соответствовать реальным условиям.
Перекрытия и покрытия воздействие тепла снизу.
Несущие балки и фермы – воздействие тепла с трех сторон
Колонны и столбы – воздействие тепла со всех сторон.
Наружные стены – воздействие тепла только с внутренней стороны.
Образцы многослойных несимметричных по сечению внутренних стен и перегородок - должны подвергаться воздействию тепла с каждой стороны отдельно (кроме случая, когда неблагоприятная сторона может быть заранее установлена).
Огневое воздействие на испытываемые образцы осуществляется по режиму «стандартного» пожара:
,
где - время от начала испытания, мин.;
Т – температура в огневой печи, оС;
То – начальная температура, оС.
Стандартная кривая «температура-время»
t, мин. |
T, oC |
5 |
556 |
10 |
659 |
15 |
718 |
30 |
821 |
60 |
925 |
90 |
986 |
120 |
1029 |
180 |
1090 |
Температура в печи измеряется термопарами не менее, чем в пяти точках на расстоянии 100 мм от поверхности испытываемого образца, при этом на каждые 1,5 м2 ограждающей поверхности образца и на каждые 0,5 м длины балки или колонны устанавливается одна термопара.
За температуру в печи принимается среднеарифметическое значение показаний всех термопар в данный момент времени.
Отклонение среднего значения температуры от стандартной не должно превышать
+ 15% в течение первых 10 мин. испытания;
+ 10% при 10<t?30 мин.;
+ 5% после 30 мин.
Общие схемы испытательных установок для экспериментального определения пределов огнестойкости строительных конструкций.
1. Установка для определения пределов огнестойкости стен (несущих и ненесущих) и перегородок.
2. Установка для определения пределов огнестойкости колонн.
3. Установка для определения пределов огнестойкости перекрытий и покрытий.
Контроль достижения предельных состояний строительной конструкции во время эксперимента
а) потеря целостности
Определение потери целостности осуществляется с помощью ватного тампона и при поддержке внутри печи избыточного давления.
б) потеря теплоизолирующей способности
Температура на необогреваемой поверхности ограждающих конструкций измеряется не менее, чем в пяти точках, одна из которых располагается в центре, а остальные – в середине прямых, соединяющих центр и углы проема печи.
Если при испытании ожидается (прогнозируется) появление максимальной температуры в других точках необогреваемой поверхности, то в них также устанавливают термопары (например, металлический мостик)
в) потеря несущей способности
Деформации несущих конструкций во время испытания определяются прогибомером.
Проведение испытаний.
Предел огнестойкости конструкции определяется как среднее арифметическое результатов испытаний двух образцов.
При этом максимальное и минимальное значение пределов огнестойкости двух испытанных образцов не должны отличаться более, чем на 20% от показателя с большим значением. Если результаты отличаются друг от друга больше, чем на 20%, то нужно проводить дополнительное испытание, а предел огнестойкости определять как среднеарифметическое двух меньших значений.
5.Насосы – это машина, преобразующие
подводящую энергию в механическую энергию перекачиваемой жидкости или газа. В пожарной технике применяют насосы различного вида. Наибольшее применение находят механические насосы, в которых механическая энергия твердого тела, жидкости или газа преобразуются в механическую энергию жидкости.
Общее устройство центробежных насосов.
Основные элементы центробежного насоса: рабочие органы, корпус, опоры вала, уплотнение.
Рабочие органы – это рабочие колесо, подводы и отводы.
Рабочие колесо насоса нормального давления выполнено из двух дисков – ведущего и покрывающего. Между дисками расположены лопасти, загнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса.
При работе насосов на рабочее колесо действует гидронамическая осевая сила, которая направлена по оси в сторону всасывающего патрубка и стремиться сместить колесо по оси, поэтому важным элементом в насосе является крепление рабочего колеса.
Осевая сила возникает за счет разности давлений на рабочее колесо, так как со стороны всасывающего патрубка на него действует меньшая сила давления, чем справа.
Для уменьшения осевых сил, действующих на рабочее колесо насоса, в ведущем диске высверлены отверстия, через которые жидкость перетекает из правой части в левую. При этом величина утечек равна утечкам через целевое уплотнение за колесом, КПД насоса снижается. С износом элементов целевых уплотнений будет увеличиваться утечка жидкости, и уменьшаться КПД насоса.
В двух- и многоступенчатых насосах рабочие колеса на одном валу могут размещаться с противоположным направлением входа – это также компенсирует или снижает действие осевых сил.
В современных пожарных насосах разгрузка вала и рабочего колеса от действия радиальных сил осуществляется путем изменения конструкций отводов. Отводы в большинстве пожарных насосов спирального типа. |
|