Инструкция по работе с методическимиуказаниями
ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ВЗРЫВА
Методическиеуказания по изучению
дисциплины и выполнению
контрольных работ для студентов
заочной формы обучения
направления 20.03.01Техносферная безопасность
Краснодар
Составитель: канд. техн. наук, доц.Т.П.Бажина
Теория горения и взрыва:методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучениянаправления20.03.01Техносферная безопасность/Сост.:Т.П.Бажина;Кубан.гос.технол.ун-т. Каф.безопасности жизнедеятельности.- Краснодар, 2016.- 32с.
Изложены темы лекций и вопросы для самопроверки, варианты контрольных заданий, темы практических занятий,вопросы к экзамену,приведены требования к оформлению контрольных работ, рекомендуемая и нормативная литература.
Рецензенты:канд. техн. наук, доц. кафедры БЖЛ.А.Пашинян;
директор ООО «Центр экологии и
охраны труда «Ноосфера» С.М.Литвинова
Содержание
| 1 Инструкция по работе с методическими указаниями….……...……… | |
| 2 Программа дисциплины…………………………………………………. | |
| 3Темы практических занятий ………………..………………………....... | |
| 4 Содержание и оформление контрольных работ……….……………… | |
| 5 Контрольная работа………...…………………………..……………….. | |
| 5.1 Расчет количества воздуха, необходимого для горения вещества……………………………………………………………………. | |
| 5.2 Расчет объема и состава продуктов горения………………………. | |
| 5.3 Расчет теплоты сгорания веществ…………………………............. | |
| 5.4 Расчет температуры горения……………………………………….. | |
| 5.5 Расчет концентрационных пределов воспламенения……........... | |
| 5.6 Расчет температурных пределов воспламенения……….………... | |
| 5.7Расчет температур вспышки и воспламенения……………............ | |
| 5.8 Расчет стандартной температуры самовоспламенения….……….. | |
| 5.9 Расчет потенциала горючести……………………………………… | |
| 6 Задания на контрольные работы ………………………………….……. | |
| 6.1 Вопросы для теоретической части контрольной работы………… | |
| 6.2 Задачи для контрольной работы…………………………………… | |
| 7 Вопросы для подготовки к экзамену…………………………………… | |
| 8 Список рекомендуемой литературы……………..…………………….. |
Инструкция по работе с методическимиуказаниями
В разделе 3 "Программа дисциплины" приведены темы и указывается, что нужно знать студентам в пределах каждой темы.
В конце каждой темы приводятся вопросы для самопроверки и ссылки из списка рекомендуемой литературы с указанием страниц источников, в которых излагается данный материал.
Пример
Литература: [2, с. 3-9], [4, с.143-162],
где 2 и 4 – порядковые номера литературных источников из списка рекомендуемой литературы.
Основной материал изучается слушателем самостоятельно.
В разделе 4, 5 и 6 приводятся требования к выполнению, содержание задания на выполнение контрольной работы и требования к ее оформлению.
В разделе 7 приводятся темы лабораторных и практических занятий, которые будут проводиться в период лабораторно-экзаменационной сессии, и указывается литература для подготовки.Отчетом по выполнению практических работ служит решение задач по теме занятия и правильность полученного результата.
В разделе 8 приводятся вопросы для подготовки к экзамену. Экзамен проводится традиционным методом в ходе экзаменационной сессии.
2 Программа дисциплины
Тема 1.Процесс горения
Условия возникновения горения. Сгорание веществ. Диффузионное и кинетическое горение. Горючие системы. Диффузионное пламя. Строение ламинарного диффузионного пламени. Расход воздуха на горение. Продукты сгорания. Дым. Теплота сгорания. Температура горения. Оценка пожарной опасности веществ и материалов.
Вопросы для самопроверки:
1. Какие необходимы условия для возникновения горения ?
2. Что является признаком неполного сгорания веществ ?
3. Какое горение называют диффузионным ?
4. Какое горение называют кинетическим ?
5. Какова схема строения ламинарного диффузионного пламени ?
6. Что называется теоретически необходимым количеством воздуха для сгорания вещества?
7. Что называют продуктами сгорания ?
8. Что представляет собой дым ?
9. Что называется высшей и низшей теплотой сгорания ?
10. Что называют калориметрической температурой горения ?
11. Каковы основные показатели пожарной опасности веществ и материалов ?
Тема 5. Горение жидкостей
Испарение жидкостей. Насыщенный пар. Температурные пределы воспламенения. Температура вспышки. Процесс горения жидкостей. Скорость выгорания. Скорость горения жидкостей. Прогрев жидкостей при горении. Вскипание. Выброс.
Вопросы для самопроверки:
1. От чего зависит скорость испарения жидкости ?
2. Что называется нижним температурным пределом воспламенения ?
3. Что называется температурой вспышки ?
4. Изложите сущность метода определения температурных пределов воспламенения жидкости ?
5. Как происходит горение жидкостей ?
6. Что называется массовой скоростью горения жидкости ?
7. Что называется линейной скоростью горения ?
8. Что представляет собой процессы вскипания и выброса жидкости ?
Темы практических занятий
1. Расчет количества воздуха, необходимого для горения веществ.
Литература: [1, с.18-23].
2. Расчет объема и состава продуктов горения.
Литература: [1, с.23-29].
3. Расчет теплоты сгорания веществ.
Литература: [1, с.29-33].
4. Расчет температуры горения.
Литература: [1, с.33-38].
5. Расчет концентрационных пределов воспламенения.
Литература: [1, с.94-104, 141-148].
6. Расчет температурных пределов воспламенения.
Литература: [1, с.114-119].
7. Расчет температуры вспышки и воспламенения.
Литература: [1, с.114-119].
8. Расчет стандартной температуры самовоспламенения.
Литература: [1, с.56-65].
9. Расчет потенциала горючести.
Литература: [1, с.33-38].
4Содержание и оформление контрольной работы
Вариант контрольного задания выбирается по последним двум цифрам шифра зачётной книжки: по последней цифре - номера теоретических вопросов и задач, по предпоследней цифре - вариант в задаче.
ПримерПредпоследние цифры шифра 62 - номера вопросов 2, 12, 22, 32, задачи 2, 12, внутри задачи – вариант 6.
| Вариант | Номера контрольных вопросов | Номера задач |
| 1, 11, 21, 31 | 1, 11 | |
| 2, 12, 22, 32 | 2, 12 | |
| 3, 13, 23, 33 | 3, 13 | |
| 4, 14, 24, 34 | 4, 14 | |
| 5, 15, 25, 35 | 5, 15 | |
| 6, 16, 26, 36 | 6, 16 | |
| 7, 17, 27, 37 | 7, 17 | |
| 8, 18, 28, 38 | 8, 18 | |
| 9, 19, 29, 39 | 9, 19 | |
| 10, 20, 30, 40 | 10, 20 |
Требования к оформлению контрольной работы: контрольная работа выполняется рукописно в тетради или с помощью средств компьютерной техники. На обложке тетради или на титульном листе формата А4 по ГОСТ 2.301-68 следует указать фамилию, имя, отчество студента, шифр зачетной книжки и номер специальности, дату отправки. Текст следует размещать, соблюдая размеры поля:
правое – 15,
левое – 30,
верхнее – 15,
нижнее – 25 мм.
При оформлении текста, заголовков, иллюстраций, таблиц и др. следует руководствоваться с требованиями ГОСТ Р 1.5-2002, ГОСТ 2.105-95, используя стандартную терминологию, а при ее отсутствии принятую в технической литературе.
Листы контрольной работы нумеруют арабскими цифрами. Номер листа проставляют на нижнем поле листа справа. На титульном листе номер листа не проставляют.
Оформление иллюстраций в форме графиков и диаграмм выполняют по требованиям Р 50-77-88.
Требования к структуре и содержанию разделов контрольной работы:
- Содержание – располагают после титульного листа и записывают строчными буквами с первой прописной, в которое включают наименования всех разделов;
- Нормативные ссылки – приводятся ссылки на использованные при выполнении контрольной работы ГОСТы, СНиПы и др.;
- Введение –кратко излагают цель контрольной работы;
- Основная часть – излагаются вопросы по варианту и приводятся решения задач с подробными пояснениями. Все вычисления необходимо делать полностью, оставляя место для замечаний преподавателя.
- Список использованной литературы – приводится сведения об использованных источниках, упомянутых в тексте контрольной работы в порядке упоминания по ГОСТ 7.1-2003.
Пример
Пожарная безопасность:Учебное пособие /А.Н.Баратов, В.А.Пчелинцев – М.: изд-во АСВ, 1997.- 176 с.
Контрольная работа
При выполнении контрольной работы по теории горения и взрыва студенты изучают ряд параметров пожарной опасности веществ и материалов: адиабатические температуры горения, температуры вспышки и воспламенения, температурные и концентрационные пределы воспла-менения, минимальные флегматизирующие концентрации инертных газов и химически активных ингибиторов, стандартные температуры само-воспламенения и т.п. Одновременно студенты научатся пользоваться нормативными документами и справочными материалами, с тем, чтобы уметь в дальнейшем правильно подобрать материал при курсовом и дипломном проектировании.
Расчет температуры горения
Температура горения определяется из уравнения теплового баланса:
. (20)
При этом адиабатическая температура горения:
, (21)
а действительная температура горения:
, (22)
гдеТ*Г, ТГ- соответственно адиабатическая и действительная температуры горения,
ТО – начальная температура,
СРВ, СРi- соответственно теплоемкости воздуха и i-го продукта горения,
VПГi-объемi-го продукта горения,
- избыток воздуха,
- низшая теплота горения вещества,
- теплота, пошедшая на нагрев продуктов горения.
При этом
, (23)
где 
- доля теплопотерь в результате излучения энергии, химического и механического недожога.
Действительная температура горения при пожаре для большинства газообразных, жидких и твердых веществ изменяется в достаточно узких пределах 1300-1800 К.
В связи с этим расчет действительной температуры горения может быть значительно упрощен, если теплоемкость продуктов горения выбирать при температуре 1500 К:
, (24)
где С*Р – темлоемкостьi-го продукта горения при 1500 К (табл. 4).
Таблица 4
| Вещество | Теплоемкость | |
| кДж/(м3·К) | кДж/(моль·К) | |
| Двуокись углерода | 2,27 | 5,085·10-2 |
| Двуокись серы | 2,28 | 5,107·10-2 |
| Вода (пар) | 1,78 | 3,987·10-2 |
| Азот | 1,42 | 3,181·10-2 |
| Воздух | 1,44 | 3,226·10-2 |
Расчет потенциала горючести
Потенциал горючести представляет собой избыточную (со знаком минус) или недостаточную (со знаком плюс) энергию, заключенную в горючей системе, по сравнению с энергией, необходимой для протекания горения смеси в данных условиях.
Потенциал горючести, отнесенный к некоторым условиям горения, называют приведенным потенциалом горючести. Из определения следует, если: 
ПГ< 0 – смесь горючая,
ПГ> 0– смесь негорючая,
ПГ = 0 – смесь предельна по горючести.
Для многокомпонентных смесей:
, (45)
где 
- потенциал горючести смеси газов и паров, кДж/моль,
- потенциал горючести i-го компонента смеси, кДж/моль,
- мольная доля i-го компонента смеси.
Задания на контрольную работу
Вопросы для теоретической части контрольной работы
1. Диффузионное и кинетическое горение.Диффузионное пламя.
2. Расход воздуха на горение.Продукты сгорания. Дым.
3. Теплота сгорания.Температура горения.
4. Оценка пожарной опасности веществ и материалов.
5. Кинетика химических реакций.
6. Превращение горючих веществ при нагревании.
7. Теория окисления горючих веществ.
8. Теория самовоспламенения.
9. Температура самовоспламенения.
10. Температура самовоспламенения.
11. Тепловое самовозгорание.Микробиологическое самовозгорание.
12. Химическое самовозгорание.
13. Теория горения газовых смесей.
14. Концентрационные пределы воспламенения.
15. Методы определения концентрационных пределов воспламенения.
16. Испарение жидкостей. Насыщенный пар.
17. Температурные пределы воспламенения. Температура вспышки.
18. Процесс горения жидкостей. Скорость выгорания.
19. Прогрев жидкостей при горении. Скорость выгорания.
20. Свойства, определяющие взрывоопасность пылей.
21. Теория горения аэровзвесей.Пределы воспламенения аэровзвесей.
22. Состав и свойства твердых горючих веществ.
23. Горение древесины.
24. Горение металлов.
25. Теория химического строения А.М.Бутлерова. Изомерия.Классификация органических веществ.
26. Свойства и пожарная опасность предельныхи непредельных углеводородов.
27. Свойства и пожарная опасность ароматических углеводородов.
28. Свойства и пожарная опасность нефти и нефтепродуктов.
29. Свойства и пожарная опасность спиртов и простых эфиров.
30. Свойства и пожарная опасность альдегидов и кетонов.
31. Свойства и пожарная опасность карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот.
32. Свойства и пожарная опасность нитросоединений, сложных эфиров азотной кислоты.
33. Свойства и пожарная опасность аминосоединений.
34. Свойства и пожарная опасность кремнийорганических соединений.
35. Свойства и пожарная опасность металлоорганических соединений.
36. Свойства и пожарная опасность фосфорорганических соединений.
37.синтетических полимеров, способы их получения.
38. Свойства и пожарная опасность пластических масс и синтетических волокон.
39. Свойства и пожарная опасность натурального и синтетического каучуков.
40. Свойства и пожарная опасность пестицидов и удобрений.
Список рекомендуемой литературы
1. Кукин П.П. Теория горения и взрыва : учеб.пособие для вузов по напр. 280100 "Безопасность жизнедеятельности" спец. 280101.65 "Безопасность жизнедеятельности в техносфере" / П. П. Кукин, В. В. Юшин, С. Г. Емельянов : Юго-запад.ун-т; МАТИ-РГТУ. - М.: Юрайт, 2014 (401313). - 435 с.
2. Девисилов В. А. Теория горения и взрыва [Электронный ресурс]: учебник / В. А. Девисилов, Т. И. Дроздова, А. И. Скушникова. - М. : НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 262 с. - Режим доступа: http://znanium.com/bookread2.php?book=489911.
3. Девисилов В. А. Теория горения и взрыва. Практикум [Электронный ресурс] : учеб.пособие / В. А. Девисилов, Т. И. Дроздова, С. С. Тимофеева. - М. : ФОРУМ [и др.], 2015. - 384 с. - Режим доступа: http://znanium.com/bookread2.php?book=489498
4. Демидов П.Г., Шандыба В.А., Щеглов П.П. Горение и свойства горючих веществ. - 2-е изд., переб.- М.: Химия, 1981.- 272 с.
5. ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения [Текст]. Изд. Стандартов.- 1990.- с. 143.
6. Розловский А.И. Взрывобезопасность паро-газовых систем в технологических процессах [Текст]. – М.: Химия.- 1973.- 130 с.
7. Пожарная безопасность: Учебное пособие.[Текст]. / А.Н.баратов, В.А. Пчелинчев – М.: изд-во АВС.- 1997.- 176 с.
8. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. ГУГПС, ФГУ ВНИИПО МЧС России. – 2003.- 37 с.
9. Анохин А.Г. Пожарная опасность пластмасс в строительстве.- М.: изд-во лит.по строительству, 1969.-108 с.
10. Блинов В.И. Худяков Г.Н. Диффузионное горение жидкостей.- М.: изд-во АН СССР.- 1961.- 208 с.
11. Доглов О.Н., Воронков М.Г., Гинблат М.П. Кремнийорганические жидкие каучуки и материалы на их основе.- М.: Химия.- 1974.-111 с.
12. Безопасность жизнедеятельности в металлургии. Учебник для вузов / Л.С.Стрижко, Е.П.Потоцкий, И.В.Бабацев и др.- М.: Металлургия. - 1996. -416 с.
13. Розловский А.И. основы техники взрывобезопасности при работе с горючими газами и парами.- М.: Химия.- 1980.- 376 с.
14. Корольченко А.Я. Пожаровзрывобезопасность промышленной пыли.- М.: Химия.- 1996.- 216 с.
15. Злобинский Б.М., Иоффе В.Г., Злобинский В.Б. Воспламеняемость и токсичность металлов и сплавов.- 1972.- 264 с.
16. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение.- М.: Химия.- 1991.- 432 с.
17. Справочник. Пожарная опасность веществ и материалов. Под общ.ред. Рябова И.В.- М.: Стройиздат.- 1970.- 3376 с.
18. Тагер А.А. Физикохимия полимеров.- М.: Химия.- 1978.- 543с.
19. Хитрин А.Н. Физика горения и взрыва.- М.: изд. МГУ.- 1957.- 422 с.
ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ВЗРЫВА
Методическиеуказания по изучению
дисциплины и выполнению
контрольных работ для студентов
заочной формы обучения
направления 20.03.01Техносферная безопасность
Краснодар
Составитель: канд. техн. наук, доц.Т.П.Бажина
Теория горения и взрыва:методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучениянаправления20.03.01Техносферная безопасность/Сост.:Т.П.Бажина;Кубан.гос.технол.ун-т. Каф.безопасности жизнедеятельности.- Краснодар, 2016.- 32с.
Изложены темы лекций и вопросы для самопроверки, варианты контрольных заданий, темы практических занятий,вопросы к экзамену,приведены требования к оформлению контрольных работ, рекомендуемая и нормативная литература.
Рецензенты:канд. техн. наук, доц. кафедры БЖЛ.А.Пашинян;
директор ООО «Центр экологии и
охраны труда «Ноосфера» С.М.Литвинова
Содержание
| 1 Инструкция по работе с методическими указаниями….……...……… | |
| 2 Программа дисциплины…………………………………………………. | |
| 3Темы практических занятий ………………..………………………....... | |
| 4 Содержание и оформление контрольных работ……….……………… | |
| 5 Контрольная работа………...…………………………..……………….. | |
| 5.1 Расчет количества воздуха, необходимого для горения вещества……………………………………………………………………. | |
| 5.2 Расчет объема и состава продуктов горения………………………. | |
| 5.3 Расчет теплоты сгорания веществ…………………………............. | |
| 5.4 Расчет температуры горения……………………………………….. | |
| 5.5 Расчет концентрационных пределов воспламенения……........... | |
| 5.6 Расчет температурных пределов воспламенения……….………... | |
| 5.7Расчет температур вспышки и воспламенения……………............ | |
| 5.8 Расчет стандартной температуры самовоспламенения….……….. | |
| 5.9 Расчет потенциала горючести……………………………………… | |
| 6 Задания на контрольные работы ………………………………….……. | |
| 6.1 Вопросы для теоретической части контрольной работы………… | |
| 6.2 Задачи для контрольной работы…………………………………… | |
| 7 Вопросы для подготовки к экзамену…………………………………… | |
| 8 Список рекомендуемой литературы……………..…………………….. |
Инструкция по работе с методическимиуказаниями
В разделе 3 "Программа дисциплины" приведены темы и указывается, что нужно знать студентам в пределах каждой темы.
В конце каждой темы приводятся вопросы для самопроверки и ссылки из списка рекомендуемой литературы с указанием страниц источников, в которых излагается данный материал.
Пример
Литература: [2, с. 3-9], [4, с.143-162],
где 2 и 4 – порядковые номера литературных источников из списка рекомендуемой литературы.
Основной материал изучается слушателем самостоятельно.
В разделе 4, 5 и 6 приводятся требования к выполнению, содержание задания на выполнение контрольной работы и требования к ее оформлению.
В разделе 7 приводятся темы лабораторных и практических занятий, которые будут проводиться в период лабораторно-экзаменационной сессии, и указывается литература для подготовки.Отчетом по выполнению практических работ служит решение задач по теме занятия и правильность полученного результата.
В разделе 8 приводятся вопросы для подготовки к экзамену. Экзамен проводится традиционным методом в ходе экзаменационной сессии.
2 Программа дисциплины
Тема 1.Процесс горения
Условия возникновения горения. Сгорание веществ. Диффузионное и кинетическое горение. Горючие системы. Диффузионное пламя. Строение ламинарного диффузионного пламени. Расход воздуха на горение. Продукты сгорания. Дым. Теплота сгорания. Температура горения. Оценка пожарной опасности веществ и материалов.
Вопросы для самопроверки:
1. Какие необходимы условия для возникновения горения ?
2. Что является признаком неполного сгорания веществ ?
3. Какое горение называют диффузионным ?
4. Какое горение называют кинетическим ?
5. Какова схема строения ламинарного диффузионного пламени ?
6. Что называется теоретически необходимым количеством воздуха для сгорания вещества?
7. Что называют продуктами сгорания ?
8. Что представляет собой дым ?
9. Что называется высшей и низшей теплотой сгорания ?
10. Что называют калориметрической температурой горения ?
11. Каковы основные показатели пожарной опасности веществ и материалов ?