для студентов направления подготовки «Техносферная безопасность»

Для студентов направления подготовки «Техносферная безопасность»

 

 

1. Понятие горения. Условия, необходимые для возникновения горения.
2. Полное и неполное горение. Расчет расхода воздуха при горении. Расчет объема продуктов сгорания.
3. Виды и режимы горения.
4. Гомогенное и гетерогенное горение. Кинетические параметры процесса горения.
5. Газодинамические параметры режима горения. Стадии процесса горения.
6. Теплота горения, ее виды и расчет.
7. Температура горения, ее расчет.
8. Материальный и тепловой балансы процессов горения.
9. Воспламенение. Температура воспламенения, методы ее определения.
10. Самовоспламенение. Условия, влияющие на температуру самовоспламенения. Методы определения температуры самовоспламенения.
11. Вспышка и воспламенение жидкостей. Методы расчета температуры вспышки.
12. Вспышка и воспламенение жидкостей. Методы расчета температуры воспламенения.
13. Вспышка и воспламенение жидкостей. Методы определения температуры вспышки.
14. Пределы воспламенения горючей смеси. Концентрационные пределы воспламенения газовых смесей.
15. Температурные пределы воспламенения. Методы их расчета.
16. Методы определения концентрационных и температурных пределов воспламенения.
17. Методы определения горючести.
18. Самовозгорание масел и жиров. Механизм их самоокисления. Иодное число как характеристика способности масел и жиров к самовоспламенению.
19. Горение твердых веществ и материалов. Температурные интервалы воспламенения и горения твердых веществ и материалов.
20. Расчет величины пожарной нагрузки, коэффициента поверхности горения, скорости выгорания.
21. Взрыв и его разновидности.
22. Характеристика физических и химических взрывов.
23. Характеристика комбинированных взрывов.
24. Взрывы в разных средах: воздушные, подземные, подводные.
25. Действие взрыва в твердой среде.
26. Случайные взрывы. Их характеристика и классификация.
27. Взрывы паров горючего и пыли в замкнутых объемах.
28. Взрывы сосудов с газом под давлением.
29. Взрывы емкостей с перегретой жидкостью.
30. Взрывы неограниченных облаков пара.
31. Физические (паровые) взрывы.
32. Характеристика ударных волн. Основные свойства и механизм их образования.
33. Параметры ударной волны.
34. Параметры взрыва в замкнутом объеме.
35. Тепловое действие взрыва.
36. Общая характеристика взрывчатых веществ.
37. Классификация промышленных взрывчатых веществ.
38. Физико-химические характеристики промышленных взрывчатых веществ.
39. Основные компоненты конденсированных промышленных взрывчатых веществ.
40. Инициирование взрыва промышленных взрывчатых веществ.
41. Методика расчета избыточного давления взрыва горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в производственном помещении.
42. Методика расчета избыточного давления взрыва горючей пыли в производственном помещении.
43. Методика расчета избыточного давления взрыва горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в открытом пространстве.
44. Методика расчета интенсивности теплового излучения огненного шара.
45. Оценка ситуации при взрыве резервуара высокого давления с химически инертным газом.
46. Оценка степени разрушения объектов при взрыве.
47. Тепловая теория прекращения горения. Способы предотвращения воспламенения материалов и локализации пожаров.
48. Оценка необходимого количества охлаждающих огнетушащих средств при тушении некоторых пожаров.

 

 

Таблица выбора теоретических вопросов

 

№ варианта	Теоретические вопросы

 

Контрольные задачи по дисциплине «Теория горения и взрыва»

для студентов направления подготовки «Техносферная безопасность»

 

 

Задача 1.Определите объем воздуха, необходимого для полного сгорания вещества при заданной температуре T и давлении P в следующих единицах: кмоль/кмоль, м³/м³, м³/кг.

№ варианта	Вещество	Т, К	Р, Па
	Этан		80 000
	Ацетилен		95 000
	Пропан		105 000
	н-Бутан		100 000
	н-Пентан		110 000
	н-Гексан		80 000
	н-Гептан		80 000
	н-Октан		90 000
	Толуол		115 000
	Метан		120 000
	Этилен		125 000
	Ацетилен		85 000
	Этиловый спирт		95 000
	Бутен-1 (бутилен)		90 000
	Пентен-1		100 000
	Гексен-1		115 000
	Бензол		110 000
	Гептен-1		115 000
	Октен-1		120 000
	Метиловый спирт		125 000

 

 

Задача 2.В помещении объемом V в результате сгорания сложной смеси органических веществ, состоящей из углерода С, водорода Н, кислорода О, азота N, серы S, влаги W и золы A, концентрация кислорода снизилась на х%. Определите массу сгоревшей смеси органических веществ при заданной температуре Т и давлении Р.

№ вари-анта	V, м3	С, %	Н, %	О, %	N, %	S, %	W, %	А, %	х, %	Т, К	P, Па
						–					85 000
						–					95 000
											105 000
											110 000
											115 000
											80 000
											85 000
						–					90 000
											105 000
											115 000
											120 000
											125 000
											85 000
											95 000
											90 000
											100 000
											105 000
											110 000
											115 000
											100 000

 

 

Задача 3.Определите объем и состав продуктов горения вещества в кмоль/кмоль и м³/кг при заданном коэффициенте избытка воздуха α, температуре продуктов горения Т_п.г. и давлении Р.

№ варианта	Вещество	α	Тп.г., К	Р, Па
	н-Октан	1,3		100 000
	н-Пентан	1,4		80 000
	Пропан	1,2		80 000
	н-Бутан	1,25		85 000
	н-Пентан	1,35		90 000
	н-Гексан	1,45		95 000
	н-Гептан	1,5		100 000
	н-Октан	1,55		105 000
	Бензол	1,4		110 000
	Толуол	1,25		115 000
	Метан	1,3		75 000
	Этилен	1,35		80 000
	Ацетилен	1,4		85 000
	Этиловый спирт	1,45		90 000
	Бутен-2	1,5		95 000
	Пентен-1	1,55		100 000
	Гексен-1	1,6		105 000
	Бензол	1,2		110 000
	Толуол	1,25		115 000
	Этан	1,3		120 000

 

 

Задача 4.Определите концентрационные и температурные пределы воспламенения вещества при атмосферном давлении 101,325 кПа.

№ варианта	Молекулярная формула вещества	Название вещества
	(СН3)2СО	Ацетон
	С6Н6	Бензол
	С6Н12	Циклогексан
	С6Н11СН3	Метилциклогексан
	СН3ОН	Метанол
	С2Н5ОН	Этанол
	СН3СН2СН2ОН	Пропанол-1
	СН3СН2СН2СН2ОН	Бутанол-1
	(СН3)2СНОН	Изопропиловый спирт
	(СН3)3СОН	Третичный бутиловый спирт
	СН3СН2ОСН2СН3	Диэтиловый эфир
	СН3СООС2Н5	Этилацетат
	С6Н5СН3	Толуол
	С6Н5ОН	Фенол
	С6Н5СН=СН2	Стирол
	СН3ОСН2СН3	Метилэтиловый эфир
	СН3СООСН3	Метилацетат
	СH2OH–CHOH–CH2OH	Глицерин
	СН2ОН–СН2ОН	Этиленгликоль
	С5Н10	Циклопентан

 

 

Задача 5.Определите действительную температуру горения вещества при заданном коэффициенте избытка воздуха α.

№ варианта	Вещество	α	Недожог Qн, %	Потери Qп,%
	Метан	1,47
	Этан	1,45
	Пропан	1,43
	н-Бутан	1,40
	н-Пентан	1,38
	Этилен	1,36
	Ацетилен	1,34
	Пропилен	1,32
	н-Гексан	1,30
	Бензол	1,50
	Толуол	1,48
	Метан	1,25
	Этан	1,30
	Ацетилен	1,24
	Этилен	1,32
	Пропан	1,35
	Бензол	1,52
	Толуол	1,41
	Пропилен	1,36
	н-Бутан	1,32

 

 

Задача 6.Произошел взрыв облака газовоздушной смеси, образованного при разрушении резервуара с m кг сжиженного газа. Определите давление воздушной ударной волны на расстоянии r.

№ варианта	Вещество	Расстояние r, м	m, кг
	Аммиак		103
	Ацетилен		104
	н-Бутан		106
	Бутилен		107
	Винилхлорид		105
	Дивинил		104
	Пропан		104
	Метан		106
	Оксид углерода (II)		106
	Пропилен		105
	Этан		105
	Этилен		104
	Винилхлорид		104
	Бутилен		103
	Аммиак		103
	Ацетилен		106
	Дивинил		104
	Винилхлорид		105
	Этилен		103
	н-Бутан		107

 

 

Задача 7.В цехе по переработке пластмасс при разгерметизации технологического блока возможно поступление пыли в помещение. Определите давление воздушной ударной волны на расстоянии r от контура помещения при разрушении его ограждающих конструкций.

№ варианта	Вещество	Расстояние r, м	Объем помещения Vпом, м3
	Полистирол
	Полиэтилен
	Метилцеллюлоза
	Полиоксадиазол
	Пигмент зеленый (краситель)
	Пигмент бордо на полиэтилене
	Нафталин
	Фталевый ангидрид
	Уротропин
	Адипиновая кислота
	Сера
	Алюминий
	Фталевый ангидрид
	Пигмент бордо на полиэтилене
	Полистирол
	Полиэтилен
	Метилцеллюлоза
	Полиоксадиазол
	Пигмент зеленый (краситель)
	Нафталин

 

 

Задача 8.Произошел взрыв газовоздушной смеси при разгерметизации технологического блока внутри производственного помещения. Определите давление воздушной ударной волны на расстоянии r от контура помещения при разрушении его ограждающих конструкций.

№ варианта	Вещество	Расстояние r, м	Объем помещения Vпом, м3
	Аммиак
	Ацетилен
	н-Бутан
	Бутилен
	Винилхлорид
	Водород
	Дивинил
	Метан
	Оксид углерода (II)
	Пропан
	Пропилен
	Этан
	Этилен
	Метан
	Винилхлорид
	Водород
	Бутилен
	Аммиак
	Ацетилен
	Дивинил

 

 

Задача 9.Определите значение ΔР_ф на расстоянии r при взрыве конденсированного взрывчатого вещества массой m.

№ варианта	Вещество	Подстилающая поверхность	Расстояние r, м	Масса m, кг
	Тротил	Металл
	Тротил	Бетон
	Тротил	Дерево
	Тритонал	Металл
	Тритонал	Бетон
	Тритонал	Дерево
	Гексоген	Металл
	Гексоген	Бетон
	Гексоген	Дерево
	ТНРС	Металл
	ТНРС	Бетон
	ТНРС	Дерево
	ТЭН	Металл
	ТЭН	Бетон
	Аммонал	Дерево
	Аммонал	Металл
	Порох	Бетон
	Порох	Дерево
	Тетрил	Металл
	Тетрил	Бетон

 

 

Задача 10.Определите границу зоны возможных разрушений r с величиной критического избыточного давления воздушной ударной волны при t = 40 ^oC и ΔР_ф = 50 кПа.

№ варианта	Диаметр газопровода, м	Давление в газопроводе Рг, МПа	Скорость ветра Wвт, м/с
	0,15	1,2	0,5
	0,20	1,3
	0,25	1,4
	0,30	1,5
	0,35	1,6
	0,40	1,7
	0,45	1,8
	0,50	1,9
	0,55	2,0
	0,60	2,1
	0,65	2,2
	0,70	2,3	0,5
	0,75	2,4
	0,80	1,2
	0,85	1,4
	0,90	1,6
	0,95	1,8
	1,00	2,0
	1,10	2,2	0,5
	1,20	2,4

 

Список рекомендуемой литературы

1. Девисилов, В.А. Теория горения и взрыва / В.А. Девисилов, Т.И. Дроздова, С.С. Тимофеева; под общ. ред. В.А. Девисилова. – М.: Форум, 2012. – 352 с.

2. Теория горения и взрыва: учебник и практикум / О.Г. Казаков [и др.]; под общ. ред. А.В. Тотая, О.Г. Казакова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2013. – 295 с. – Серия: Бакалавр. Базовый курс.

3. Кукин, П.П. Теория горения и взрыва: учеб. пособие / П.П. Кукин [и др.]. – М.: Издательство Юрайт, 2012. – 435 с. – Серия: Бакалавр.