какую температуру угля называют критической
Самовозгорание угля
САМОВОЗГОРАНИЕ УГЛЯ (а. spontaneous соmbustion of соal; н. Kohlenselbstentzundung; ф. inflammation spontanee du charbon; и. inflamacion espontanea de carbon, autoinflamacion de carbon, autoignicion de carbon) — воспламенение угля в результате непрерывно развивающихся окислительных реакций в самом веществе. В результате окисления угля вначале происходит повышение температуры (самонагревание). Если температура достигает критического значения, то самонагревание переходит в самовзгорание угля.
В природных и промышленных условиях самовозгоранию подвержены бурые и каменные угли. Пласты бурого и каменного угля самовозгораются в местах выхода на поверхность. Наиболее часто самовзгорание угля возникает в угольных шахтах. Часто самонагревание и самовзгорание угля наблюдается на складах при длительном хранении угля. Самовозгораются терриконники и породные отвалы, в горной массе которых содержание органические веществ превышает 10%.
На самовзгорание угля влияют геологические особенности месторождения — угол падения пласта (меньше 25° — мало опасно, 25-50° — умеренно опасно, более 50° — опасно) и мощность пласта (менее 2 м — мало опасно, 2-3,5 м — умеренно опасно, более 3,5 м — опасно).
Повышают опасность самовзгорания угля при выемке: сближенность пластов, если ими образуется общая зона обрушения; наличие в кровле пласта нерабочих пластов угля или углистых пород; неустойчивость угольного пласта и вмещающих пород; слабая уплотняемость обрушенных пород; малая глубина от поверхности; пониженная метаноносность и т.д. По фактору самовзгорания угля наиболее опасны слоевые, камерные и щитовые системы разработки углей.
Профилактические меры против самовзгорания угля основаны на устранении или ослаблении физических условий возникновения самовозгорания: применение пожаробезопасных способов вскрытия и подготовки шахтных и выемочных полей и систем разработки (полевая подготовка, системы без магазинирования, с полной закладкой выработанного пространства и т.п.); уменьшение притока воздуха в выработанное пространство и целики, за счёт изоляции целиков и выработанных пространств, профилактическое заиливание выработанных пространств и т.п. Также организуется тщательный контроль за составом и температурой атмосферы в действующих горных выработках и за составом шахтных вод.
В целях профилактики самовзгорания угля на складах уголь укладывается в штабели на негорючее основание, сокращаются сроки хранения, послойно укладываются штабели с уплотнением каждого слоя отдельно, ограничивают высоту штабелей, производят изоляцию штабелей, уплотняют поверхность штабеля и уменьшают углы откоса, укладывают штабели зимой на ледяную подушку и сохраняют в них низкие температуры, применяют антипирогены, организуют контроль за температурным режимом штабелей. Очаги самонагревания и самовзгорания угля ликвидируют путём извлечения угля из штабеля, тушения и охлаждения его на отдельных площадках.
ОКИСЛЕНИЕ И САМОВОЗГОРАНИЕ УГЛЕЙ
Зоны выветривания являются объектами, благоприятными для дальнейшего развития процесса окисления. Здесь уголь подвергается действию различных разрушительных сил, имеющих физическую и химическую природу. Сильное агрессивное действие оказывают окислительные процессы, развивающиеся под действием газообразного кислорода, и особенно кислорода, растворенного в адсорбционных пленках воды на поверхности угля.
Интенсивность гидролитических процессов усиливается с увеличением стадии окисления угля благодаря тому, что в угле в это время накапливаются кислородсодержащие группы, активизирующие данный процесс.
Первичным процессом окисления угля является сорбция последним кислорода. Поглощенный кислород образует с органической массой угля перекисные соединения, легко распадающиеся и выделяющие кислород, способный взаимодействовать с веществом угля. Затем протекают химические реакции окисления органической массы угля, сопровождающиеся выделением тепла и самонагреванием угля. По мере повышения температуры кислород перекисей, реагируя с органической массой угля, разрушает элементарные структурные единицы вещества угля, причем происходят процессы, сходные с термической деструкцией и горением. Повышение температуры, в свою очередь, способствует разложению перекисей и активации реакций окисления. Вследствие этого процессы приобретают цепной характер, и в конечном счете уголь самовозгорается.
Отсюда вытекает, что наиболее подверженными окислению должны быть угли, обладающие развитой внутренней поверхностью, с повышенным количеством в макромолекулах термонеустойчивых боковых цепей, т. е. бурые и малометаморфизованные каменные угли.
Основными факторами, обусловливающими окисление углей, являются их гранулометрический состав, пористость и трещиноватость, влажность, минеральные примеси, климатические условия.
Наличие в угле большого количества мелочи, а также большая пористость и трещиноватость угля повышают его сорбционную способность.
Влага в процессе окисления углей играет существенную роль. Влажный уголь сорбирует кислорода значительно больше, чем сухой. Так, один и тот же уголь при равных условиях в сухом состоянии сорбирует примерно на 70% меньше кислорода, чем уголь с влажностью 7,5%. Поглощенный влажным углем кислород расходуется на первоначальное, так называемое поверхностное окисление угля. В результате выделяется двуокись углерода, заполняющая поры в массе угля, занятые ранее кислородом.
При испарении внешней влаги в массе угля возникает усиленный газообмен с окружающей средой: воздух, обедненный кислородом и богатый двуокисью углерода, удаляется из пространства между частицами угля, а его место занимает свежий воздух, богатый кислородом[2]. Увеличение концентрации кислорода ускоряет процесс окисления угля.
Влияние внешней влаги проявляется еще в том, что влажный уголь после высыхания легко измельчается, а это приводит к увеличению его реакционной поверхности. В зимних условиях влажный уголь легко смерзается. После оттаивания он увеличивается в объеме, делается менее плотным и более проницаемым для окисляющих агентов.
Влияние минеральных примесей на процесс окисления углей изучен еще недостаточно, но известно, что серный колчедан может явиться концентратором очага самовозгорания угля.
Неблагоприятные климатические условия: обильные атмосферные осадки, частая, резкая смена температур, сильные ветры также способствуют усилению газообмена, что приводит к еще большей интенсификации окислительных процессов, ускорению самонагревания угля.
В связи с окислением углей и ухудшением при этом их качества или потерями угля при самовозгорании большое значение имеет правильное хранение углей. Правильный выбор размеров штабеля, уплотнение угля в штабеле, контроль температуры угля необходимы для предотвращения его нагрева и самовозгорания.
Если при хранении угля в штабеле его температура достигает критической, то дальнейшее хранение такого штабеля становится опасным.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Самонагреванию углей при хранении способствует также наличие в них сернистых соединений; угли с высоким содержанием летучих веществ более склонны к самовозгоранию, чем тощие угли. [2]
Другими мерами изоляции очага самонагревания угля в штабеле от доступа воздуха являются дополнительное уплотнение, искусственное охлаждение, местное освещение, наложение ледяных пластырей и ледяной корки, перезакладка угля на холодное основание, локализация очагов самонагревания водой и ингибиторами. [5]
По данным В. Ф. Орешко различают следующие четыре характерные последовательно протекающие периоды окисления и самонагревания углей вплоть до самовозгорания. [6]
Уголь ряда марок обладает способностью энергично взаимодействовать с кислородом воздуха, в результате чего происходит самонагревание угля и даже его самовозгорание. [7]
Самовозгорание топлива является следствием самонагревания его при длительном хранении в штабелях, караванах и бункерах. Главной причиной самонагревания угля при хранении является взаимодействие его частиц с находящимся в воздухе кислородом. При этом возникают физико-химические процессы окисления угля с выделением тепла. Недостаточный отвод тепла из штабеля способствует его аккумулированию и дальнейшему усилению процесса окисления. При этом выделение тепла ускоряется, вследствие чего температу-ра угля повышается до так называемой критической температуры. Происходит бурный процесс взаимодействия горючих веществ угля с кислородом с образованием окиси и. В этой стадии окисления процесс самонагревания переходит в фазу самовозгорания. В штабеле появляются тлеющие очаги. [15]
Продажа каменного угля антрацита
У нас Вы можете купить уголь с доставкой по Киеву и области. Для котлов и печей. Фасованный в мешки и навалом.
Методы предотвращения возможного самовозгорания угля при перевозке баржей
Температура самовозгорания каменного угля и угля антрацита
Если температура каменного угля и угля антрацита достигла сорока градусов или выше. Контрольные замеры необходимо производить каждые сутки. При соединении каменного угля и угля антрацита с кислородом, начинается процесс его окисления, может возникнуть самовозгорание угля. Поэтому, при перевозке топлива на трюмных судах, следует не открывать трюмы на протяжении всего пути и не проветривать эти помещения.
Каменный уголь и уголь антрацит также подвержены самонагреванию и самовозгоранию при попадании в штабеля воды. Необходимо следить, чтобы штабеля не намокали и не накапливали влагу. Самыми опасными участками штабелей каменного угля и угля антрацита, считаются те места, температура которых достигла пятидесяти и выше градусов.
Предотвращение возможного самовозгорания угля
Использовать воду для того, чтобы погасить очаги возгорания каменного угля и угля антрацита на судне. Можно лишь в тех случаях, когда уголь уже разгорелся и нужно тушить открытый огонь.
Что делать если самовозгорания угля не избежать
К сожалению, все принимаемые меры могут оказаться бесполезными. И процесс окисления, а также самонагревания каменного угля и угля антрацита будет продолжаться. Что приведет к его самовозгоранию. В таком случае:
| капитан должен изменить маршрут судна и зайти в ближайший порт |
| и связаться с пароходством и получить указание о частичной или полной выгрузке топлива |
Подобные случаи выгрузки груза, а также все случаи самовозгорания угля, должны быть занесены в акт. Который составляют капитан или шкипер судна и начальник порта. В случае выгрузки части или всего груза, начальник порта должен сообщить отправителю угля. Чтобы он принял меры по дальнейшей реализации каменного угля и угля антрацита. Все дополнительные расходы, связанные с выгрузкой каменного угля и угля антрацита не в порту конечного назначения. А также с дальнейшей транспортировкой груза, оплачивает получатель груза.
Самонагревание и самовозгорание угля
При длительном хранении углей, особенно тех, которые подвержены самовозгоранию, необходимо систематически наблюдать за температурой груза. Для этого в штабеле устанавливают вертикальные металлические трубы внутренним диаметром 50 мм. Температуру замеряют специальными инерционными ртутными термометрами, заключенными в оправу и укрепленными на шнуре.
Помимо измерения температуры, рекомендуется пользоваться металлическим щупом, который вводят в штабель, выдерживают там не менее 20 мин, затем быстро вытаскивают и ощупывают. Горячее место на щупе показывает место очага самонагревания или самовозгорания.
Температура угля в штабеле с наветренной стороны обычно выше, чем с подветренной. Нагревание угля распространяется от боковой поверхности в глубь штабеля. С ростом температуры зона максимального нагрева перемещается вверх по штабелю. Наибольшая температура угля в штабеле высотой 10—12 м наблюдается в середине штабеля, высотой 5—6 м — у подошвы. Тех, кого интересуют курсы фотографии, рекомендуем сайт elist.by.
Если температура в штабеле достигла 40° С, температура измеряется не реже двух раз в сутки независимо от марки угля. Если температура угля повысится до 45° С и выше или скорость повышения температуры достигнет 5° С в сутки, нужно немедленно принимать меры к ликвидации очагов самовозгорания. Как правило, уголь следует перелопатить, для чего должны быть оставлены резервные площадки рядом со штабелем размером не менее площади штабеля.
При температуре угля 60° С разогревшийся уголь выбирают из штабеля, располагают на запасной площадке слоем не более 50 см и перелопачиванием добиваются снижения его температуры до нормальной (равной температуре окружающей среды). Применение воды для тушения и охлаждения угля в штабелях не допускается. Уголь, прибывший в порт с температурой более 45° С, выкладывают на резервной площадке слоем не более 50 см, и только по достижении нормальной температуры его можно укладывать в штабеля.
Внешние признаки очагов самонагревания и самовозгорания угля в штабеле: влажные пятна на поверхности штабеля, которые с восходом солнца исчезают, но могут и оставаться; белые пятна, исчезающие после дождя; наличие озолившегося угля; наличие пара и запаха продуктов разложения угля; искрение в ночное время; проталины в снежном покрове штабеля.
Самовозгоранию углей способствует хорошая аэрация груза, наличие внешних источников тепла (солнечная радиация, нагревающиеся переборки, трубы), высокая влажность груза, наличие посторонних примесей, смешение разных марок, сортов и партий угля. Для предохранения угля от самовозгорания необходимо предотвратить поступление воздуха внутрь штабеля. Это достигается уплотнением всего штабеля или его поверхности, покрытием поверхности засыпкой из земли, шлака, золы, глины.
Для предупреждения самонагревания и самовозгорания угля необходимо не допускать загрязнения его органическими примесями — древесными стружками, опилками, щепками, паклей и прочими волокнистыми веществами, маслами; при необходимости уголь перелопачивают (пересыпают), уменьшают доступ воздуха в штабель, уплотняя его поверхность и не допуская образования внутри штабеля воздушных пустот.
При перегрузочных операциях не допускать рассортировки угля — мелочь и крупные куски должны равномерно распределяться в массе угля, поэтому нельзя сбрасывать уголь на наклонную поверхность штабеля, а только на ровное основание.
При хранении бурых углей IV и V групп более десяти суток поверхность штабеля покрывают плотной коркой глины толщиной не менее 5 см, которую в летнее и весеннее время опрыскивают 5—10%-ным раствором извести.
На угольных складах должны быть противопожарное оборудование и устройства, установленные по согласованию с пожарно-техническим отделом. При наличии водопровода пожарные краны устанавливают на расстоянии не более 80 м друг от, друга. При отсутствии водопровода должны быть удобные подъезды к воде или утепленные водоемы. Аналогичные меры противопожарной безопасности принимают при хранении в порту руды, содержащей сернистые соединения (пирит).