Temperatura električne iskre. Otvorena vatra, vrući produkti sagorijevanja i površine koje se zagrijavaju

Proračun parametara izvora požara (eksplozije).

U ovoj fazi potrebno je procijeniti sposobnost izvora paljenja da iniciraju zapaljive tvari.

Uzimaju se u obzir četiri izvora paljenja:

a) sekundarno dejstvo munje;

b) varnice kratkog spoja;

c) varnice za električno zavarivanje;

d) sijalica žarulje sa žarnom niti.

e) zapaljena izolacija električnog kabla (žice)

Sekundarni udar groma

Opasnost od sekundarnog udara groma leži u pražnjenju iskri koje nastaje indukcijom i elektromagnetni uticaj atmosferski elektricitet za proizvodnu opremu, cjevovodi i građevinske konstrukcije. Energija iskrenog pražnjenja prelazi 250 mJ i dovoljna je za paljenje zapaljivih materija sa minimalnom energijom paljenja do 0,25 J.

Sekundarno djelovanje udara groma opasno je za plin koji je ispunio cijeli volumen prostorije.

Toplotno djelovanje kratkih struja

Jasno je da na kratki spoj kada zaštitni uređaj pokvari, iskre koje se pojavljuju mogu zapaliti zapaljivu tečnost i eksplodirati plin (ova mogućnost je procijenjena u nastavku). Kada se zaštita aktivira, struja kratkog spoja traje kratko vrijeme i može zapaliti samo PVC ožičenje.

Temperatura vodiča t oko C, zagrijanog strujom kratkog spoja, izračunava se po formuli

gdje je t n početna temperatura provodnika, o C;

I k.z. - struja kratkog spoja, A;

R - otpor (aktivan) provodnika, Ohm;

k.z. - trajanje kratkog spoja, s;

C pr - toplotni kapacitet materijala žice, J * kg -1 * K -1;

m pr - težina žice, kg.

Da bi se ožičenje zapalilo, potrebno je da temperatura t pr bude veća od temperature paljenja PVC ožičenja t odn. \u003d 330 o C.

Pretpostavlja se da je početna temperatura vodiča jednaka temperaturi okoline od 20 ° C. Iznad u poglavlju 1.2.2, aktivni otpor vodiča (Ra = 1,734 Ohm) i struja kratkog spoja (I kratki spoj = 131,07 A). Toplotni kapacitet bakra C pr \u003d 400 J * kg -1 * K -1. Masa žice je proizvod gustine i zapremine, a zapremina je proizvod dužine L i površine poprečnog preseka vodiča S

m pr \u003d * S * L (18)

Prema referentnoj knjizi, nalazimo vrijednost \u003d 8,96 * 10 3 kg / m 3. U formuli (18) zamjenjujemo vrijednost površine poprečnog presjeka druge žice, iz tabele. 11, najkraći, odnosno L = 2 m i S = 1 * 10 -6 m. Masa žice je

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

Sa trajanjem kratkog spoja. \u003d 30 ms, prema tabeli 11, provodnik će se zagrijati do temperature

Ova temperatura nije dovoljna da zapali PVC ožičenje. A ako se zaštita isključi, tada će biti potrebno izračunati vjerovatnoću požara PVC ožičenja.

Varnice kratki spoj

U slučaju kratkog spoja nastaju varnice koje imaju početnu temperaturu od 2100 °C i mogu zapaliti zapaljivu tekućinu i eksplodirati plin.

Početna temperatura bakrene kapi je 2100 o C. Visina na kojoj dolazi do kratkog spoja je 1 m, a udaljenost do lokve zapaljive tečnosti je 4 m. Prečnik kapi je d do =2,7 mm ili d do =2,7*10 -3.

Količina toplote koju metalna kap može da preda zapaljivom mediju kada se ohladi do temperature paljenja izračunava se na sledeći način: prosečna brzina leta metalne kapi pri slobodan pad w cf, m/s, izračunato po formuli

gdje je g ubrzanje slobodnog pada, 9,81 m/s 2 ;

H - visina pada, 1 m.

Dobijamo da je prosječna brzina pada tokom slobodnog pada

Trajanje pada kapi može se izračunati po formuli

Tada se volumen kapi Vk izračunava po formuli

Masa pada m k, kg:

gdje je gustina metala u rastopljenom stanju, kg * m -3.

Gustoća bakra u rastopljenom stanju (prema nastavniku) je 8,6 * 10 3 kg/m 3, a masa kapi prema formuli (22)

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

Vrijeme leta metalne kapi u rastopljenom (tečnom) stanju p, s:

gde je C p specifični toplotni kapacitet taline materijala u obliku kapi, za bakar C p = 513 J * kg -1 * K -1;

S k je površina kapi, m 2 , S k =0,785d k 2 =5,722*10 -6 ;

T n, T pl - temperatura pada na početku leta i tačka topljenja metala, respektivno, T n =2373 K, T pl =1083 K;

T o - temperatura okoline, T o =293 K;

Koeficijent prolaza topline, W*m -2*K-1.

Koeficijent prolaza topline se izračunava sljedećim redoslijedom:

1) prvo izračunajte Reynoldsov broj

gdje je v \u003d 1,51 * 10 -5 1 / (m 2 * s) - koeficijent kinematičke viskoznosti zraka na temperaturi od 293 K,

gdje je \u003d 2,2 * 10 -2 W * m -1 * K -1 - koeficijent toplinske provodljivosti zraka,

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

Nakon izračunavanja koeficijenta prijenosa topline, nalazimo vrijeme leta metalne kapi u rastopljenom (tečnom) stanju prema formuli (23)

Jer< р, то конечную температуру капли определяют по формуле

Temperatura samozapaljenja propana je 466 °C, a temperatura kapi (iskre) u trenutku kada se približi bazenu zapaljive tečnosti je 2373 K ili 2100 °C. Na ovoj temperaturi, izopren će se zapaliti i stalno gorjeti, a propan će eksplodirati čak i ako dođe do kratkog spoja. Tačka paljenja izoprena je -48 0 S.

IZVOR PALJENJA - izvor energije koji inicira paljenje. Mora imati dovoljno energije, temperature i trajanja izlaganja.

Kao što je ranije navedeno, do sagorijevanja može doći kada različiti izvori paljenja utiču na HS. Prema prirodi porekla, izvori paljenja se mogu klasifikovati:

• 
  otvorena vatra, vrući produkti sagorijevanja i površine koje se njima zagrijavaju;
• 
  termičke manifestacije mehaničke energije;
• 
  termičke manifestacije električne energije;
• 
  termičke manifestacije hemijske reakcije(otvorena vatra i proizvodi sagorevanja su izdvojeni iz ove grupe u samostalnu grupu).

otvori vatru, užarenim proizvodima sagorijevanja i površinama koje griju

U proizvodne svrhe se široko koriste vatra, ložišta, reaktori, baklje za sagorevanje para i gasova. Prilikom dirigovanja radovi na popravcičesto koristite plamen gorionika i plamenika, koristite baklje za zagrijavanje smrznutih cijevi, vatre za zagrijavanje tla prilikom sagorijevanja otpada. Temperatura plamena, kao i količina toplote koja se oslobađa, dovoljni su da zapale gotovo sve zapaljive materije.

Otvoreni plamen. opasnost od požara plamen je određen temperaturom baklje i vremenom njegovog uticaja na zapaljive materije. Na primjer, zapaljenje je moguće od takvog „niskokalorijskog“ IS-a kao što je tinjajući opušak cigarete ili cigarete, upaljena šibica (Tablica 1).

Izvori otvorene vatre - baklje - često se koriste za zagrijavanje smrznutog proizvoda, za osvjetljavanje prilikom pregleda aparata u mraku, na primjer, prilikom mjerenja nivoa tečnosti, kada se loži vatra na teritoriji objekata sa prisustvom zapaljivih tečnosti i zapaljive tečnosti.

Visoko zagrijani proizvodi sagorijevanja - plinoviti produkti sagorijevanja koji nastaju pri sagorijevanju čvrstih, tekućih i plinovitih tvari i mogu dostići temperaturu od 800-1200°C. Opasnost od požara je izlazak jako zagrijanih proizvoda kroz curenja u zidovima peći i dimnih kanala.

Industrijski izvori paljenja su i varnice koje nastaju tokom rada peći i motora. Oni su čvrste užarene čestice goriva ili kamenca u struji gasa, koje nastaju kao rezultat nepotpunog sagorevanja ili mehaničkog uklanjanja zapaljivih materija i produkata korozije. Temperatura takve čvrste čestice je prilično visoka, ali je toplinska energija (W) mala zbog male mase iskre. Varnica je sposobna zapaliti samo tvari koje su dovoljno pripremljene za sagorijevanje (mješavine plin-para-vazduh, taložena prašina, vlaknasti materijali).

Ložišta “sjaju” zbog nedostataka u dizajnu; zbog upotrebe vrste goriva za koju peć nije dizajnirana; zbog pojačane eksplozije; zbog nepotpunog sagorijevanja goriva; zbog nedovoljne atomizacije tečnog goriva, kao i zbog nepoštovanja rokova za čišćenje peći.

Varnice i čađ tokom rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem nastaju kada se sistem za dovod goriva, električno paljenje nepravilno reguliše; kada je gorivo kontaminirano uljima za podmazivanje i mineralnim nečistoćama; tokom dužeg rada motora s preopterećenjima; u slučaju kršenja uslova čišćenja izduvnog sistema od naslaga ugljenika.

Opasnost od požara od varnica iz kotlarnica, cevi parnih lokomotiva i dizel lokomotiva, kao i drugih mašina, požara u velikoj meri je određena njihovom veličinom i temperaturom. Utvrđeno je da je varnica d = 2 mm zapaljiva ako ima t » 1000°S; d=3 mm - 800°C; d = 5 mm - 600°C.

Opasne termičke manifestacije mehaničke energije

U proizvodnim uvjetima uočava se požar opasan porast tjelesne temperature kao rezultat pretvaranja mehaničke energije u toplinsku energiju:

• 
  pri udarima čvrstih tijela (sa ili bez stvaranja varnica);
• 
  sa površinskim trenjem tijela pri njihovom međusobnom kretanju;
• 
  at mašinska obrada tvrdih materijala alat za rezanje;
• 
  prilikom komprimiranja plinova i presovanja plastike.

Stepen zagrijavanja tijela i mogućnost pojave izvora paljenja u ovom slučaju ovisi o uvjetima za prijelaz mehaničke energije u toplinsku energiju.

Varnice, koje se dobijaju udarom čvrstih tela.

Veličina udarnih i frikcionih iskri, koje predstavljaju komad metala ili kamena zagrijanog do sjaja, obično ne prelazi 0,5 mm. Temperatura iskre nelegiranih niskougljičnih čelika može doseći tačku topljenja metala (oko 1550°C).

U uslovima proizvodnje, acetilen, etilen, vodonik, ugljen monoksid, ugljen-disulfid, mešavina metan-vazduh i druge supstance se zapale od udara varnica.

Što je više kiseonika u mešavini, to je intenzivnije sagorevanje iskre, veća je zapaljivost smeše. Iskra koja leti ne pali direktno mješavinu prašine i zraka, već će, padajući na taloženu prašinu ili na vlaknaste materijale, uzrokovati pojavu žarišta koja tinja. Dakle, u preduzećima za mlevenje brašna, tkanje i predenje pamuka, oko 50% svih požara nastaje od varnica koje se gase kada udare čvrsta tela.

Iskre, koje nastaju kada aluminijska tijela udare u oksidiranu čeličnu površinu, dovode do kemijskog napada uz oslobađanje značajne količine topline.

Varnice koje nastaju kada metal ili kamenje udare u mašine.

U uređajima sa mješalicama, drobilicama, mješalicama i dr., ako se komadići metala ili kamenja spoje s obrađenim proizvodima, može doći do stvaranja varnica. Varnice nastaju i kada pokretni mehanizmi mašina udare u njihove fiksne dijelove. U praksi se često dešava da se rotor centrifugalnog ventilatora sudari sa zidovima kućišta ili bubnjevima igle i noževa mašina za odstranjivanje i sečenje, koji se brzo okreću i udaraju u fiksne čelične rešetke. U takvim slučajevima uočava se varničenje. Moguće je i kod nepravilnog podešavanja zazora, kod deformacija i vibracija vratila, habanja ležajeva, izobličenja, nedovoljnog pričvršćenja reznog alata na vratila. U takvim slučajevima moguće je ne samo varničenje, već i kvar odvojeni dijelovi mašine. Lom mašinskog sklopa, zauzvrat, može biti uzrok stvaranja varnica, jer metalne čestice ulaze u proizvod.

Paljenje zapaljivog medija zbog pregrijavanja tokom trenja.

Svako kretanje tijela u dodiru jedno s drugim zahtijeva utrošak energije da bi se savladao rad sila trenja. Ova energija se uglavnom pretvara u toplinu. U normalnom stanju i ispravnom radu delova koji trljaju, toplota koja se blagovremeno oslobađa se odvodi posebnim rashladnim sistemom, a takođe se raspršuje u okolinu. Povećanje oslobađanja topline ili smanjenje odvođenja topline i gubitka topline dovodi do povećanja temperature tijela koja se trlja. Iz tog razloga se zapaljivi mediji ili materijali zapaljuju zbog pregrijavanja ležajeva mašina, čvrsto zategnutih zaptivki, bubnjeva i transportnih traka, remenica i pogonskih remena, vlaknastih materijala kada se namotaju na osovine mašina i aparata koji se rotiraju.

U tom smislu, najopasniji od požara su klizni ležajevi jako opterećenih i brzih vratila. Loše kvalitete podmazivanje radnih površina, njihova kontaminacija, neusklađene osovine, preopterećenje strojeva i pretjerano zatezanje ležajeva - sve to može uzrokovati preopterećenje. Vrlo često se kućište ležaja kontaminira sa zapaljivim naslagama prašine. To također stvara uslove za njihovo pregrijavanje.

U objektima u kojima se koriste ili prerađuju vlaknasti materijali, oni se pale kada se namotaju na rotirajućim jedinicama (predionice, lanene, kombajni). Vlaknasti materijali i proizvodi od slame namotani su na osovine u blizini ležajeva. Namotavanje je praćeno postepenim sabijanjem mase, a zatim njenim snažnim zagrijavanjem pri trenju, ugljenisanju i paljenju.

Oslobađanje toplote tokom kompresije gasova.

Značajna količina toplote se oslobađa tokom kompresije gasova kao rezultat međumolekularnog kretanja. Neispravnost ili nedostatak sistema za hlađenje kompresora može dovesti do njihovog uništenja u slučaju eksplozije.

Opasne termičke manifestacije hemijskih reakcija

U uslovima proizvodnje i skladištenja hemikalija susreće se veliki broj ovakvih hemijskih jedinjenja čiji kontakt sa vazduhom ili vodom, kao i međusobni kontakt, može izazvati požar.

1) Hemijske reakcije koje se odvijaju sa oslobađanjem značajne količine toplote imaju potencijalnu opasnost od požara ili eksplozije, jer je moguć nekontrolisani proces zagrevanja reagujućih, novonastalih ili obližnjih zapaljivih materija.

2) Supstance koje se spontano zapale i spontano zapale u kontaktu sa vazduhom.

3) Često se, prema uslovima tehnološkog procesa, supstance u aparatu mogu zagrejati na temperaturu koja prelazi temperaturu njihovog spontanog sagorevanja. Dakle, proizvodi plinske pirolize tokom proizvodnje etilena iz naftnih derivata imaju temperaturu samozapaljenja u rasponu od 530 - 550 ° C, a izlaze iz peći za pirolizu na temperaturi od 850 ° C. Lož ulje sa temperaturom samozapaljenja od 380 - 420 °C zagrijava se do 500 °C u jedinicama za termičko krekiranje; Butan i butilen, koji imaju temperaturu samozapaljenja od 420°C, odnosno 439°C, zagrevaju se na 550–650°C pri proizvodnji butadiena itd. Kada te supstance izađu napolje, one se samozapaljuju.

4) Ponekad su supstance u tehnološkim procesima veoma niske temperature samozapaljenje:

Trietilaluminijum - Al (C2H5) 3 (-68°C);

Dietilaluminijum hlorid - Al (C2H5) 2Cl (-60°C);

triizobutilaluminijum (-40°C);

Vodonik fluorid, tečni i bijeli fosfor- ispod sobne temperature.

5) Mnoge supstance u kontaktu sa vazduhom su sposobne za spontano sagorevanje. Automatsko paljenje počinje na temperaturi okruženje ili nakon prethodnog zagrijavanja. U takve tvari spadaju biljna ulja i masti, željezni sulfidi, neke vrste čađi, praškaste tvari (aluminij, cink, titan, magnezij, itd.), sijeno, žito u silosima itd.

Do kontakta samozapaljivih hemikalija sa vazduhom obično dolazi kada su posude oštećene, tečnost prolivena, ambalaža supstanci, tokom sušenja, otvoreno skladištečvrsti drobljeni, kao i vlaknasti materijali, prilikom ispumpavanja tečnosti iz rezervoara, kada unutar rezervoara postoje samozapaljive naslage.

Supstance koje se pale u dodiru s vodom.

U industrijskim objektima postoji značajna količina tvari koje se pale u interakciji s vodom. Toplina koja se oslobađa u ovom slučaju može uzrokovati paljenje zapaljivih tvari koje se formiraju ili su u blizini reakcijske zone. Supstance koje se pale ili izazivaju sagorevanje kada su u kontaktu sa vodom uključuju alkalne metale, kalcijum karbid, karbide alkalnih metala, natrijum sulfid, itd. Mnoge od ovih supstanci u interakciji sa vodom formiraju zapaljive gasove koji se pale od toplote reakcije:

2K + 2H2O = KOH + H2 + Q.

Kada mala količina (3 ... 5 g) kalija i natrijuma stupi u interakciju s vodom, temperatura raste iznad 600 ... 650 ° C. Ako budu u interakciji u velikom broju, eksplozije nastaju prskanjem rastopljenog metala. U dispergovanom stanju, alkalni metali se pale u vlažnom vazduhu.

Neke tvari, kao što je živo vapno, nisu zapaljive, ali njihova toplina reakcije s vodom može zagrijati obližnje zapaljive materijale do točke samozapaljenja. Dakle, kada voda dođe u kontakt sa živim vapnom, temperatura u reakcionoj zoni može doseći 600 ° C:

Ca + H2O \u003d Ca (BOH) 2 + Q.

Poznati su slučajevi požara u peradarnicima, gdje je sijeno korišćeno kao podloga. Požari su nastali nakon tretiranja živinarskih prostorija živim krečom.

Kontakt organoaluminijumskih jedinjenja sa vodom je opasan, jer njihova interakcija sa vodom nastaje eksplozijom. Do intenziviranja požara ili eksplozije koja je počela može doći kada se takve tvari pokušavaju ugasiti vodom ili pjenom.

Paljenje hemijskih supstanci pri međusobnom kontaktu nastaje pod dejstvom oksidacionih sredstava na organske materije. Klor, brom, fluor, dušikovi oksidi, dušična kiselina, kisik i mnoge druge tvari djeluju kao oksidanti.

Oksidirajući agensi, kada su u interakciji s organskim tvarima, uzrokovat će njihovo paljenje. Neke mješavine oksidirajućih sredstava i zapaljivih tvari mogu se zapaliti kada su izložene sumpornoj ili dušičnoj kiselini ili maloj količini vlage.

Reakcija interakcije oksidatora sa zapaljivom tvari olakšava se drobljenjem tvari, njegovom povećanom početnom temperaturom, kao i prisustvom inicijatora kemijskih procesa. U nekim slučajevima, reakcije su u prirodi eksplozije.

Tvari koje se zapale ili eksplodiraju kada se zagrije ili na njih mehaničko djeluje.

Neki hemijske supstance po prirodi nestabilan, sposoban da se vremenom raspada pod uticajem temperature, trenja, udara i drugih faktora. To su, u pravilu, endotermna jedinjenja, a proces njihovog raspadanja povezan je s oslobađanjem velike ili male količine topline. Tu spadaju salitre, peroksidi, hidroperoksidi, karbidi određenih metala, acetilenidi, acetilen itd.

Kršenje tehnoloških propisa, upotreba ili skladištenje takvih tvari, utjecaj izvora topline na njih mogu dovesti do njihovog eksplozivnog raspadanja.

Acetilen ima tendenciju eksplozivnog raspadanja pod uticajem povišene temperature i pritiska.

Toplotne manifestacije električne energije

Ako električna oprema nije u skladu s prirodom tehnološkog okruženja, kao i u slučaju nepoštivanja pravila za rad ove električne opreme, u proizvodnji može doći do situacije opasnosti od požara i eksplozije. Situacije opasne od požara i eksplozije nastaju u tehnološkim procesima proizvodnje tokom kratkog spoja, sa kvarovima izolacionog sloja, sa prekomernim pregrijavanjem elektromotora, sa oštećenjem pojedinih sekcija električne mreže, sa varničnim pražnjenjem statičkog i atmosferskog elektriciteta itd.

Vrste atmosferskog elektriciteta uključuju:

• 
  Direktni udari groma. Opasnost od direktnog udara groma je u kontaktu HS sa kanalom groma, čija temperatura dostiže 2000°C sa vremenom djelovanja od oko 100 μs. Sve zapaljive smjese se zapale od direktnog udara groma.
• 
  Sekundarne manifestacije munje. Opasnost od sekundarne manifestacije munje sastoji se od iskri koje nastaju kao rezultat indukcije i elektromagnetni uticaj atmosferska električna energija za proizvodnu opremu, cjevovode i građevinske konstrukcije. Energija iskrenog pražnjenja prelazi 250 mJ i dovoljna je za paljenje zapaljivih materija od Wmin = 0,25 J.
• 
  Visok potencijal proklizavanja. Visok potencijal se unosi u zgradu putem metalnih komunikacija ne samo kada ih direktno udari grom, već i kada se komunikacije nalaze u neposrednoj blizini gromobrana. Ako se ne poštuju sigurne udaljenosti između gromobrana i komunikacija, energija mogućih iskrih pražnjenja dostiže vrijednosti od 100 J i više. Odnosno, dovoljno je zapaliti gotovo sve zapaljive tvari.

Toplotni efekat struja kratkog spoja. Kao rezultat kratkog spoja dolazi do toplinskog efekta na vodiču, koji se zagrijava do visokih temperatura i može biti iz zapaljivog medija.

Električne iskre (metalne kapi). Električne varnice nastaju prilikom kratkih spojeva u električnim instalacijama, električnom zavarivanju i tokom taljenja elektroda žarulja sa žarnom niti opće namjene.

Veličina metalnih kapljica prilikom kratkog spoja električnih instalacija i taljenja žarne niti električnih svjetiljki dostiže 3 mm, a prilikom električnog zavarivanja 5 mm. Temperatura luka tokom električnog zavarivanja dostiže 4000°C, tako da će luk biti izvor paljenja za sve zapaljive materije.

Električne žarulje sa žarnom niti. Opasnost od požara sijalica je zbog mogućnosti kontakta HS sa sijalicom električne žarulje sa žarnom niti zagrijanom iznad temperature samozapaljenja HS. Temperatura grijanja sijalice električne sijalice ovisi o njenoj snazi, veličini i položaju u prostoru.

Varnice statičkog elektriciteta. Pražnjenja statičkog elektriciteta mogu nastati prilikom transporta tečnosti, gasova i prašine, prilikom udara, mlevenja, prskanja i sličnih procesa mehaničkog uticaja na materijale i supstance koje su dielektrici.

zaključak: Da bi se osigurala sigurnost tehnoloških procesa u kojima je moguć kontakt zapaljivih materija sa izvorima paljenja, potrebno je tačno poznavati njihovu prirodu kako bi se isključio uticaj na životnu sredinu.

2. pitanje: Preventivne mjere koje isključuju utjecaj izvora paljenja na zapaljivu okolinu.;

Mjere za gašenje požara koje isključuju kontakt zapaljivog medija (HS) sa otvorenim plamenom i vrućim produktima sagorijevanja.

Za osiguranje požarno-eksplozijske sigurnosti tehnoloških procesa, procesa obrade, skladištenja i transporta supstanci i materijala potrebno je razviti i implementirati inženjersko-tehničke mjere koje sprečavaju nastanak ili unošenje izvora paljenja u HS.

Kao što je ranije navedeno, ne može svako zagrijano tijelo biti izvor paljenja, već samo ona zagrijana tijela koja su sposobna zagrijati određenu količinu zapaljive smjese. određene temperature kada je brzina oslobađanja topline jednaka ili veća od brzine odvođenja topline iz reakcione zone. U ovom slučaju, snaga i trajanje termički uticaj izvori moraju biti takvi da se određeno vrijeme održavaju kritični uslovi neophodni za formiranje fronta plamena. Dakle, poznavajući ove uslove (uslove za nastanak IZ), moguće je stvoriti takve uslove za vođenje tehnoloških procesa koji bi isključili mogućnost nastanka izvora paljenja. U slučajevima kada sigurnosni uvjeti nisu ispunjeni, uvode se inženjersko-tehnička rješenja koja omogućavaju da se isključi kontakt HS sa izvorima paljenja.

Glavno inženjersko-tehničko rješenje koje isključuje kontakt zapaljivog medija s otvorenim plamenom, vrućim produktima sagorijevanja, kao i jako zagrijanim površinama je njihovo izolovanje od mogućeg kontakta kako tokom normalnog rada opreme tako i u slučaju nesreća.

Prilikom projektovanja tehnoloških procesa uz prisustvo uređaja „vatrenog“ djelovanja (cijevne peći, reaktori, baklje), potrebno je predvidjeti izolaciju ovih instalacija od mogućeg sudara zapaljivih para i plinova s ​​njima. Ovo se postiže:

• 
  postavljanje instalacija u zatvorene prostore, izolovane od ostalih uređaja;
• 
  postavljanje na otvorenim površinama između uređaja za „paljenje“ i požarno opasnih instalacija zaštitnih barijera. Na primjer, plasmani zatvorene strukture koje deluju kao barijera.
• 
  usklađenost s vatrostalnim reguliranim razmacima između uređaja;
• 
  korištenje parnih zavjesa u slučajevima kada je nemoguće osigurati vatrostalnu udaljenost;
• 
  osiguravanje sigurnog dizajna gorionika za baklje sa uređajima za kontinuirano sagorijevanje, čiji je dijagram prikazan na sl. 1.

Slika 1 - Gorionik za sagorevanje gasova: 1 - vod za dovod pare; 2 - vod za paljenje sljedećeg gorionika; 3 - vod za dovod plina do sljedećeg gorionika; 4 - plamenik; 5 - cijev baklje; 6 - odvodnik plamena; 7 - separator; 8 - vod kroz koji se gas dovodi za sagorevanje.

Paljenje gasne mešavine u sledećem gorioniku vrši se pomoću takozvanog plamena koji teče (prethodno pripremljena zapaljiva smeša se pali električnim upaljačom i plamen, krećući se prema gore, pali gas gorionika). Da bi se smanjilo stvaranje dima i varnica, vodena para se dovodi u plamenik baklje.

• 
  sa izuzetkom formiranja „niskokalorične“ IZ (pušenje je dozvoljeno u objektima samo na posebno opremljenim mestima).
• 
  koristeći vruća voda ili vodene pare za odmrzavanje smrznutih područja tehnološke opreme umjesto baklji (oprema otvorenih parkirališta sa sistemima za dovod toplog zraka) ili indukcijskih grijača.
• 
  čišćenje cjevovoda i ventilacionih sistema od zapaljivih naslaga vatrostalnim sredstvom (parenjem i mehaničko čišćenje). U izuzetnim slučajevima, spaljivanje otpada je dozvoljeno nakon demontaže cjevovoda u posebno određenim prostorima i stalna mjesta obavljanje vrućih radova.
• 
  kontrola stanja polaganja dimnih kanala tokom rada peći i motora sa unutrašnjim sagorevanjem, radi sprečavanja curenja i pregorevanja u izduvnim cevima.
• 
  zaštita jako zagrejanih površina procesne opreme (komora returbenata) sa toplotnom izolacijom sa zaštitni poklopci. Na kraju krajeva dozvoljena temperatura površine ne smiju prelaziti 80% temperature samozapaljenja zapaljivih tvari koje se koriste u proizvodnji.
• 
  upozorenje na opasnu pojavu varnica iz peći i motora. U praksi se ovaj pravac zaštite postiže sprečavanjem stvaranja varnica i upotrebom posebnih uređaja za njihovo hvatanje i gašenje. Za sprečavanje stvaranja varnica obezbedite: automatsko održavanje optimalna temperatura zapaljiva smjesa koja se isporučuje za sagorijevanje; automatska regulacija optimalan omjer goriva i zraka u zapaljivoj smjesi; sprečavanje neprekidnog rada peći i motora u prisilnom režimu, sa preopterećenjem; korištenje onih vrsta goriva za koje su peć i motor dizajnirani; sistematsko čišćenje unutrašnje površine peći, dimni kanali od čađi i izduvni kolektori motora od naslaga čađi i dr.

Za hvatanje i gašenje varnica koje nastaju tokom rada peći i motora koriste se varnici i varnici, čiji se rad zasniva na korišćenju gravitacije (sedimentne komore), inercijalnog (komora sa pregradama, rešetkama, mlaznicama) , centrifugalne sile (ciklonske i turbinsko-vorteksne komore).

U praksi su najrasprostranjeniji odvodniki iskri gravitacionih, inercijskih i centrifugalnog tipa. Opremljeni su, na primjer, dimnim kanalima sušara za dimne plinove, izduvnim sistemima za automobile i traktore.

Da obezbedi dubinsko čišćenje dimni gasovi iz varnica, u praksi se često koristi ne jedan, već više različitih tipova varničastih odvodnika i varničastih odvodnika koji se međusobno spajaju u seriju. Višestepeno zaustavljanje iskri i gašenje dokazali su se pouzdano, na primjer, u tehnološkim procesima sušenje usitnjenih zapaljivih materijala, pri čemu se kao nosač toplote koriste dimni gasovi pomešani sa vazduhom.

Mjere za gašenje požara koje isključuju opasne termičke manifestacije mehaničke energije

Sprečavanje nastanka izvora paljenja od opasnih toplotnih efekata mehaničke energije je hitan zadatak na eksplozivno i požarno opasnim objektima, kao i na objektima gde se koriste ili obrađuju prašina i vlakna.

Za sprečavanje stvaranja varnica pri udaru, kao i oslobađanja toplote pri trenju, koriste se sledeća organizaciona i tehnička rešenja:

Upotreba alata koji ne varniči. Na mjestima mogućeg stvaranja eksplozivnih mješavina para ili plinova potrebno je koristiti protueksplozijski alat. Alati od bronze, fosforne bronze, mesinga, berilija itd. smatraju se otpornim na varnice.

Primjer: 1. Sami sigurne željezničke kočne papuče. rezervoari.2. Mesingani alat za otvaranje bubnjeva od kalcijum karbida u acetilenskim stanicama.

Primjena magnetnih, gravitacijskih ili inercijskih zamki. Dakle, da bi se sirovi pamuk očistio od kamenja pre nego što uđe u mašine, postavljaju se gravitacione ili inercione zamke za kamen. Metalne nečistoće u rasutom i vlaknastom materijalu također se hvataju magnetnim separatorima. Takvi uređaji se široko koriste u proizvodnji brašna i žitarica, kao iu mlinovima za stočnu hranu.

Ako postoji opasnost od ulaska čvrstih nemagnetnih nečistoća u mašinu, prvo se vrši temeljno sortiranje sirovina, a drugo, oblaže se unutrašnja površina mašine na koju te nečistoće mogu da udare. meki metal, gume ili plastike.

Sprečavanje udara pokretnih mehanizama mašina na njihove nepokretne delove. Glavne mjere zaštite od požara usmjerene na sprječavanje stvaranja iskri od udara i trenja svode se na pažljivu regulaciju i balansiranje vratila, pravilan odabir ležajeva, provjeru veličine zazora između pokretnih i nepokretnih dijelova strojeva, njihovu pouzdanost. pričvršćivanje, što eliminira mogućnost uzdužnih pomicanja; sprečiti preopterećenje mašina.

Izvođenje u eksplozivno opasnim prostorijama podova koji ne varniče. Ističu se povećani zahtjevi za intrinzičnu sigurnost proizvodnih prostorija uz prisustvo acetilena, etilena, ugljičnog monoksida, ugljičnog disulfida i dr., čiji su podovi i platforme izrađeni od materijala koji ne stvara varnice, ili su obloženi gumenim prostirkama, stazama i sl.

Sprečavanje paljenja materija na mestima intenzivnog oslobađanja toplote tokom trenja. U tu svrhu, kako bi se spriječilo pregrijavanje ležajeva, klizni ležajevi se zamjenjuju kotrljajućim (gdje takva mogućnost postoji). U drugim slučajevima vrši se automatska kontrola temperature njihovog grijanja. Vizuelna kontrola temperature vrši se nanošenjem boja osjetljivih na toplinu koje mijenjaju boju kada se zagrije kućište ležaja.

Sprečavanje pregrijavanja ležajeva postiže se i: opremanjem automatskih rashladnih sistema korištenjem ulja ili vode kao rashladnog sredstva; blagovremeno i kvalitetno održavanje(sistematsko podmazivanje, sprečavanje prekomernog zatezanja, otklanjanje izobličenja, čišćenje površine od kontaminacije).

Kako bi se izbjeglo pregrijavanje i požar transportnih traka i pogonskih traka, ne smije se dozvoliti rad sa preopterećenjem; potrebno je kontrolirati stepen napetosti trake, remena, njihovo stanje. Začepljenja obuće lifta proizvodima, izobličenja pojaseva i njihovo trenje o kućište ne bi trebalo dozvoliti. Kada se koriste moćni transporteri i elevatori visokih performansi, mogu se koristiti uređaji i uređaji koji automatski signaliziraju rad preopterećenja i zaustavljaju kretanje trake kada se papuča dizala sruši.

Da bi se spriječilo namotavanje vlaknastih materijala na rotirajuća osovina strojeva, potrebno ih je zaštititi od direktnog sudara sa obrađenim materijalima korištenjem čaura, cilindričnih i konusnih kućišta, provodnika, vodilica, štitova protiv namotaja itd. Osim toga, postavljen je minimalni razmak između osovina osovine i ležajeva; vrši se sistematski nadzor osovina, gdje mogu biti namotaji, njihovo blagovremeno čišćenje vlakana, njihova zaštita specijalnim oštrim noževima protiv namotavanja koji seku vlakno koje se namota. Takvu zaštitu pružaju, na primjer, mašine za rezanje u lanenim mlinovima.

Sprečavanje pregrijavanja kompresora prilikom komprimiranja plinova.

Pregrijavanje kompresora se sprječava podjelom procesa kompresije plina u nekoliko faza; uređenje sistema za hlađenje gasa u svakoj fazi kompresije; ugradnja sigurnosnog ventila na ispusni vod iza kompresora; automatska kontrola i kontrolisanje temperature komprimovanog gasa promenom protoka rashladne tečnosti koja se dovodi u frižidere; automatski sistem blokiranje, koje osigurava da se kompresor isključi u slučaju povećanja tlaka plina ili temperature u ispusnim vodovima; čišćenje toplotnih površina hladnjaka i unutrašnjih površina cjevovoda od naslaga ugljičnog ulja.

Sprečavanje nastanka izvora paljenja tokom termičkih manifestacija hemijskih reakcija

Da bi se spriječilo paljenje zapaljivih tvari kao rezultat kemijske interakcije pri kontaktu sa oksidirajućim agensom, vodom, potrebno je poznavati, prvo, razloge koji mogu dovesti do takve interakcije, i drugo, hemiju procesa samostalnosti. -zapaljenje i spontano sagorevanje. Poznavanje uzroka i uslova za nastanak opasnih termičkih manifestacija hemijskih reakcija omogućava razvijanje efikasnih mjera zaštite od požara koje isključuju njihovu pojavu. Stoga su glavne mjere zaštite od požara koje sprječavaju opasne termičke manifestacije kemijskih reakcija:

Pouzdana nepropusnost uređaja, koja isključuje kontakt tvari zagrijanih iznad temperature samozapaljenja, kao i tvari s niskom temperaturom spontanog paljenja, sa zrakom;

Sprečavanje spontanog sagorevanja supstanci smanjenjem brzine hemijskih reakcija i bioloških procesa, kao i eliminisanjem uslova za akumulaciju toplote;

Smanjenje brzine hemijskih reakcija i bioloških procesa vrši se različitim metodama: ograničavanjem vlažnosti tokom skladištenja supstanci i materijala; snižavanje temperature skladištenja tvari i materijala (na primjer, žitarica, stočne hrane) vještačkim hlađenjem; skladištenje tvari u okruženju s niskim sadržajem kisika; smanjenje specifične kontaktne površine samozapaljivih materija sa vazduhom (briketiranje, granulacija praškastih materija); upotreba antioksidansa i konzervansa (skladištenje stočne hrane); otklanjanje kontakta sa vazduhom i hemijski aktivnim supstancama (peroksidna jedinjenja, kiseline, alkalije, itd.) odvojenim skladištenjem samozapaljivih supstanci u zatvorenim posudama.

Znajući geometrijske dimenzije hrpe i početnu temperaturu tvari, moguće je odrediti siguran period njihovog skladištenja.

Otklanjanje uslova akumulacije toplote vrši se na sledeći način:

• 
  ograničavanje veličine hrpa, karavana ili gomila uskladištene tvari;
• 
  aktivna ventilacija zraka (sijeno i drugi vlaknasti biljni materijali);
• 
  periodično miješanje tvari tokom njihovog dugotrajnog skladištenja;
• 
  smanjenje intenziteta stvaranja zapaljivih naslaga u procesnoj opremi uz pomoć uređaja za hvatanje;
• 
  periodično čišćenje procesne opreme od samozapaljivih zapaljivih naslaga;

Sprečavanje paljenja supstanci u međusobnom kontaktu. Požari od paljenja materija u međusobnom dodiru sprečavaju se odvojenim skladištenjem, kao i otklanjanjem uzroka njihovog izlaska u slučaju nužde iz aparata i cevovoda.

Eliminacija paljenja supstanci kao rezultat samoraspadanja pri zagrevanju ili mehaničkom delovanju. Sprječavanje paljenja tvari sklonih eksplozivnom raspadanju osigurava se zaštitom od zagrijavanja do kritične temperature, mehanički utjecaji (udarci, trenje, pritisak, itd.).

Sprečavanje izvora paljenja od termičkih manifestacija električne energije

Sprečavanje opasnih termičkih manifestacija električne energije osigurava se:

• 
  pravi izbor stepena i vrste zaštite od eksplozije elektromotora i upravljačkih uređaja, ostalih električnih i pomoćna oprema u skladu sa klasom opasnosti od požara ili eksplozije zone, kategorije i grupe eksplozivne smeše;
• 
  periodično ispitivanje otpora izolacije električnih mreža i električne mašine u skladu sa planom preventivnog održavanja;
• 
  zaštita električne opreme od struja kratkog spoja (SC) (upotreba brzih osigurača ili prekidača);
• 
  sprečavanje tehnološkog preopterećenja mašina i uređaja;
• 
  sprečavanje velikih prolaznih otpora kroz sistematski pregled i popravku kontaktnog dijela električne opreme;
• 
  isključivanje pražnjenja statičkog elektriciteta uzemljenjem tehnološke opreme, povećanjem vlažnosti vazduha ili korišćenjem antistatičkih nečistoća na najverovatnijim mestima za stvaranje naelektrisanja, jonizacijom okoline u uređajima i ograničavanjem brzine kretanja tečnosti koje su naelektrisane;
• 
  zaštita zgrada, objekata, samostojećih uređaja od direktnih udara groma gromobranima i zaštita od njegovih sekundarnih efekata.

Ne treba zanemariti ni mjere zaštite od požara u preduzećima. Budući da će bilo kakve uštede na zaštiti od požara biti nesrazmjerno male u odnosu na gubitke od požara koji je iz tog razloga nastao.

Zaključak lekcije:

Otklanjanje uticaja izvora paljenja na supstance i materijale jedna je od glavnih mera za sprečavanje nastanka požara. U onim objektima u kojima nije moguće otkloniti požarno opterećenje, Posebna pažnja dato uz isključenje izvora paljenja.

4.9. Na osnovu prikupljenih podataka izračunava se faktor sigurnosti K s u sljedećem nizu.
4.9.1. Izračunajte prosječno vrijeme postojanja opasnog događaja od požara i eksplozije (t0) (prosječno vrijeme provedeno u kvaru) prema formuli
(68)
gdje t j- doživotno i-ti požar i eksplozija opasan događaj, min;
m- ukupan broj događaja (proizvoda);
j- redni broj događaja (proizvoda).
4.9.2. Tačkasta procjena varijanse ( D 0) prosječno vrijeme postojanja požara i eksplozije opasnog događaja izračunava se po formuli
(69)
4.9.3. Standardna devijacija () tačke procjene prosječnog životnog vijeka događaja - t0 izračunava se po formuli
(70)
4.9.4. Iz tabele. 5 izaberite vrijednost koeficijenta t b u zavisnosti od broja stepeni slobode ( m-1) sa nivoom pouzdanosti b=0,95.
Tabela 5

(82)
Ako je t>(tr+tcr), tada je konačna temperatura pada u čvrstom stanju određena formulom
(83)
Gdje WITH k je specifični toplotni kapacitet metala, J kg -1×K-1.
Količina toplote ( W), J, koji se ispušta kapljicom metala na čvrsti ili tekući zapaljivi materijal na koji je pao, izračunava se po formuli
(84)
Gdje T sv - temperatura samozapaljenja zapaljivog materijala, K;
TO- koeficijent jednak omjeru topline date zapaljivoj tvari i energije pohranjene u kapi.
Ako nije moguće odrediti koeficijent TO, a zatim prihvatite TO=1.
Rigoroznije određivanje konačne temperature kapljica može se provesti uzimajući u obzir ovisnost koeficijenta prijenosa topline o temperaturi.
5.1.2.3. Električne žarulje sa žarnom niti opće namjene
Opasnost od požara sijalica je zbog mogućnosti kontakta zapaljivog medija sa sijalicom električne žarulje sa žarnom niti zagrijanom iznad temperature samozapaljenja zapaljivog medija. Temperatura grijanja žarulje električne sijalice ovisi o snazi ​​žarulje, njenoj veličini i položaju u prostoru. Na Sl. 3.

Sranje. 3

5.1.2.4. Varnice statičkog elektriciteta
energija iskre ( W i), J, koji može nastati pod djelovanjem napona između ploče i bilo kojeg uzemljenog objekta, izračunava se iz energije koju kondenzator pohranjuje iz formule
(85)
Gdje WITH- kapacitet kondenzatora, F;
U- napon, V.
Razlika potencijala između naelektrisanog tela i zemlje se meri elektrometrima u realnim proizvodnim uslovima.

Ako W U³0.4 W m.e.z ( W m.e.z ¾ minimalna energija paljenja medija), tada se iskra statičkog elektriciteta smatra izvorom paljenja.
Prava opasnost je "kontaktna" elektrifikacija ljudi koji rade s pokretnim dielektričnim materijalima. Kada osoba dođe u kontakt sa uzemljenim predmetom, stvaraju se varnice sa energijom od 2,5 do 7,5 mJ. Ovisnost energije električnog pražnjenja iz ljudskog tijela i potencijala statičkog elektriciteta prikazana je na Sl. 4.
5.1.3. Mehaničke (frikcione) iskre (varnice od udara i trenja)
Dimenzije udarnih i frikcionih varnica, koje predstavljaju komad metala ili kamena zagrijane do sjaja, obično ne prelaze 0,5 mm, a njihova temperatura je unutar tačke topljenja metala. Temperatura varnica koje nastaju prilikom sudara metala koji mogu stupiti u kemijsku interakciju jedni s drugima uz oslobađanje značajne količine topline može premašiti temperaturu topljenja i stoga se određuje eksperimentalno ili proračunski.
Količina toplote koju daje iskra kada se ohladi od početne temperature t n do temperature samozapaljenja zapaljivog medija t sv se izračunava pomoću formule (84), a vrijeme hlađenja t je kako slijedi.
Omjer temperature (Qp) se izračunava po formuli
(86)
Gdje t c - temperatura vazduha, °C.
Koeficijent prolaza toplote ( a), W × m-2 × K-1, izračunava se po formuli
(87)
Gdje w i - brzina leta iskre, m×s-1.
brzina iskre ( w i), nastala pri udaru tijela koje slobodno pada, izračunava se po formuli
(88)
a pri udaru sa rotirajućim tijelom prema formuli
(89)
Gdje n- frekvencija rotacije, s-1;
R- poluprečnik rotirajućeg tela, m.
Brzina leta varnica koje nastaju pri radu sa udaraljkama uzima se jednakom 16 m s
Biotov kriterijum se izračunava po formuli
(90)
Gdje d u prečnik varnice, m;
li je koeficijent toplotne provodljivosti metala iskri pri temperaturi samozapaljenja zapaljive supstance ( t sv), W m -1 × K-1.
Prema vrijednostima relativnog viška temperature qp i kriteriju IN određujem prema grafu (slika 5) Fourierov kriterijum.

Sranje. 5

Vrijeme hlađenja metalne čestice (t), s, izračunava se po formuli
(91)
Gdje F 0 - Fourierov kriterijum;
WITH i - toplotni kapacitet metala varnice na temperaturi samozapaljenja zapaljive materije, J×kg-1×K-1;
ri je gustina metala varnice na temperaturi samozapaljenja zapaljive supstance, kg×m-3.
U prisustvu eksperimentalnih podataka o sposobnosti paljenja tarnih varnica, zaključak o njihovoj opasnosti za analizirani gorivi medij može se donijeti bez proračuna.
5.1.4. Otvoreni plamen i varnice iz motora (peći)
Opasnost od požara od plamena određena je intenzitetom toplotnog efekta (gustina toplotnog fluksa), područjem uticaja, orijentacijom (međusobnim položajem), učestalošću i vremenom njegovog dejstva na zapaljive materije. Gustina toplotnog toka difuzionog plamena (šibice, svijeće, plinski gorionici) je 18-40 kW × m-2, a prethodno miješanog (puhalice, plinski gorionici) 60-140 kW×m-2 6 prikazuje temperaturne i vremenske karakteristike nekih plamenova i niskokaloričnih izvora toplote.
Tabela 6

Naziv zapaljene supstance (proizvoda) ili radnje opasnog od požara	Temperatura plamena (tinjanje ili zagrijavanje), °C	Vrijeme gorenja (tinjanje), min
Zapaljive i zapaljive tečnosti	880	¾
Drvo i rezana građa	1000	-
prirodni i tečni gasovi	1200	-
Zavarivanje na plin metal	3150	-
Plinsko rezanje metala	1350	-
Tinjajuća cigareta	320-410	2-2,5
Tinjajuća cigareta	420¾460	26-30
zapaljena šibica	600¾640	0,33

Otvoreni plamen je opasan ne samo u direktnom kontaktu sa njim zapaljivi medij, ali i kada je ozračen. Intenzitet zračenja ( g p), W × m-2, izračunava se po formuli
(92)
gdje je 5,7 emisivnost crnog tijela, W × m-2 × K-4;
epr - smanjena emisivnost sistema
(93)
ef - stepen crnine baklje (kod loženja drva je 0,7, naftnih derivata 0,85);
ev - stepen emisivnosti ozračene supstance preuzet je iz referentne literature;
T f - temperatura plamena, K,
T sv je temperatura zapaljive materije, K;
j1f je koeficijent ozračenosti između zračeće i ozračene površine.
Kritične vrijednosti intenziteta zračenja u zavisnosti od vremena zračenja za neke supstance date su u tabeli. 7.
Opasnost od požara od varnica dimnjaci, kotlarnica, cijevi lokomotiva i dizel lokomotiva, kao i drugih mašina, požara, u velikoj mjeri je određena njihovom veličinom i temperaturom. Utvrđeno je da je varnica prečnika 2 mm zapaljiva ako ima temperaturu od oko 1000°C, varnica prečnika 3 mm je 800°C, a varnica prečnika 5 mm je 600°C. °C.
Sadržaj topline i vrijeme za hlađenje iskre na bezbednu temperaturu izračunavaju se pomoću formula (76 i 91). U ovom slučaju se pretpostavlja da je prečnik varnice 3 mm, a brzina leta varnice (wi), m×s-1, izračunava se po formuli
(94)
gdje je ww - brzina vjetra, m×s-1;
H- visina cijevi, m.
Tabela 7

Materijal	Minimalni intenzitet zračenja, W × m-2, sa trajanjem zračenja, min
	3	5	15
Drvo (bor sa sadržajem vlage od 12%)	18800	16900	13900
Iverica gustine 417 kg×m-3	13900	11900	8300
Briket treseta	31500	24400	13200
Grud treseta	16600	14350	9800
pamučno vlakno	11000	9700	7500
Laminat	21600	19100	15400
stakloplastike	19400	18600	17400
staklena	22000	19750	17400
Guma	22600	19200	14800
Ugalj	¾	35000	35000

Varničko pražnjenje nastaje kada jačina električnog polja dostigne vrijednost proboja za dati plin.Vrijednost ovisi o tlaku plina; za vazduh na atmosferski pritisak radi se o . Povećava se sa povećanjem pritiska. Prema Paschenovom eksperimentalnom zakonu, odnos jačine polja proboja i pritiska je približno konstantan:

Varničko pražnjenje je praćeno formiranjem jarko sjajnog vijugavog, razgranatog kanala, kroz koji prolazi kratkotrajni strujni impuls velike jačine. Primjer je munja; njegova dužina je do 10 km, promjer kanala je do 40 cm, jačina struje može doseći 100.000 ili više ampera, trajanje impulsa je oko.

Svaka munja se sastoji od nekoliko (do 50) impulsa koji prate isti kanal; njihovo ukupno trajanje (zajedno sa intervalima između impulsa) može doseći nekoliko sekundi. Temperatura gasa u kanalu iskri može biti i do 10000 K. Brzo snažno zagrevanje gasa dovodi do naglog porasta pritiska i pojave udara i zvučni talasi. Stoga je pražnjenje iskre praćeno zvučnim fenomenima - od slabe pukotine na iskru niske snage na grmljavinu koja prati munje.

Pojavi varnice prethodi formiranje visoko jonizovanog kanala u gasu, nazvanog streamer. Ovaj kanal se dobija preklapanjem pojedinačnih elektronskih lavina koje se javljaju na putu iskre. Predak svake lavine je elektron nastao fotojonizacijom. Shema razvoja streamera prikazana je na sl. 87.1. Neka je jačina polja takva da elektron koji pobjegne iz katode uslijed nekog procesa dobije energiju dovoljnu za jonizaciju preko srednjeg slobodnog puta.

Zbog toga dolazi do umnožavanja elektrona – dolazi do lavine (u ovom slučaju nastali pozitivni ioni nemaju značajnu ulogu zbog svoje znatno manje pokretljivosti, oni samo određuju prostorni naboj, što uzrokuje preraspodjelu potencijala). Zračenje kratke talasne dužine koje emituje atom, iz kojeg je jedan od unutrašnjih elektrona istrgnut tokom jonizacije (ovo zračenje je na dijagramu prikazano talasastim linijama), izaziva fotojonizaciju molekula, a formirani elektroni stvaraju sve više i više novih lavine. Nakon što se lavine preklapaju, formira se dobro provodljivi kanal - stream, duž kojeg snažan tok elektrona juri od katode do anode - dolazi do sloma.

Ako elektrode imaju oblik u kojem je polje u međuelektrodnom prostoru približno ujednačeno (npr. dovoljne su kuglice veliki prečnik), tada dolazi do sloma pri dobro definiranom naponu, čija vrijednost ovisi o udaljenosti između kuglica. Na tome se zasniva voltmetar za varnice, kojim se meri visoki napon. Prilikom mjerenja određuje se najveća udaljenost na kojoj dolazi do iskre. Zatim množeći sa dobijete vrijednost izmjerenog napona.

Ako jedna od elektroda (ili obje) ima vrlo veliku zakrivljenost (na primjer, tanka žica ili točka služi kao elektroda), tada dolazi do takozvanog koronskog pražnjenja kada napon nije previsok. Sa povećanjem napona, ovo pražnjenje se pretvara u iskru ili luk.

Tokom koronskog pražnjenja, jonizacija i ekscitacija molekula se ne dešavaju u cijelom međuelektrodnom prostoru, već samo u blizini elektrode s malim polumjerom zakrivljenosti, gdje jačina polja dostiže vrijednosti jednake ili veće od . U ovom dijelu pražnjenja plin svijetli. Sjaj ima izgled korone koja okružuje elektrodu, što je razlog za naziv ove vrste pražnjenja. Koronsko pražnjenje sa vrha izgleda kao svetleća četkica, zbog čega se ponekad naziva i pražnjenje četkicom. U zavisnosti od predznaka koronske elektrode, govori se o pozitivnoj ili negativnoj koroni. Između koronskog sloja i ne-koronske elektrode nalazi se vanjski dio korone. Propadni režim postoji samo unutar koronskog sloja. Stoga možemo reći da je koronsko pražnjenje nepotpuni slom plinskog jaza.

U slučaju negativne korone, pojave na katodi su slične onima na katodi užarenog pražnjenja. Pozitivni ioni ubrzani poljem izbacuju elektrone s katode, što uzrokuje ionizaciju i pobuđivanje molekula u koronskom sloju. U vanjskom dijelu korone, polje je nedovoljno da opskrbi elektronima energiju potrebnu za jonizaciju ili pobuđivanje molekula.

Zbog toga se elektroni koji su prodrli u ovu oblast pod dejstvom nule pomeraju ka anodi. Neki od elektrona su zarobljeni od strane molekula, što rezultira stvaranjem negativnih iona. Dakle, struju u vanjskom području određuju samo negativni nosioci - elektroni i negativni joni. U ovoj regiji, iscjedak ima nesamoodrživi karakter.

U pozitivnoj koroni, elektronske lavine nastaju na vanjskoj granici korone i jure prema koronskoj elektrodi - anodi. Pojava elektrona koji stvaraju lavine posljedica je fotojonizacije uzrokovane zračenjem koronskog sloja. Nosioci struje u vanjskom dijelu korone su pozitivni ioni, koji pod djelovanjem polja driftaju prema katodi.

Ako obje elektrode imaju veliku zakrivljenost (dvije koronske elektrode), procesi svojstveni koronskoj elektrodi ovog znaka odvijaju se u blizini svake od njih. Oba korona sloja su razdvojena vanjskim područjem u kojem se kreću kontra tokovi pozitivnih i negativnih nosilaca struje. Takva korona se naziva bipolarna.

Nezavisno pražnjenje gasa pomenuto u § 82 kada se razmatraju brojila je koronsko pražnjenje.

Debljina koronskog sloja i jačina struje pražnjenja rastu sa povećanjem napona. Pri niskom naponu veličina korone je mala i njen sjaj je neprimjetan. Takva mikroskopska korona nastaje blizu tačke iz koje struji električni vetar (vidi § 24).

Kruna, koja se pod dejstvom atmosferskog elektriciteta pojavljuje na vrhovima brodskih jarbola, drveću i sl., u stara vremena zvala se vatrama Svetog Elma.

U visokonaponskim aplikacijama, posebno u visokonaponskim dalekovodima, korona dovodi do štetnog curenja struje. Stoga se moraju poduzeti mjere da se to spriječi. U tu svrhu, na primjer, žice visokonaponskih vodova uzeti dovoljno veliki prečnik, što je veći, to je veći napon linije.

Korisna primjena u tehnologiji koronskog pražnjenja nalazi se u elektrostatičkim filtrima. Gas koji se pročišćava kreće se u cijevi duž čije osi se nalazi negativna korona elektroda. Negativni ioni, koji su prisutni u velikim količinama u vanjskom dijelu korone, talože se na česticama ili kapljicama koje zagađuju plin i zajedno s njima se prenose do vanjske elektrode koja nije korona. Po dolasku do ove elektrode, čestice se neutraliziraju i talože na njoj. Nakon toga, kada udari u cijev, sediment formiran od zarobljenih čestica raspada se u zbirku.