отрывок из научной литературы.
Энергия взрыва при контакте расплавленного металла во много раз превышает
энергию рабочего пара при расширении даже при коэффициенте полезного действия,
равном 100%. Это объясняется физико-химическими свойствами воды. Соотношение
масс водорода и кислорода в воде составляет 11,19 и 88,81%, т. е. содержание
кислорода в воде больше, чем в любом другом соединении. При нормальных
условиях (атмосферном давлении и температуре 20°С) диссоциация воды не
протекает. При повышении температуры до 1500°С скорость разложения воды
возрастает, однако до 2000°С интенсивность разложения незначительна, так как вода
является химически стойким соединением. Лишь при достижении 4000°С вода
разлагается на газообразные водород и кислород, что сопровождается взрывом. В
этом случае содержание водорода значительно больше, чем при диссоциации воды, в
связи с тем, что взаимодействие водяного пара с железом, нагретым до высоких
температур, приводит к выделению свободного водорода: Fe+H2O=FeO+H2.
Эта реакция протекает достаточно энергично уже при температуре нагрева железа
350°С, а при более высокой температуре — практически мгновенно. В
производственных условиях, при контакте расплавленных металла с водой,
одновременно протекают процессы испарения, диссоциации воды и ее
взаимодействия с железом, сопровождающиеся выделением водорода, который при
определенных условиях образует с кислородом взрывчатую смесь. Воспламенение
этой смеси приводит к взрыву, энергия которого изменяется в широких пределах и
зависит от многих факторов. При этом взрыв происходит только при взаимодействии
жидких фаз — расплавленных металла и воды. Контакт воды с металлом в твердом
состоянии при температуре, близкой к температуре солидуса, взрыва не вызывает.
ПАРОВОЙ ВЗРЫВ ПРИ ПОПАДАНИИ РАСКАЛЕННОГО
МЕТАЛЛА В ВОДУ
Лупачев Д.А.1
, Ивочкин Ю.П.2
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»,
г. Москва
yaplakal.com