Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1957, H. 19 - Pyrofora metaller i atomindustrin
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
sträckte sig över 45° vinkel och vågrätt över
12 m. Av åtta personer som skadades dog två.
Orsaken till att reduktionen började i
biandaren är okänd. Något sådant hade inte inträffat
tidigare.
Metallers förbränning
Eld i en brännbar vätska består alltid i
förbränning av de ångor som den avger. Därför
tänds en vätska, bara om
ång-luftblandning-ens sammansättning över den ligger mellan
undre och övre explosionsgränsen. När en
liten vätskemängd brinner stiger dess
temperatur till kokpunkten vid vilken den förblir
konstant tills all vätska förångats.
Experiment har visat att fri förbränning av
metaller i luft sker vid en temperatur för
vilken metallens ångtryck är av samma
storleksordning som en brinnande vätskas. Vid
bränning av små magnesiumstycken har man t.ex.
funnit att metallens temperatur är mycket
nära dess kokpunkt. Många metallers
förbränning i luft gynnas av närvaro av en begränsad
mängd vattenånga.
När en stor mängd olja brinner på ytan och
den stora vätskevolymen under den är vid
rumstemperatur kan man släcka elden genom
omröring av vätskan, t.ex. genom inblåsning
av luft vid behållarens botten (Tekn. T. 1954
s. 271). Orsaken härtill är givetvis att det
kokande ytskiktet kyls ned så att
ångutveckling-en blir otillräcklig för underhåll av
förbränningen.
Massiva pyrofora metallers yta kyls på ett
liknande sätt genom bortledning av värme. Då
metaller har stor värmeledningsförmåga, blir
kylningen av ytan mycket effektivare än för
stillastående olja. Det är därför inte
förvånande att spontan tändning av massiva
metallstycken är sällsynt, i synnerhet som det
fordras mycket hög temperatur för att metallers
ångtryck skall bli tillräckligt stort. I
allmänhet är det svårt att åstadkomma kontinuerlig
förbränning av massiva metallstycken utan
tillförsel av värme utifrån.
Metallpulver brinner på i princip samma sätt
som massiva metallstycken, men i
förhållande till massan har de mycket större
beröringsyta med luften. Därigenom blir den yta, vid
vilken värmeutveckling kan uppstå, mycket
stor samtidigt som bortledningen av värme
starkt försvåras genom isolerande luftskikt
mellan kornen. Härigenom tänds metallpulver
lättare och brinner snabbare än massiv
metall. Pulvers spontana tändning förefaller vara
närmast analog med självantändning av t.ex.
oljedränkt trassel.
Spontan tändning
Det anförda antyder en långt gående analogi
mellan en vätskas ocli en metalls förbränning.
En mycket viktig skillnad synes emellertid
vara att metaller ofta inte tänds vid en
bestämd temperatur när de upphettas i luft. En
egenhet, som iakttagits vid magnesiumtrådars
förbränning, är att denna inte sker med
konstant hastighet utan språngvis, åtföljd av till
omfånget starkt begränsade men kraftiga
explosioner.
Massiv metall
Det kan förefalla överraskande att massiva
stycken av plutonium, uran och torium vid
enstaka tillfällen tagit eld vid rumstemperatur
eller t.o.m. när de legat på torris. Det senare
har inträffat för uran trots att denna metall
vanligen kan upphettas i luft till smältning
utan att ta eld.
Den enda tänkbara förklaringen till denna
nyckfullhet är att den massiva metallens yta
ibland varit så beskaffad att den har
omvandlats till ett skikt av ytterligt fint, sprött .och
kemiskt reaktivt pulver och att denna process
har påskyndats under pulvrets oxidation. Då
tändningen skett vid låg temperatur, måste
pulvrets förbränning vara en mycket starkt
exoterm process. Annars slocknar elden snabbt
genom bortledning av värmet från ytan.
Olika metaller reagerar kemiskt på olika sätt
vid spontan tändning. Som exempel kan
nämnas de erfarenheter som gjorts vid hantering
av uran. Man har härvid funnit att metallens
pyrofora egenskaper måste bero dels på det
använda framställningssättet, dels på inverkan
av luft och fuktighet under metallens senare
behandling. Närvaro av vissa metaller, såsom
tenn, bly och guld, tycks göra uran mera
pyro-fort. Inre spänningar, t.ex. i svarvspån, har
visat sig ha samma effekt.
Till skillnad från mera välkända typer av
självantändning, t.ex. i oljedränkt trassel,
föregås tändning av uran inte av en långsam
temperaturstegring. Metallens pyrofora
egenskaper påverkas starkt av det yttersta
oxidskiktets natur. Om oxiden bildats i torr luft, tycks
risken för tändning avsevärt minskas.
Man tror att uranet vid alla kända fall av
spontan tändning haft liten skenbar täthet och
varit pulvermetallurgiskt framställt genom
sönderdelning av uranhydrid. Uran, som
vakuumgjutits eller framställts genom reduktion i
bomb, har emellertid ibland också visat sig
vara ovanligt pyrofort, särskilt på ytan.
Det förefaller som om inverkan av vatten,
särskilt i närvaro av luft, vore nödvändig för att
uran skall bli starkt pyrofort. I en
anläggning, där man hanterade svarvspån av uran,
inträffade mycket sällan självantändning så
länge luften hölls torr genom
luftkonditione-nering. När denna vid ett tillfälle strejkade
uppstod relativt många små eldsvådor.
Man vet att vatten reagerar med uran vid
rumstemperatur enligt formeln
2 U + 2 H20 —► U02 + UH3 + Ms H2
Reaktionshastigheten växer snabbt med
temperaturen upp till ca 450° C. Den bildade
uran-hydriden är ett mycket fint pulver, och man
anser att detta är minst lika pyrofort som
uranpulver med samma kornstorlek.
444 TEKN ISK TI DSKRI FT 1957
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
