Классификация веществ и материалов по пожарной опасности. Показатели взрыво-пожарной опасности веществ и материалов Оценка пожарной опасности материалов и веществ
33. Основные показатели пожарной опасности веществ и материалов.
опасные факторы пожаров:
открытый огонь и искры.
повышенная температура окруж. Среды
тактичные продукты горения.
дым снижение концентрации кислорода
падающие части отдельных конструкции агрегатов установок.6.действие взрывной волны.
Процесс горения может возникнуть при наличии 3-х основных составляющих:
Окислитель.
горючее вещество.
источник зажигания.
При отсутствии хотя бы одного из выше перечеслиных горение невозможно.
в пределах от нижнего до верхнего концетрационного придела распространения пламени.
34. Причины и условия образования горючей среды в аппаратах с газами.
горючая среда- это смесь паров или газов с кислородом воздуха.
Образование горючий среды в аппаратах с газами. Аппараты с газом работают под избыточным давлением поэтому образование горючий среды возможно при порожении аппаратов или если в состав горючего газа входит окислитель.
35. Причины и условия образования горючей среды в аппаратах с жидкостями.
образование горючий среды в аппаратах жидкости.
Для аппаратов с жидкостями горючая среда образуется при наличии свободного объема в аппарате если концентрация паров находится....... 36. Аппараты с дыхательными устройствами. Виды «дыхания» при эксплуатации резервуаров с нефтепродуктами.
37 .причины и условия образования горючей среды в аппаратах с пылями.
образование горючий среды в аппаратах пылями.Пылью называются твердые частицы размером менее 850. Пыль бывает 2-ух видов 1.аэрозоль-пыль в воздухе2. Аэрозоль- пыль осевная. Для аппаратов с пылями характернотолько нкпр.
38.Классификация производственных источников зажигания(инициаторов горения)
тепловые проявления –проявления связаные с эксплуатацией технологических установокогневого действия:1. Открытый огонь2. Высоконагретые конструктивные элементы установок3. Газообразные продукты сгорания4. Топочные искры.
Тепловые проявления связанные с проведением огневых работ. 1.открытый огонь.2.искры в виде брызг расплавленногог металла 3.высоконагретые поверхности оборудования и конструкций.
Тепловые проявления механической энергии. 1. Разогрев тел при трении.2. искры возникающие при соударении твердых тел.3. разогрев веществ при сжатии.
Тепловые проявления электрической энергии 1. Искровые разряды статестического электричества.2. тепловые проявления свызаные с нарушениям работы электрооборудования.3. прямые удары молнии ее вторичные проявления.
39.Причины и условия возникновения горения при проведении технологических процессов.
постоянно действующие необходимые для осуществления технологического процесса(огневые печи электронагревательные устройства и т.д) наличие потенциальных источников связано с нарушением противопожарного режима производства с неисправностями и авариями аппаратов.по природе механизма возникновения внешнии источники зажигания делят на группы: 1.тепловые проявления механической энергии 2. Тепловые проявления электрической энергии 3. Тепловые проявления химической реакции. 4. Излучение. 40. Основные мероприятия и технические решения,направленные на предупреждение образования горючей среды внутри технологического оборудования.
Чтобы предупредить несоответствие между подачей веществ в аппарат и их расходом, предусматривают:
Автоматические системы контроля за давлением и блокировки (прекращение подачи продуктов путем отключения насосов, компрессоров);
Автоматические счетчики-дозаторы количества поступающих в аппараты веществ;
Автоматические регуляторы давления; сигнализаторы предельного уровня жидкости (для сжиженных газов);
Приборы контроля за давлением и уровнем; переливные трубы.
Для предупреждения образования динамических воздействий на стенки аппаратов и трубопроводов в периоды пуска и остановки, а также при переходе с одного режима на другой обеспечивают плавное изменение давления. При этом темп увеличения или снижения давления не должен превышать норму, предусмотренную цеховой инструкцией.
Для предупреждения гидравлических ударов предусматривают следующие мероприятия:
Медленное (плавное) изменение давления в аппаратах и трубопроводах в периоды пуска и остановки;
Применение в качестве запорной арматуры задвижек вентильного типа вместо шиберных заслонок и пробковых кранов;
Сглаживание пульсации давления путем установки на линиях газовых колпаков (ресиверов);
Использование насосов центробежного действия (если это допускает технология) вместо поршневых (плунжерных) компрессоров;
Установку обратных клапанов на трубопроводной линии непосредственно за аппаратом, из которого при нарушении технологического режима может возникнуть обратный поток жидкости или газа;
Устранение опасности попадания в цилиндры компрессоров жидкостей путем установки сепараторов-масловлагоотделителей, специальных клапанов, пропускающих только газовую фазу без жидкости, устройств, предупреждающих конденсацию.
Меры борьбы с вибрацией аппаратов и трубопроводов должны быть направлены на устранение или уменьшение действия внешних или внутренних возмущающих сил (источников вибрации). На практике это достигается следующими мероприятиями:
Заменой, если это возможно по условиям технологии, поршневых насосов и компрессоров на центробежные насосы и газодувки;
Применением устройств для сглаживания пульсации давления (газовых колпаков или ресиверов) в системах, где замена поршневых насосов и компрессоров невозможна;
Устройством под источником вибрации массивных фундаментов, поглощающих механические колебания, изолированно от фундаментов несущих строительных конструкций зданий и сооружений;
Установкой источника вибрации на различного рода эластичных прокладках, пружинах которые обеспечивают гашение механических колебаний;
Систематическим контролем за вибрацией и при необходимости устранением причин вибрации (центровка и балансировка валов вращающихся элементов машин и агрегатов, обеспечение надежного крепления источников вибрации и трубопроводов).
Предупреждение внешних механических ударов в условиях производства обеспечивается:
Размещение технологических аппаратов в безопасном месте, в стороне от цеховых транспортных путей;
Прокладкой трубопроводов с горючими жидкостями и газами выше мостовых и других кранов или ниже их- в закрытых каналах;
Соблюдением режима работы транспортных систем и сроков их планово-предупредительных ремонтов.
Для снижения интенсивности эрозионного износа на практике применяют следующие мероприятия:
Выбирают материал для аппаратов и трубопроводов, устойчивый к данному виду эрозии;
Увеличивают поверхностную износоустойчивость стенки путем снижения шероховатости ее поверхности, повышения поверхностной твердости материала, созданием прочного защитного слоя футеровки;
Уменьшают турбулентность потока и механическое воздействие струи путем выполнения плавных поворотов и переходов трубопроводов и снижения их количества, применения успокоителей, отражателей и рассекателей потоков и струй;
Обеспечивают очистку газов и жидкостей от твердых примесей (частиц);
Осуществляют систематический контроль за толщиной стенки, не допуская ее уменьшения ниже нормы.
Для снижения опасного действия высоких температур на материал стенок аппаратов и трубопроводов выполняются следующие мероприятия: уменьшается воздействие внешних источников тепла (солнечной радиации и пожара) устройством теплоизоляции, систем орошения, паровых завес, экранов, противопожарных разрывов; создаются условия для равномерного нагревания теплообменной поверхности у аппаратов огневого действия (автоматическим регулированием температурного режима), для скорости циркуляции нагреваемого продукта (очисткой теплообменной поверхности от отложений).
Для предупреждения разрушающего действия низких температур:
Предъявляют повышенные требования к качеству сварных швов на технологическом оборудовании;
Предусматривают защиту аппаратов и трубопроводов, расположенных на открытых площадках, от переохлаждения теплоизоляцией, внутренним обогревом с помощью встроенных змеевиков- пароподогревателей;
Снижают рабочие нагрузки на стенки аппаратов;
Устраняют сопутствующие причины, усиливающие опасное действие низких температур (гидравлических ударов, вибраций, резкого изменения рабочего давления в аппарате).
Весьма важно выбрать материал для изготовления технологического оборудования с учетом максимально возможного переохлаждения стенок (при низких температурах применяют легированные стали, специальные сплавы, а иногда и цветные металлы, которые обладают повышенной ударной вязкостью).
Защиту технологического оборудования от химической коррозии обеспечивают: применением жаростойких сталей с легирующими добавками, которые способствуют образованию на поверхности металлов химически устойчивых защитных пленок; специальных жаростойких покрытий (сплавов железо - алюминий, железо - хром, смесью металла с окислами или с керамикой); созданием защитной газовой среды, которая в зависимости от природы металла не должна содержать окислителей (для стали) или восстановителей (для меди и ее сплавов). Часто для этих целей применяют инертные газы - азот и аргон.
Необходим автоматический контроль и регулирование температурного режима в аппаратах с поддержанием оптимальной рабочей температуры, снижающей интенсивность протекания хим. коррозии.
41.Критерии,заложенные в систему категорирования наружных установок по пожарной опасности. Основные положения, заложенные в систему категорирования помещения и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.
|
Характеристика веществ и материалов и условий их хранения на производстве |
Примечание |
|
|
А взрывопо- жароопас- ная |
Горючие газы, ЛВЖ с температурой вспышки не более 28 С в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что избыточное расчетное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа. | |
|
Б взрывопо- жароопас- ная |
Горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 о С, ГЖ в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные паровоздушные или пылевоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное расчетное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. | |
|
В1 - В4 пожароо- пасные |
Горючие и трудногорючие жидкости, вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии и обращаются не относятся к категории А или Б. | |
|
Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени. Горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые снижаются или утилизируются в качестве топлива. | ||
|
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. |
14 параметров: Группа горючести, Температура вспышки, Температура воспламенения, Температура самовоспламенения, Концентрационные пределы воспламенения, Температурные пределы воспламенения, Самовозгорание, Минимальная энергия зажигания, Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, О 2 и др. веществами, Скорость распространения пламени, Скорость выгорания, Минимальное взрывоопасное содержание кислорода, Максимальное давление взрыва, Скорость нарастания давления.
Пожарную опасность веществ и материалов характеризуют и такие свойства как склонность некоторых веществ и материалов к электризации и самовозгоранию при соприкосновении с воздухом (фосфор, сернистые металлы и др.), водой (натрий, калий, карбит кальция и др.) и друг с другом (метан + хлор, азотная кислота + древесные опилки и т.д.).
Пожарная опасность негорючих веществ и материалов определяется температурой, при которой они обрабатываются, возможностью выделения искр, пламени, лучистого тепла, а также потерей несущей способности и разрушением
Температура вспышки (Твсп) - наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхнуть в воздухе при поднесении к ним внешнего источника зажигания (пламени или нагретого до высокой температуры тела). Устойчивое горение при этом не устанавливается вследствие малой скорости испарения горючей жидкости. Температура вспышки показывает, при какой температуре вещество подготовлено к воспламенению и становится огнеопасным в открытом сосуде.
В зависимости от температуры вспышки горючие жидкости подразделяются на:
· легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) с температурой вспышки не свыше 61 °С (в закрытом тигле) или не свыше 66 °С (в открытом тигле);
· горючее (ГЖ) с температурой вспышки паров выше, соответственно, 61 и 66°С.
ЛВЖ в свою очередь делятся на три разряда:
а) особо опасные ЛВЖ - имеющие температуру вспышки от -18°C и ниже в закрытом тигле или - 13°С и ниже в открытом;
б) постоянно опасные ЛВЖ - имеющие температуру вспышки выше -18°С до +23°С в закрытом тигле или выше -13°С до +27°С - в открытом;
в) опасные при повышенной температуре ЛВЖ. К данному разряду относятся жидкости с температурой вспышки более +23°С до +61°С включительно (в закрытом тигле) или более +27°С до +66°С - в открытом.
Температура воспламенения (Твоспл) - наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается способность воспламениться при поднесении внешнего источника воспламенения.
Разница между температурой вспышки и воспламенения для ЛВЖ составляет 1-2°С, для ГЖ - до 10-15°С и более.
Процесс воспламенения горючих газов и жидкостей без поднесения к ним открытого огня, а только под влиянием внешнего воздействия тепла называется самовоспламенением.
Температура самовоспламенения – самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, заканчивающейся пламенным горением.
Взрыво- и пожароопасные свойства веществ зависят от их агрегатного состояния (газообразные, жидкие, твердые), физико-химических свойств, условий хранения и применения.
Газы. Основными показателями, характеризующими пожарную опасность горючих газов, являются: концентрационные пределы воспламенения; энергия зажигания; температура горения; нормальная скорость распространения пламени и др.
Горение смеси газа с воздухом возможно в определенных пределах, называемых концентрационными пределами воспламенения. Минимальные и максимальные концентрации горючих газов в воздухе, способные воспламеняться, называются соответственно нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения.
Энергия зажигания определяется минимальной энергией искры электрического разряда, воспламеняющей данную газовоздушную смесь. Величина энергии зажигания зависит от природы газа и концентрации. Наименьшее значение энергии зажигания газовоздушных смесей составляет десятые доли МДж. Энергия зажигания является одной из основных характеристик взрывоопасных сред при решении вопросов обеспечения взрывобезопасности электрооборудования и разработке мероприятий по предупреждению образования статического электричества.
Температура горения – это температура продуктов химической реакции при горении смеси без тепловых потерь. Она зависит от природы горючего газа и концентрации его в смеси. Наибольшая температура горения для большинства газов составляет 1600 – 2000 оС.
Нормальной скоростью распространения пламени называется скорость, с которой движется граничная поверхность между сгоревшей и несгоревшей частями смеси относительно несгоревшей. Численно нормальная скорость распространения пламени равна количеству (объему) горючей смеси, выгорающей на единице площади пламени в единицу времени.
Нормальная скорость распространения пламени зависит от природы газа и концентрации его в смеси. Для большинства горючих газов нормальная скорость пламени находится в пределах 0,3 – 0,8 м/с.
Нормальная скорость распространения пламени является одной из важнейших физико-химических характеристик, определяющих свойства горючей смеси и определяющих скорость сгорания и соответственно время взрыва. Чем больше нормальная скорость пламени, тем меньше время взрыва и тем более жесткие его параметры.
Твердые вещества. Пожарная опасность твердых горючих веществ и материалов характеризуется: теплотворной способностью 1 кг вещества, температурой горения, самовоспламенения и воспламенения, скоростью выгорания и скоростью распространения горения по поверхности материалов.
Пыли. Пожаро- и взрывоопасные свойства пылей определяются концентрациями пылевоздушной смеси, наличия источника зажигания с достаточной тепловой энергией, размера пылинок и др.
Мелкие частицы твердых горючих веществ размером см могут долгое время находиться в воздухе во взвешенном состоянии, образуя дисперсную систему – аэровзвесь. Для воспламенения аэровзвеси необходимо чтобы концентрация пыли в воздухе была не менее нижнего концентрационного предела воспламенения. Верхний концентрационный предел воспламенения пылевоздушной смеси в большинстве случаев является очень высоким и трудно достижимым (для торфяной пыли – 2200 г/м3, сахарной пудры – 13500 г/м3).
Тепловая энергия источника зажигания для воспламенения пылевоздушной смеси должна быть порядка нескольких МДж и более.
В зависимости от значения нижнего концентрационного предела воспламенения пыли подразделяются на взрывоопасные и пожароопасные. К взрывоопасным относятся пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения до 65 г/м3 (пыль серы, сахара, муки), а пожароопасным – пыли с нижним пределом воспламенения выше 65 г/м3 (табачная и древесная пыль).
Классификация материалов и конструкций по пожарной опасности.
Пожарная безопасность зданий и сооружений обеспечивается правильным выбором необходимой степени огнестойкости строительных конструкций; правильным объемно-планировочным решением зданий; устройством в зданиях соответствующих противопожарных преград, снижающих возможность перехода огня с одной части здания на другую; проектированием путей эвакуации, позволяющих быстро и безопасно эвакуировать людей из горящего здания; а также мерами, обеспечивающими успешное развертывание тактических действий по тушению пожара.
Основными показателями при оценке пожарной опасности жидкостей являются: группа горючести; температура вспышки; температура воспламенения и концентрационные пределы воспламенения. Основные показатели при оценке пожарной опасности твердых веществ и материалов - группа горючести; температура воспламенения, температура самовоспламенения, склонность к самовозгоранию.
Группа горючести . Вещества и материалы подразделяются по горючести на три группы: негорючие , т.е. неспособные к горению на воздухе обычного состава; трудногорючие , которые могут возгораться и гореть при наличии источника зажигания, но не способны самостоятельно гореть при его удалении; горючие , которые возгораются от источника зажигания и продолжают гореть при его удалении. Горючие материалы подразделяются в свою очередь, на легковоспламеняющиеся , т.е. такие, которые возгораются от источника зажигания незначительной энергии (спичка, искра и т.п.) без предварительного нагрева, и трудновоспламеняющиеся , которые возгораются только от сравнительно мощного источника зажигания.
Температура вспышки - самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.
Термин "температура вспышки" обычно относится к горючим жидкостям, но некоторые твердые вещества (камфара, нафталин, фосфор и др.), испаряющиеся при нормальной температуре, также характеризуются температурой вспышки. Чем ниже температура вспышки горючей жидкости, тем большую опасность представляет она в пожарном отношении.
По правилу Орманди и Грэвена температура вспышки равна
t в =t кип К
где t кип - температура кипения, град. К
К - коэффициент, равный 0,736
По пожарной опасности в зависимости от температуры вспышки горючие жидкости делят на два класса:
1-й класс - легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) - бензин, толуол, бензол, ацетон, метиловый и этиловый спирты, эфир, керосин, скипидар и др.; t в <61°C;
2-й класс - горючие жидкости (ГЖ) - минеральные масла, мазуты, формалин и др.; t в >61°C;
Температура воспламенения - это температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.
Температура самовоспламенения - самая низкая температура вещества (материала, смеси), при которой резко увеличивается скорость экзотермических реакций, заканчивающихся горением с образованием пламени.
Температура самовоспламенения не является постоянной даже для одного и того же вещества. Она зависит от концентрации кислорода в воздухе, давления, условий теплоотдачи в окружающую среду и т.д. Например, температура самовоспламенения горючих газов и паров колеблется в пределах 300÷700 °С, дерева, торфа, бумаги, картона - 250÷400 °С, целлулоида - 140÷180 °С, винипласта - 580 °С, резины - 400 °С.
Концентрационные пределы воспламенения - минимальная и максимальная концентрации области воспламенения, т.е. области концентраций горючего вещества, внутри которой его смеси с данным окислителем (обычно воздухом) способны воспламеняться от источника зажигания с последующим распространением горения по смеси сколько угодно далеко от источника зажигания. Например, для ацетона нижний концентрационный предел воспламенения (взрыва) составляет 2,6%, а верхний - 12,2% (объемных), для бензина А-76 соответственно 0,76% и 5,03%, для этилового спирта - 3,3% и 18,4%, природного газа 5% и 16% и т.д.
Взрывоопасность горючих газов, паров и пыли тем больше, чем меньше нижний концентрационный предел воспламенения и чем больше разрыв между нижним и верхним пределами воспламенения. Таким образом, взрывоопасность прямо пропорциональна размеру области воспламенения.
Пожаро- и взрывоопасность производств оценивается с помощью показателей пожаро- и взрывоопасности веществ, используемых в производственных процессах. С этой точки зрения основную опасность представляют горючие вещества, которые могут находиться в трех агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твердом.
Газы образуют воспламеняющуюся смесь при перемещении их в определенном количестве с воздухом. Жидкости и твердые вещества образуют воспламеняющиеся смеси при повышении их до температуры, при которой вследствие испарения или разложения в достаточном количестве образуются парогазообразные продукты. Взрывоопасными являются также смеси пыли с воздухом. Витающая в воздухе пыль может находиться во взвешенном состоянии, т. е. в виде аэрозоля, и оседать на стенах, оборудовании и т. д.
Пожаро- и взрывоопасность оценивают, сравнивая вероятность горения различных веществ в равных условиях.
Пожаро- и взрывоопасность газов характеризуется следующими показателями: концентрационными пределами распространения пламени, минимальной энергией зажигания, температурой
горения и скоростью распространения пламени; для жидкостей, кроме того, - температурой самовоспламенения, а для твердых веществ и пылей - дополнительной температурой самонагревания, трения, способностью взрываться и гореть при взаимодействии с кислородом воздуха, водой и другими веществами.
Газовоздушные смеси воспламеняются только в определенном интервале концентраций горючего вещества, границы которого называются нижними и верхними концентрационными пределами распространения пламени, которые также называют пределами воспламенения или взрываемости.
Нижний концентрационный предел распространения пламени (НП) - наименьшая концентрация горючего газа (пыли), при которой смесь уже способна воспламеняться от источника зажигания и пламя распространяется на весь объем смеси.
Верхний концентрационный предел распространения пламени (ВП) - наибольшая концентрация горючего газа, при которой смесь еще способна воспламеняться от источника зажигания и пламя распространяется на весь объем смеси.
Для расчета нижнего НП и верхнего ВП пределов воспламенения (об. %) индивидуальных горючих веществ можно использовать следующие эмпирические формулы:
где N - число молей кислорода, участвующих в сгорании 1 моля горючего.
Пределы воспламенения нижний или верхний (об. %) для сложной газовоздушной смеси известного состава можно подсчитать по формуле Ле-Шателье:
где Ci, Сп - концентрация горючих компонентов в горючей смеси, причем Сх + С2 + ... +СП = 100 % (об.); Ill, ^2 Пп - соответствующие пределы
воспламенения чистых компонентов смеси (об. %).
Минимальной энергией зажигания называется наименьшее значение энергии электрического разряда (мДж), которое доста
точно для зажигания наиболее легковоспламеняемой смеси данного горючего вещества с воздухом.
Газы являются наиболее пожаро- и взрывоопасными веществами, имеют широкую область воспламенения, низкий нижний концентрационный предел распространения пламени, небольшую энергию зажигания и большую скорость распространения пламени.
Пожаро- и взрывоопасность жидкостей характеризуется теми же показателями, что и пожаро- и взрывоопасность газов, а кроме того, температурами вспышки и самовоспламенения. Горение жидкостей - это горение паровоздушной фазы, образующейся над их поверхностью в результате испарения.
Одним из основных параметров, определяющих пожароопасность жидкости, является температура вспышки. Это самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура жидкости, при которой над ее поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от постороннего источника зажигания. После сгорания паро-воздушной смеси горение прекращается, так как поверхность жидкости не прогревается до температуры, достаточной для ее дальнейшего быстрого испарения.
Температура окружающей среды, равная температуре вспышки, является тем пределом, при котором жидкость становится особо опасной в пожарном отношении. Ее величина служит критерием для классификации горючих жидкостей по степени их пожарной опасности. В зависимости от температуры вспышки паров жидкости разделяются на два класса: - легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), т. е. жидкости, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки паров в закрытом тигле не выше 61 °С или 66 °С - в открытом (этиловый спирт, эфиры, бензол и др.); - горючие жидкости (ГЖ), обладающие способностью гореть при температурах, превышающих указанные (смазочные масла, глицерин, растительные масла и др.).
Температура воспламенения - наиболее низкая температура, при которой жидкость выделяет горючие пары со скоростью, достаточной для продолжения устойчивого горения после воспламенения.
Температура самовоспламенения - наименьшая температура паров жидкости, при которой резко увеличивается скорость
экзотермических реакций, приводящая к горению пламенем без постороннего источника теплоты.
По температуре самовоспламенения определяют группу взрывоопасной смеси и соответственно ей выбирают взрывозащищенное электрооборудование, подбирают температурный режим безопасного использования взрывоопасной смеси; максимально допустимые температуры нагрева нетеплоизолированных поверхностей технологического, электрического и другого оборудования.
Температурными пределами воспламенения паров ГЖ и ЛВЖ называются такие температуры, при которых насыщенные пары образуют концентрации, равные соответственно нижнему или верхнему концентрационному пределу воспламенения. Температурные пределы воспламенения учитываются при расчете безопасных температурных режимов закрытых технологических аппаратов с жидкостями, работающих при атмосферном давлении.
Пожароопасные свойства некоторых легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и газов приведены в табл. 25.
Таблица 25
Пожароопасные свойства паров некоторых легковоспламеняющихся
и горючих жидкостей и газов
| Вещество | Предел воспламенения | Температура самовоспламенения, "С |
|||
| нижний | верхний |
||||
| температурный, "С | концентрационный, об. % | температурный, "С | концентрационный, об. % |
||
| Аммиак | - | 15,5 | - | 27 | 700 |
| Ацетон | -20 | 2,2 | 6 | 13 | 465 |
| Дихлорэтан | 8 | 6,2 | 31 | 16 | 525 |
| Метиловый спирт | 7 | 6,0 | 39 | 34,7 | 464 |
| Оксид углерода | - | 12,8 | - | 75,0 | 610 |
| Толуол | 0 | 1.3 | 30 | 6,7 | 536 |
| Уксусная кислота | 35 | 3,3 | 76 | 22 | 454 |
| Этиловый спирт | 11 | 3,6 | 41 | 19 | 404 |
Пожаро- и взрывоопасность твердых веществ, обладающих способностью самовозгорания, помимо перечисленных показателей, характеризуется таким важным показателем, как самовозгорание.
Процесс теплового самовозгорания состоит из двух стадий - самонагревания и самовоспламенения, которому предшествует тление (беспламенное горение).
Самовозгорание характеризуется температурой самонагревания и тления, температурой среды, при которой наблюдается самовозгорание, а также объемом и условиями теплообмена с окружающей средой.
Различают тепловое, химическое и микробиологическое самовозгорание. Температура самонагревания - наименьшая температура, при которой в веществе, находящемся в атмосфере воздуха, возникают экзотермические процессы окисления, разложения и т. п. Температура тления - наименьшая температура, при которой происходит увеличение скорости экзотермической реакции, заканчивающееся тлением.
Самовозгорающиеся твердые вещества по характеру возможных химических реакций можно разделить на самовозгорающиеся при соприкосновении с воздухом или с водой.
К веществам, самовозгорающимся при соприкосновении с воздухом, относятся растительные масла, животные жиры и продукты, приготовленные на их основе или с их добавлением (подсолнечное масло, олифа, краски, лаки, протирочные составы и т. д.). Они окисляются кислородом воздуха при обычных или повышенных температурах.
К воспламеняющимся или вызывающим горение при соприкосновении с водой относят следующие вещества: натрий, калий, карбиды кальция, негашеная известь и т. д.
Микробиологическое самовозгорание происходит при воздействии теплоты, выделяемой микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности, например загорание недосушенного зерна при хранении.
Пожаро- и взрывоопасность пыли определяется температурой самовоспламенения и концентрационными пределами распространения пламени.
Пыль может находиться в производственных помещениях в состоянии аэрогеля (осевшая и слежавшаяся пыль) и аэрозоля (взвешенная в воздухе пыль).
Воспламенение и взрыв органической пыли, взвешенной в воздухе, зависят от ее весовой концентрации, размера частиц, зольности, влажности, температуры воспламенения, характера и продолжительности действия источника нагревания. Особенно велика химическая активность аэрозолей в мукомольно-элеваторном, комбикормовом, сахарном, крахмалопаточном производствах, а также в производстве декстрина.
Различают две формы горения пыли: тление и горение пламенем. Обладая плохой теплопроводностью, пыль, осевшая на осветительных приборах, горячих трубопроводах, перегревается и начинает тлеть при температуре: пшеничная - 290 °С, ржаная - 350 °С.
При взметывании осевшей пыли она может взорваться как обычный аэрозоль. Ржаная пыль в виде аэрозоля воспламеняется при температуре 430...450 °С, пшеничная - при 420...485°С.
По пожаровзрывоопасности все пыли классифицируются следующим образом: класс - наиболее взрывоопасная с нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР) 15 г/м3 (пыль пшеничных отрубей, мучная серая, сахарная пудра, крахмал, декстрин); класс - взрывоопасная с нижним концентрационным пределом 16...65 г/м3 (просяные и зерновые отходы, пшеничная сечка, ячменная мука, мучная пыль); класс - наиболее пожароопасная пыль с температурой самовоспламенения менее 250 “С (пыль зерноочистительных отделений); класс - пожароопасная пыль с температурой воспламенения более 250 °С (элеваторная пыль).
Температура самовоспламенения аэрозоля значительно выше, чем у аэрогеля, и даже превышает температуру самовоспламенения паров и газов, так как концентрация горючего вещества в единице объема аэрозоля в сотни раз меньше, чем у аэрогеля. Для пылей обычно определяют только нижний концентрационный предел, так как верхний никогда не достигается. Так, например, верхний концентрационный предел воспламенения сахарной пыли 13500 г/м3.
Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) одной и той же пыли в значительной степени зависит от ее дисперсности, зольности и влажности. Зависимость НКПР от дисперсности объясняется тем, что у тонкодисперсных материалов большая поверхность контакта с окислителем (кислородом воздуха). Пожароопасные свойства некоторых пылей приведены в табл. 26.
Пожароопасные свойства пыл ей
Таблица 26
| Вещество | НКПР, г/м3 | Температура самовоспламенения, С |
| Арахис | 45,0 | 210 |
| Витамин С | 60,0 | 280 |
| Глюкоза кристаллическая | 15,0 | 250 |
| Декстрин | 40,0 | 400 |
| Молоко: | | |
| сухое цельное | 7,6 | 875 |
| обезжиренное | 8,9 | 825 |
| Какао-порошок | 45,7 | 420 |
| Крахмал картофельный, зерновой | 40,3 | 625 |
| Жом свекловичный | 27,7 | 750 |
| Отруби пшеничные | 42,0 | 540 |
| Пыль: | | |
| сахарная | 8,9 | 525 |
| мучная пшеничная | 17,6 | 800 |
| Пшеница дробленая | 33,0 | 415 |
| Мука: | | |
| пшеничная высшего сорта | 28,8 | 380 |
| ржаная обдирная | 78,0 | 500 |
| Соя | 35,0 | 215 |
| Ячменная мука | 47,3 | 470 |
Основными показателями при оценке пожарной опасности жидкостей являются: группа горючести; температура вспышки; температура воспламенения и концентрационные пределы воспламенения. Основные показатели при оценке пожарной опасности твердых веществ и материалов - группа горючести; температура воспламенения, температура самовоспламенения, склонность к самовозгоранию.
Группа горючести . Вещества и материалы подразделяются по горючести на три группы: негорючие , т.е. неспособные к горению на воздухе обычного состава; трудногорючие , которые могут возгораться и гореть при наличии источника зажигания, но не способны самостоятельно гореть при его удалении; горючие , которые возгораются от источника зажигания и продолжают гореть при его удалении. Горючие материалы подразделяются в свою очередь, на легковоспламеняющиеся , т.е. такие, которые возгораются от источника зажигания незначительной энергии (спичка, искра и т.п.) без предварительного нагрева, и трудновоспламеняющиеся , которые возгораются только от сравнительно мощного источника зажигания.
Температура вспышки - самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.
Термин "температура вспышки" обычно относится к горючим жидкостям, но некоторые твердые вещества (камфара, нафталин, фосфор и др.), испаряющиеся при нормальной температуре, также характеризуются температурой вспышки. Чем ниже температура вспышки горючей жидкости, тем большую опасность представляет она в пожарном отношении.
По пожарной опасности в зависимости от температуры вспышки горючие жидкости делят на два класса:
1-й класс - легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) - бензин, толуол, бензол, ацетон, метиловый и этиловый спирты, эфир, керосин, скипидар и др.; t в <61°C;
2-й класс - горючие жидкости (ГЖ) - минеральные масла, мазуты, формалин и др.; t в >61°C; Температура воспламенения - это температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.
Температура самовоспламенения - самая низкая температура вещества (материала, смеси), при которой резко увеличивается скорость экзотермических реакций, заканчивающихся горением с образованием пламени.
Температура самовоспламенения не является постоянной даже для одного и того же вещества. Она зависит от концентрации кислорода в воздухе, давления, условий теплоотдачи в окружающую среду и т.д. Например, температура самовоспламенения горючих газов и паров колеблется в пределах 300÷700 °С, дерева, торфа, бумаги, картона - 250÷400 °С, целлулоида - 140÷180 °С, винипласта - 580 °С, резины - 400 °С.
Концентрационные пределы воспламенения - минимальная и максимальная концентрации области воспламенения, т.е. области концентраций горючего вещества, внутри которой его смеси с данным окислителем (обычно воздухом) способны воспламеняться от источника зажигания с последующим распространением горения по смеси сколько угодно далеко от источника зажигания. Например, для ацетона нижний концентрационный предел воспламенения (взрыва) составляет 2,6%, а верхний - 12,2% (объемных), для бензина А-76 соответственно 0,76% и 5,03%, для этилового спирта - 3,3% и 18,4%, природного газа 5% и 16% и т.д.
Взрывоопасность горючих газов, паров и пыли тем больше, чем меньше нижний концентрационный предел воспламенения и чем больше разрыв между нижним и верхним пределами воспламенения. Таким образом, взрывоопасность прямо пропорциональна размеру области воспламенения.
Огнетушащие вещества, классификация, область применения
Огнетушащие вещества - вещества, обладающие физико-химическими свойствами, которые позволяют создать условия для прекращения горения.
- водные эмульсии
- пена (химическая, механическая), применяют ограниченно
Выбор первичных средств пожаротушения:
- огнетушители (размещаются на видном участке, в углу не выше 1,5 м)
- воздушно-пенные
- углекислотные
- порошковые
- ведра, багор, ломики, кошма (размещают на пожарных щитах и стендах)
По основному признаку прекращения горения огнетушащие вещества подразделяются на:
- охлаждающего действия (вода, твердый диоксид углерода и др.)
- разбавляющего действия (негорючие газы, водяной пар, тонкораспыленная вода т.п.)
- изолирующего действия (воздушно-механическая пена различной кратности, сыпучие негорючие материалы и пр.)
- химического торможения.
Области применения:
Огнетушащие вещества охлаждения понижают температуру зоны реакции или горящего вещества.
Процесс горения можно охарактеризовать динамикой выделения тепла в данной системе. Если каким-либо образом организовать отвод тепла с достаточно большой скоростью, то это приведет к тушению пожара. Также отвод тепла способствует предотвращению взрыва, если при пожаре образуются взрывоопасная среда. Отвод тепла наиболее рационально обеспечивать введением специальных хладагентов.
Огнетушащие вещества изоляции. В зависимости от области применения пенообразователи в России делятся на две группы:
- Пенообразователи общего назначения (имеют углеводородную основу и предназначены для получения пены или растворов смачивателей для тушения пожаров твердых сгораемых материалов (класс А) и горючих жидкостей (класс В).
- Пенообразователи целевого назначения (фторированные) используются при тушении нефти, нефтепродуктов и полярных органических жидкостей.
Песок, грунт - подручные средства пожаротушения. Обычно запас песка находится в специальных ящиках или другой таре рядом с огнеопасными объектами, возле пожарных щитов.
Огнетушащие вещества разбавления.
Наибольшее распространение они нашли в стационарных установках пожаротушения для относительно замкнутых помещений (трюмы судов, сушильные камеры, испытательные боксы и покрасочные камеры на пром. предприятиях и т.д.), а также для тушения горючих жидкостей, пролитых на земле на небольшой площади.
Огнетушащие средства химического торможения.
Сущность прекращения горения химическим торможением реакции горения заключается в том, что в воздух горящего помещения или непосредственно в зону горения вводятся такие огнетушащие вещества, которые вступают во взаимодействие с активными центрами реакции окисления, образуя с ними либо негорючие, либо менее активные соединения, обрывая тем самым цепную реакцию горения.
Способы тушения пожаров
1. Снижение концентрации кислорода;
2. Понижение температуры горючего вещества, ниже температуры воспламенения;
3. Изоляция горючего вещества от окислителя.
Огнегасительные вещества: вода, песок, пена, порошок, газообразные вещества не поддерживающие горение (хладон), инертные газы, пар.
Самым распространенным средством при тушении пожара является вода. Попадая на горящий материал, она охлаждает его; образуется пар, который препятствует притоку кислорода к очагу горения. Воду не применяют при тушении горючих жидкостей, удельный вес которых меньше, чем у нее
, так как они, всплывая и растекаясь по поверхности, увеличивают площадь пожара.Нельзя использовать воду для тушения веществ, вступающих с ней в бурную химическую реакцию
(металлический натрий, калий, магний, карбит кальция и т.д.), а также необесточенных электропроводов и приборов. Песок
, покрывая горящую поверхность, прекращает доступ к ней кислорода, препятствует выделению горючих газов и понижает температуру горящего предмета. Сырой песок обладает токопроводящими свойствами и поэтому его нельзя использовать при тушении предметов, находящихся под электрическим напряжением. Песок не должен содержать посторонних горючих примесей.
К подручным средствам
пожаротушения также относятсяасбестовые и грубошерстные покрывала, которыми накрывают небольшие очаги пожара, чтобы прекратить к ним доступ воздуха. Ликвидируя пожар, спасатели используют немеханизированные и механизированные инструменты. При проведении спасательных работ и тушении пожара в верхних этажах зданий, когда стационарные лестницы и другие устройства пути использовать невозможно, спасатели пользуются пожарными ручными лестницами
.
Одним из эффективных подручных средств пожаротушения являются огнетушители . Так как продолжительность работы огнетушителей невелика, их следует применять в непосредственной близости от огня. Огнегасительную струю направляют, в первую очередь на участки повышенного горения, сбивая пламя снизу вверх и стремясь быстрой равномерно покрыть пеной (углекислотным снегом) большую площадь горения. Для приведения в действие ручного порошкового огнетушителя необходимо поднести его к очагу горения, открыть вентиль газового баллончика и направить струю порошка на пламя. Эти огнетушители предназначеныдлятушения горящих электроустановок под напряжением и других загораний.
При ликвидации возникшего на объекте пожара важное значение отводится умению быстро использовать внутренниепожарные краны , которые вместе со стволом и пожарным рукавом (10-20 м), уложенным "гармошкой" или в "скатку", устанавливаются в шкафчиках и действуют от водопроводной сети. На корпусе крана и рукаве имеются специальные соединительные головки. После тушения пожара спасатели должны убедиться в отсутствии очагагорения или тлеющих участков.
Загрузка...
