Температура самовоспламенения показатель пожарной опасности веществ. Показатели взрыво-пожарной опасности веществ и материалов
Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов и характеризуется таким показателем пожарной опасности как температура.
Вспышка – быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающиеся образованием сжатых газов.
Температурой вспышки называется самая низкая температура горючего вещества, при которой над поверхностью его образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.
Возгорание – возникновение горения под воздействием источника зажигания.
Воспламенение – это возгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Температурой воспламенения называется температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их воспламенения от источника зажигания возникает устойчивое горение.
Самовозгорание – это явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций (с выделением тепла), приводящих к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания.
Температурой самовозгорания называется самая низкая температура вещества, при которой возникает его самовозгорание.
Самовоспламенение – самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Температурой самовоспламенения называется самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций заканчивающееся возникновением пламенного горения.
Температурные показатели пожарной опасности веществ зависят от природы вещества, атмосферного давления и процентного содержания кислорода в воздухе.
Взрывом - называют мгновенное разложение и сгорание вещества, при котором выделяется большое количество газов и паров, создающих огромное давление на окружающую среду.
К взрывоопасным веществам относятся:
Боеприпасы, дымные и бездымные пороха, пиротехнические средства, окислители, баллоны со сжиженными горючими газами, жидкий кислород, неорганические вещества (перекись натрия, водорода и калия, азотная кислота и др.), белый фосфор;
Негорючие вещества, которые при смешении с водой способны выделять газы, образующие с воздухом взрывоопасную смесь (карбид кальция);
Горючие жидкости с температурой вспышки паров ниже 28 0 С , а также от 28 0 С до 45 0 С .
К пожароопасным веществам относятся:
горючие жидкости с температурой вспышки от 45 0 С до 120 0 С ;
горючие материалы, способные самовоспламеняться при температуре от 100 0 С до 200 0 С ;
вещества, способные к самовозгоранию при продолжительном хранении их на воздухе (торф, каменный уголь, свежескошенное сено);
горючие газы.
Основной задачей предотвращения пожаров и взрывов является устранение причин, вызывающих образование пожаровзрывоопасных смесей и сред при хранении и применении вооружения и техники. Важное значение имеет знание особенностей материалов и веществ, хранящихся в сооружениях и правил пожарной безопасности при обращении и ними.
3. Основные мероприятия по предупреждению пожаров и взрывов
3.1 Организационные мероприятия, обеспечивающие пожарную
безопасность
В РФ пожарная безопасность регламентируется Правилами пожарной безопасности в РФ.
Пожарная безопасность объекта регламентируется ССБТ, СНиП, межотраслевыми и отраслевыми стандартами и правилами пожарной безопасности, инструкциями по обеспечению пожарной безопасности на отдельных объектах.
В ВС и РВСН регламентируется руководством и положением о ППЗ.
Пожарная безопасность обеспечивается:
системой предотвращения пожара;
системой пожарной защиты.
Система предотвращения пожара должна разрабатываться по каждому объекту, из расчета, что нормативная вероятность возникновения пожара принимается равной не 0,000001 в год на отдельный пожароопасный узел (элемент) данного объекта.
Система пожарной защиты должна разрабатываться по каждому объекту из расчета, что нормативная вероятность воздействия опасных факторов пожара на людей принимается равной не 0,000001 в год в расчете на отдельного человека.
ССБТ установлены требования к той и другой системам.
В ВС и РВСН с учетом Правил и требований пожарной безопасности разработана система организационных и технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.
1 Установление системы ответственности за пожаровзрывобезопасность.
2. Организация противопожарной службы.
3. Разработка инструкций о мерах пожарной безопасности.
4. Обучение личного состава войсковых частей мерам предупреждения и ликвидации пожаров.
5.Организация и контроль проведения огневых работ.
6.Надзор за состоянием противопожарной защиты в частях.
Технические мероприятия, обеспечивающие пожарную безопасность
1. Проектирование и строительство зданий и их оборудование с учетом требований пожарозрывобезопасности.
2. Проектирование, изготовление вооружения с учетом требований пожаровзрывобезопасности.
3. Разработка, изготовление и эксплуатация средств тушения пожаров и средств сигнализации.
4. Разработка пожаровзрывоопасности технологии работ.
5. Контроль взрывоопасных концентрации паров и газов с помощью специальных систем.
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 взрывоопасное™ 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 воспламеняющую смесь при смешении их в определенном количестве
с
воздухом. Жидкости и твердые вещества образуют воспламеняющиеся смеси,
если они
нагреты до температуры, при которой вследствие испарения или разложения
в
достаточном количестве образуются парогазообразные продукты. Витающая в
воздухе
пыль твердых веществ воспламеняемся при условии, что ее аэрозоль с
определенной
плотностью насыщает воздух.
Пожаро- и
взрывоопасность веществ оценивается на основе сравнения вероятности
их горения в равных условиях и для газов характеризуется следующими
показателями: концентрационными пределами воспламенения, минимальной
энергией
зажигания, температурой горения и скоростью распространения пламени;
для
жидкостей, кроме того, температурой самовоспламенения, а для твердых
веществ и
пылей — дополнительно температурой самонагревания,
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 нижним и верхним
концентрационными пределами воспламенения.
Нижний
концентрационный предел воспламенения — наименьшая
концентрация горючего
газа (пыли), при которой смесь уже способна воспламеняться от источника
зажигания и пламя распространяется на весь объем смеси.
Верхний
концентрационный предел воспламенения — наибольшая
концентрация
горючего газа, при которой смесь еще способна воспламеняться от
источника
зажигания, а пламя распространяться па весь объем смеси.
Концентрационные пределы воспламенения зависят в основном от содержания
инертных компонентов в смеси (диоксида углерода, азота и др.), а также
от ее деления
и температуры. При возрастании давления и температуры область
воспламенения горючих
смесей расширяется, при уменьшении — сужается.
Для
расчета нижнего (НИ) и верхнего (ВП) пределов воспламенение
индивидуальных
горючих веществ можно использовать следующие эмпирические формулы (в %
об.):
Где N—число молей — атомов кислорода, участвующих в
сгорание 1 моля горючего.
Для сложной газовоздушной смеси известного состава пределы
воспламенения можно
подсчитать по формуле Ле-Шателье (в % об.):
Где П—предел
воспламенения (нижний или верхний).
% об: С1, С2, .... Сn —
концентрация горючих
компонентов в горючей смеси,
С2+С3:+...+С=100% об.; П1,
П2...Пn— соответствующие пределы воспламенения чистых
компонентов смеси, %, об.
Минимальной энергией зажигания называется наименьшая величина энергии
электрического разряда (мДж), которая достаточна для зажигания наиболее
легковоспламеняемой
смеси данного газа, пара или сы-
с воздухом.
Наиболее
пожару- и взрывоопасными являются газы, имеющие широкую область
воспламенения, низкий нижний концентрационный предел воспламенения,
небольшую
энергию зажигания, большую нормальную скорость распространения пламени.
Горение
жидкостей — это горение паровоздушной фазы, образующейся над
их
поверхностью в результате испарения.
Температурой вспышки называется самая низкая (в условиях специальных
испытаний)
температура жидкости, при которой над ее поверхностью образуются пары
или газы,
способные вспыхивать от постороннего источника зажигания. Она является
одним из
основных параметров, определяющих их пожароопасность. После сгорания
паровоздушной смеси горение прекращается, так как поверхность жидкости
не
прогревается до температуры, достал очной 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:
I класс —
легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), т. е. жидкости, способные
самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие
температуру вспышки
паров в закрытом тигле не выше 61 или 66°С в открытом (этиловый
спирт, эфиры,
бензол и др.);
II класс — горючие жидкости
(ГЖ), обладающие способностью горсть при
температурах, превышающих указанные (смазочные масла, глицерин, масла
растительные 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 определяется группа взрывоопасной смеси,
исходя из которой выбирается взрывозащищенное электрооборудование,
температурные условия безопасного применения вещества; максимально
допустимые
температуры нагрева нетеплоизолированных поверхностей технологического,
электрического и другого оборудования.
Для
определения условий безопасного хранения веществ, обладающих
способностью
самовозгорания, а также для выбора оптимальных режимов их обработки
важное
значение имеет температура самонагревания, т. е. наименьшая
температура, при
которой в веществе, находящемся в атмосфере воздуха, возникают
экзотермические
процессы окисления, разложения и т. п.
Склонность к самовозгоранию характеризует способность ряда веществ и
материалов
самовозгораться и гореть при нагревании до сравнительно небольших
температур
или при контакте с другими веществами, а также при воздействии теплоты,
выделяемой микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности, например
загорание
недосушенного зерна при хранении. Различают тепловое, химическое и
микробиологическое самовозгорание.
Склонность к тепловому самовозгоранию
характеризуют температурой самонагревания и тления, температурой среды,
при
которой наблюдается самовозгорание, а также объемом и условиями
теплообмена с
окружающей средой. Процесс теплового самовозгорания состоит из двух
стадий:
самонагревания и самовоспламенения, которому предшествует тление
(беспламенное
горение).
Самовозгорающие вещества по характеру возможных химических реакций
можно
подразделить на следующие группы: самовозгорающиеся при соприкосновении
с
воздухом, при контакте с водой, при смешивании или соприкосновении
(несовместимые вещества), разлагающиеся под воздействием температуры,
удара и
трения.
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
относятся
следующие вещества: натрий, калий, карбиды кальция, негашеная известь и
т. д.
Температура тления — наименьшая температура, при которой
происходит увеличение
скорости экзотермической реакции, заканчивающееся возникновением тления.
Пожаро- и
взрывоопасными свойствами обладает также и пыль некоторых веществ,
которая может находиться в производственных помещениях 8 состоянии
аэрогеля и
аэрозоля. Пожароопасные свойства пылей определяются температурой
самовоспламенения и концентрационными пределами их воспламенения.
Воспламенение и взрыв органической пыли, взвешенной в воздухе, зависят
от ее
массовой концентрации, размера частиц, зольности, влажности,
температуры
воспламенения, характера и продолжительности действия источника
нагревания.
Особенно велика химическая активность аэрозолей мельнично-элеваторной,
комбикормовой, сахарной, крахмальной промышленности и производства
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 она
может взорваться как обычный аэрозоль.
Аэрозоль воспламеняется при температуре 430—450°С
(ржаная пыль), 420—485°С
(пшеничная пыль).
По
пожаро- и взрывоопасности все пыли классифицируются следующим образом:
I класс (наиболее
взрывоопасная)—с нижним концентрированным пределом взрыва 15
г/м3
(пыль пшеничных огрубей, мельничная серая пыль, сахарная пудра,
крахмал,
декстрин);
II класс (взрывоопасная)—с
нижним концентрационным проделом 16—65 г/м3
(просяные и зерновые отходи, пшеничная сечка, ячменная мука, мучная
пыль);
III класс (наиболее пожароопасная
пыль)—с температурой самовоспламенении менее
250 °С (пыль зерноочистительных отделений);
IV 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 сазов, так как
концентрация
горючего вещества в единице объема аэрозоля в сотни раз меньше, чем у
аэрогеля.
Для пылей обычно определяется только нижний концентрационный предел,
так как
верхний концентрационный предел (ВКПВ) никогда не достигается. Так,
например,
верхний концентрационный предел воспламенения сахарной пыли 13500 г/м3.
Нижний
концентрационный предел воспламенения одной и той же пыли в
значительной
мере зависит от ее дисперсности, зольности и влажности. Зависимость
НКПВ от
дисперсности объясняется тем, что у тонко-дисперсных материалов большая
поверхность контакта с окислителем (кислородом воздуха).
Степень
пожарной опасности любого технологического процесса прежде всего
определяется огнеопасными свойствами при.мен немых веществ в
производстве.
Несмотря
на многообразие технологических процессов, пищевые производства в
целом имеют ряд следующих общих особенностей, характеризующих пожарную
опасность:
- на пищевых предприятиях используются, перерабатываются и вырабатываются горючие и взрывоопасные органические вещества в различном агрегатном состоянии: спирт, эсенсии, жиры, масла, зерно, сахар) и др. Отдельные производства (хлебозаводы, кондитерские предприятии, сахарные заводы п др.) связаны с горючими взрывоопасными пылями: мучной, сахарной, какао, крахмальной и т. п.;
- на предприятиях широко используются холодильные установки, необходимые по условиям технологии и сохранности пищевых продуктов. В качестве хладагента чаще всего в холодильных установках применяется аммиак, который является взрывоопасным, токсичным газом. Таким образом, на пищевых предприятиях помещения аммиачных компрессорных и холодильных камер с непосредственным охлаждением представляет значительную пожарную опасность;
- на пищевых предприятиях вырабатывается и применяется.огромное количество горючей тары: деревянные, фанерные и картонные ящики; тканевые и бумажные мешки; бумажные пакеты; этикетки и т. п. Наличие горючей тары усугубляет пожарную опасность предприятий;
- для многих технологических процессов нагрева, сушки, обжарки, варки, выпечки применяются нагревательные огневые установки. Эксплуатация теплогенерирующих установок при нарушении технологических режимов и противопожарных требований может явиться причиной возникновения пожаров.
Учитывая важность и повышенную пожарную опасность объектов пищевых производств, охране их от пожаров должно уделяться серьезное внимание.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
«Пожарная безопасность. Средства тушения пожаров и пожарная сигнализация»
Работа выполнена:
студентом 2 курса группы 442-с
заочного отделения
специальности «Финансы и кредит»
Латыповым Ильнаром Илгизовичем
Руководитель:
ст. преп. Холостова Евгения Витальевна
Отметка о допуске к защите ________________
«___»________________201__г.
Казань - 2013
Введение
1. Пожарная безопасность………………………………………………………….4
1.1. Пожар как фактор техногенной катастрофы…………………………..4
1.2 Основные показатели пожарной опасности………………………..…..4
2. Способы тушения пожаров и пожарная сигнализация……………………..…7
2.1 Конструктивная пожарная защита………………………………….…..7
2.2 Активная пожарная защита……………………………………………..7
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Пожары наносят громадный материальный ущерб и в ряде случаев сопровождаются гибелью людей. Поэтому защита от пожаров является важнейшей обязанностью каждого члена общества и проводится в общегосударственном масштабе.
Противопожарная защита имеет своей целью изыскание наиболее эффективных, экономически целесообразных и технически обоснованных способов и средств предупреждения пожаров и их ликвидации с минимальным ущербом при наиболее рациональном использовании сил и технических средств тушения.
Пожарная безопасность - это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения используются необходимые меры по устранению негативного влияния опасных факторов пожара на людей, сооружения и материальных ценностей. Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Пожарная профилактика включает комплекс мероприятий, направленных на предупреждение пожара или уменьшение его последствий. Активная пожарная защита меры, обеспечивающие успешную борьбу с пожарами или взрывоопасной ситуацией.
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Пожар как фактор техногенной катастрофы
Пожар - это горение вне специального очага, которое не контролируется и может привести к массовому поражению и гибели людей, а также к нанесению экологического, материального и другого вреда.
Горение это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника загорания. Окислителями могут быть кислород, хлор, фтор, бром, йод, окиси азота и другие. Кроме того, необходимо чтобы горючее вещество было нагрето до определенной температуры и находилось в определенном количественном соотношении с окислителем, а источник загорания имел определенную энергию. Наибольшая скорость горения наблюдается в чистом кислороде. При уменьшении содержания кислорода в воздухе горение прекращается. Горение при достаточной и над мерной концентрации окислителя называется полным, а при его нехватке - неполным.
Выделяют три основных вида самоускорения химической реакции при горении: тепловой, цепной и цепочно-тепловой. Тепловой механизм связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры. Цепное ускорение реакции связано с катализом превращений, которое осуществляют промежуточные продукты превращений. Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному (цепочно-тепловой) механизму.
Основные показатели пожарной опасности
Основными показателями пожарной опасности являются температура самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения. Температура самовоспламенения характеризует минимальную температуру вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.
Температура вспышки - самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.
По этой характеристике горючие жидкости делятся на 2 класса:
1) жидкости с tвсп < 610 C (бензин, этиловый спирт, ацетон, нитроэмали и т.д.) - легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ); 2) жидкости с tвсп > 610 C (масло, мазут, формалин и др.) - горючие жидкости (ГЖ).
Температура воспламенения - температура горения вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигание возникает устойчивое горение.
Температурные пределы воспламенения - температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей. Горючими называются вещества, способные самостоятельно гореть после изъятия источника загорания. По степени горючести вещества делятся на: горючие (сгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и негорючие (несгораемые).
К горючим относятся такие вещества, которые при воспламенении посторонним источником продолжают гореть и после его удаления.
К трудногорючим относятся такие вещества, которые не способны распространять пламя и горят лишь в месте воздействия источника зажигания.
Негорючими являются вещества, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных источников зажигания (импульсов).
Горючие вещества могут быть в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Большинство горючих веществ независимо от агрегатного состояния при нагревании образует газообразные продукты, которые при смешении с воздухом, содержащим определенное количество кислорода, образуют горючую среду. Горючая среда может образоваться при тонкодисперсном распылении твердых и жидких веществ.
Из горючих газов и пыли образуются горючие смеси при любой температуре, в то время как твердые вещества и жидкости могут образовать горючие смеси только при определенных температурах.
В производственных условиях может иметь место образование смесей горючих газов или паров в любых количественных соотношениях. Однако взрывоопасными эти смеси могут быть только тогда, когда концентрация горючего газа или пара находится между границами воспламеняемых концентраций. Минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называющееся нижним концентрационным пределом воспламенения.
Максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение пламени, называется верхним концентрационным пределом воспламенения.
Указанные пределы зависят от температуры газов и паров: при увеличении температуры на 100 0С величины нижних пределов воспламенения уменьшаются на 8-10 %, верхних - увеличиваются на 12-15 %.
Пожарная опасность вещества тем больше, чем ниже нижний и выше верхний пределы воспламенения и чем ниже температура самовоспламенения.
Пыли горючих и некоторых не горючих веществ (например, алюминий, цинк) могут в смеси с воздухом образовать горючие концентрации.
Наибольшую опасность по взрыву представляет взвешенная в воздухе пыль. Однако и осевшая на конструкциях пыль представляет опасность не только с точки зрения возникновения пожара, но и вторичного взрыва, вызываемого в результате взвихривания пыли при первичном взрыве. Минимальная концентрация пыли в воздухе, при которой происходит ее загорание, называется нижним пределом воспламенения пыли. Поскольку достижение очень больших концентраций пыли во взвешенном состоянии практически нереально, термин "верхний предел воспламенения" к пылям не применяется.
Воспламенение жидкости может произойти только в том случае, если над ее поверхностью имеется смесь паров с воздухом в определенном количественном соотношении, соответствующим нижнему температурному пределу воспламенения.
Похожая информация.
Пожарная опасность веществ, т. е. степень вероятности возникновения горения их при равных условиях, определяется различными параметрами.
Обычно при оценке пожарной опасности веществ применяются не все параметры, а только основные из них, которые достаточно полно характеризуют вещества.
Пожарная опасность горючих газов характеризуется температурой самовоспламенения и областью воспламенения, т. е. концентрационными пределами воспламенения.
Температура самовоспламенения большинства газов лежит в пределах 200-600°. Исключение составляет фосфористый водород , который на воздухе самовозгорается.
Чем ниже температура самовоспламенения газа, тем он опаснее, так как в этом случае небольшие источники воспламенения могут вызвать взрыв его смесей с воздухом.
Пожарная опасность горючих жидкостей характеризуется температурой самовоспламенения, областью воспламенения, т. е. концентрационными и температурными пределами воспламенения, температурой вспышки и воспламенения.
Температура самовоспламенения большинства жидкостей лежит в тех же пределах температур, как и у газов, за исключением растительных масел и скипидара, которые, находясь на поверхности волокнистых и порошкообразных веществ, способны самовозгораться, а также металлорганических соединений (триизобутнлалюминий, какодил, цинкметил, цинкэтил и др.), которые при соприкосновении с воздухом самовозгораются.
В отличие от газов концентрации паров жидкостей с воздухом зависят от температуры жидкостей, поэтому область воспламенения их можно выражать через температуру. Такими параметрами являются температурные пределы воспламенения.
Нижним температурным пределом воспламенения называется та наименьшая температура жидкости, при которой она, испаряясь, создает с воздухом смесь паров, способную воспламеняться при поднесении источника воспламенения. Концентрация паров жидкости при нижнем температурном пределе воспламенения равна нижнему концентрационному пределу воспламенения.
Верхним температурным пределом воспламенения называется та наибольшая температура жидкости, при которой она, испаряясь, создает с воздухом смесь, способную воспламеняться при поднесении источника воспламенения. При более высокой температуре образующиеся смеси в закрытом сосуде гореть неспособны. Концентрация паров жидкости при верхнем температурном пределе равна верхнему концентрационному пределу воспламенения. В табл. 23 приведены температурные пределы воспламенения некоторых жидкостей.
Таблица 23
Жидкости |
Температурные пределы, °С |
Жидкости |
Температурные пределы, °С | |||
Масло соляровое | ||||||
Бензил А-74 |
Масло трансформаторное | |||||
Керосин тракторный |
Скипидар | |||||
Керосин осветительный |
Нижний температурный предел воспламенения иначе называется температурой вспышки. По температуре вспышки все жидкости делятся на легковоспламеняющиеся и горючие.
Легковоспламеняющимися
называются жидкости, имеющие температуру
вспышки до 45°, а горючими - выше
.
Температуру вспышки жидкости можно определить по формуле
(18.10)
где
-
давление насыщенного пара при температуре
вспышки;
-
давление смеси паров с воздухом;
N - число атомов кислорода, необходимое для горения мо¬лекулы жидкости (определяется по уравнению горения).
Найденному давлению насыщенного пара в таблицах находят соответствующую температуру жидкости. Эта температура является температурой вспышки жидкости.
Температуру вспышки можно также определить по величине нижнего концентрационного предела воспламенения
(18.11)
где
-
концентрация нижнего предела воспламенения.
При температуре вспышки происходит только сгорание образовавшейся смеси паров, а сама жидкость не горит. Она загорается при температуре воспламенения. Температурой воспламенения называется та наименьшая температура жидкости, при которой от поднесенного источника воспламеняются пары и продолжает гореть жидкость. У легковоспламеняющихся жидкостей температура воспламенения на 1-5° превышает температуру вспышки. У горючих жидкостей эта разность доходит до 30° и выше.
Пожарная опасность твердых веществ характеризуется температурой самовоспламенения и температурой воспламенения. Температура самовоспламенения большинства твердых веществ лежит в тех же пределах, что и газов. Однако многие твердые вещества имеют температуру самовоспламенения до 50°, поэтому относятся к самовозгорающимся (белый фосфор, сернистые металлы, порошки металлов, каменный уголь, торф и др.). Температура самовоспламенения некоторых твердых веществ приведена в табл. 19.
Многие твердые вещества при нагревании разлагаются с выделением паров и газов. Наименьшая температура твердых веществ, при которой образующиеся пары и газы воспламеняются и продолжают гореть при поднесении к ним источника воспламенения, называется температурой воспламенения (табл. 24).
Таблица 24
Пожарная опасность пылевых смесей характеризуется темпера¬турой самовоспламенения аэрогеля и нижним концентрационным пределом воспламенения.