Характеристика пожароопасности веществ

Особенности горения различных веществ и материалов и выбор показателей, характеризующих их пожарную и взрывную опасность, во многом обусловлены их агрегатным состоянием.

Степень пожарной опасности горючих жидкостей зависит от группы горючести, температур вспышки, воспламенения, самовоспламенения, концентрационные и температурных пределов распространения пламени.

Нижний температурный предел (HTM) распространения пламени (воспламенения) жидкости равна ее температуре вспышки, которая принята за основу классификации жидкостей по степени их пожарной опасности. Жидкости, имеющие температуру вспышки в 61ьС, относятся к легковоспламеняющихся (ЛВЖ), а с температурой вспышки выше 61ºС - до горючих (ГР). Все легковоспламеняющиеся жидкости являются взрывоопасными. Наиболее пожароопасными считаются жидкости, имеющие температуру вспышки ниже 15 ° С и большую зону возгорания. Например, температура вспышки сероуглерода составляет - 50 ° С, зона его возгорания - от 1 до 50%.

Высокой пожароопасностью характеризуются также ЛВЖ, в которых температура вспышки лишь на несколько градусов превышает температуру вспышки.

Взрывоопасные газо- и паровоздушные смеси. Особое пожароопасность горючих газов и паров ЛВЖ обусловлена их способностью образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. Согласно правилам устройства электроустановок (ПББ), правил изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования (ПВВРБ) взрывоопасными считаются смеси с воздухом горючих газов и паров ЛВЖ, имеющих температуру вспышки 45 ° С и ниже, а также смеси горючих пыли и волокон с воздухом, которые имеют нижнюю границу возгорания не выше 65 г / м 3.

В основу классификации взрывоопасных смесей возложена их способность передавать при определенных условиях взрыв через фланцевые зазоры ("щелевой защита") в оболочке электрооборудования. По длине критического зазора, при которой с оболочки объемом 2,5 л частота передачи взрыва составляет 50% от общего количества взрывов, установлены 4 категории взрывоопасных смесей (табл. 5.2). Опасность смеси возрастает от категории и к категории ИИС.

В зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасные смеси разделяют на шесть групп (табл. 5.3).

Способность смеси передавать взрыв через щелевой защиту и температуру самовоспламенения используют для получения исходных данных при выборе взрывозащищенного электрооборудования.

О способности к возгоранию газовоздушных смесей судят также по концентрационными пределами воспламенения. Взрывоопасные свойства смесей паров с воздухом не отличаются от свойств смесей горючих газов с воздухом. Для первых в случае насыщенных смесей можно концентрационные пределы воспламенения насыщенных паров выражать через температуру жидкости, при которой они образуются (температурные пределы воспламенения).

Таблица 5.2. Классификация взрывоопасных смесей в зависимости от длины зазора между плоскими поверхностями фланцев оболочки (ГОСТ 12.1.011-78 *)

Категория взрывоопасной смеси И ПА IIb, ИИС
Длина зазора, мм Более 1,0 Более 0,9 ... 1,0 0,5 ... 0,9 Менее 0,5

Таблица 5.3.

Классификация газ и паровоздушных смесей в зависимости от температуры самовоспламенения (ГОСТ 12.1.011-78 *)

Группа взрывоопасной смеси Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6
Температура самовоспламенения, ° С Более 450 Более 300 ... 450 Более 200 ... 300 Более 135 ... 200 Более 100 ... 135 Более 85 ... 100

Для предупреждения взрывов газовоздушных смесей при транспортировке, хранении и применении некоторых газов необходимо учитывать их несовместимость вследствие бурного взаемореагування. Например, несовместимыми с хлором является водород, окись азота, этилен, углеводороды, оксид углерода; с аммиаком - все галогены, галогеноводороды, окислы хлора, с сероводородом - окись серы.

Пожаро- и взрывоопасная пыль. Пыль может быть в двух состояниях: зависший в воздухе (аэрозоль) и такой, что осел на различных поверхностях (аэрогель). Пожаро- и взрывоопасные свойства пыли оценивают, главным образом, за температурой его самовоспламенения и и нижними концентрационными пределами воспламенения НКМС. Верхние пределы воспламенения аэрозолей настолько велики, что практически недостижимы. Так, верхний концентрационный предел воспламенения сахарной пыли равна 13500 г / 3.

Температура самовоспламенения аэрогеля значительно ниже, чем аэрозоля, поскольку высокая концентрация горючего вещества в аэрогели способствует аккумулированию тепла, а наличие расстояния между пылинками в аэрозолях увеличивает теплоотдачу, поэтому скорость тепловыделения в последних может превышать скорость их теплоотдачи только при очень высокой температуре.

Взрывоопасность пыли во многом зависит от его дисперсности. Чем выше дисперсность пыли, тем больше его поверхность контакта с воздухом и тем выше опасность взрыва. Наличие большой поверхности пыли приводит его высокие адсорбционные возможности. Например, 50 см 3 сажи могут содержать 950 см 3 адсорбированного воздуха. Имея большую поверхность, пыль способна накапливать заряды статического электричества. Так, при транспортировке угольной пыли трубопроводами со скоростью 2,25 м / с значение электрического потенциала достигает 7500 В. При разряде такой мощности могут образовываться искры, способные вызвать возгорание пылевоздушной смеси.

По пожароопасностью пыль в зависимости от его свойств делят на две группы и четыре класса (табл. 5.4).

Таблица 6.4. Классификация пожаро- и взрывоопасной пыли

Группа, критерий Класс, критерий Примеры

А. Взрывоопасный,

НКМС ≤ 65 г / м8
И. Наиболее взрывоопасный, НКМС ≤ 15 г / м 3 Порох, сахарная пыль, нафталин, сера
II. Взрывоопасный, НКМС> 15 ... 65 г / м 3 Порошок алюминия, пыль муки, пыль сланца

Б. Пожароопасный,

НКМС> 65 г / м 3
III. Наиболее пожароопасный, TСС ≤ 250 ° С Пыль табачный, пыль элеваторный
IV. Пожароопасный, TСС> 250ьС Пыль древесный, угольный, вискозный

Примечание: TСС - температура самовоспламенения.

В группу А принадлежит взрывоопасная пыль в состоянии аэрозоля с нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКМ) не более 65 г / м 3. В том числе пыль, что НКМ до 15 г / м 3, относится к классу I - наиболее взрывоопасный, остальные - к классу II - взрывоопасен.

В группу Б принадлежит пыль является пожароопасным в состоянии аэрогеля и имеющий НКМ, выше 65 г / м 3. В том числе пыль, температура самовоспламенения которого не превышает 250 ° С, относится к классу Ш - наиболее пожароопасный, а пыль, самоспалахуе при температуре выше 250 ° С, - к классу IV - пожароопасный.

Для локализации взрывов пылевоздушных смесей рекомендуется применять: в вентиляционных системах - гравийные фильтры и перекривальни клапаны; в электрооборудовании - щелевой защиту; в помещениях - регулярная влажная уборка.

Пожарную опасность твердых горючих веществ и материалов характеризует их склонностью к возгоранию, а также особенностями или характером горения. Характеристиками пожарной опасности твердых горючих веществ и материалов является группа горючести, температуры воспламенения и самовоспламенения. По горючести эти вещества делятся на горючие и трудногорючие. Температура воспламенения лежит в интервале 50 ... 580ºС (минимальная - в камфоры, максимальная - в ксилолита). Температура самовоспламенения составляет от 30 ... 670ºС (наименьшая - у белого фосфора, наибольшая - в магния).

Различные по химическому составу материалы и вещества горят неодинаково. Простые вещества (сажа, уголь, кокс, антрацит, что является химически чистым углеродом) накаляются или тлеют без искр, пламени и дыма.

Горение сложных по химическому составу твердых горючих веществ может протекать по-разному. Вещества, способные при нагревании плавиться (пластмассы, каучук, жиры и др.), Горят с образованием разреженных смол и довольно часто образуют токсичные продукты горения: оксид углерода, хлористый водород, аммиак, синильную кислоту, фосген и др. Вещества, способные при нагревании разлагаться, превращаются в пары и газы (древесина, хлопок, целлулоид и др.), Которые сгорают. Таким образом, сложные вещества сами не горят, а горят продукты их разложения.

Контрольные вопросы и задания

1. Горение: понятие и условия, необходимые для устойчивого горения.

2. Особенности горения гетерогенных и гомогенных горючих систем.

3. Опасные факторы пожара.

4. Вспышка, температура вспышки и ее применение в практике обеспечения пожарной безопасности.

5. Концентрационные и температурные пределы распространения пламени и области их применения в практике обеспечения пожарной безопасности.

6. Понятие и виды самовозгорания, самовоспламеняющиеся вещества. Приведите примеры.

7. Показатели, характеризующие пожаро- и взрывоопасное ность горючих жидкостей.

8. Показатели, характеризующие взрывоопасные газо- и паровоздушные смеси.

9. Показатели, характеризующие пожарную и взрывную опасность горючей пыли.

10. Показатели, характеризующие пожарную опасность твердых горючих веществ и материалов.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >