Условия возникновения горения. Показатели взрывопожарной и пожарной опасности веществ и материалов

Горение - это интенсивные химические окислительные реакции, которые сопровождаются выделением теплоты и свечением [6, с. 360].

Горение может возникнуть только при одновременном наличии трех условий: присутствии горючего вещества, окислителя и источника (импульса) воспламенения.

Горючие вещества - любые органические вещества и материалы, большинство металлом в свободном виде, многие минералы, сера, оксид углерода, водород, фосфор и т.д.

В качестве окислителя может быть не только кислород, но и многие химические соединения - бертолетова соль, перхлораты, нитросоединения, пероксид натрия, азотная кислота, хлор, озон и др.

Импульсами воспламенения могут быть открытые, или светящиеся источники - пламя, раскаленные поверхности, лучистая энергия, искры, а также скрытые (несветящиеся) - трение, удар, адиабетическое сжатие, экзотермическая реакция и т.д. Например, температура пламени спички составляет 750-860ºС, тления сигареты - 700-750, пламени древесной лучины - 850-1000ºС.

В некоторых случаях при горении кондексированных систем (твердых, жидких веществ или их смесей) пламя может и не возникать, т.е. происходит беспламенное горение, или тление.

Для того чтобы прервать горение, необходимо нарушить условия его возникновения и поддержания.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов - совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, может быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение предварительно перемешенной смести горючего с окислителем).

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется показателями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества (материала) и условий его применения.

При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают:

·   газы - вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 ºС и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа;

·   жидкости - вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25ºС и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления и каплепадения которых меньше 50ºС;

·   твердые вещества и материалы - индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50ºС, а также вещества, не имеющие температуры плавления (например, древесина, ткани и т.п.);

·   пыли - диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов выбираются в зависимости от агрегатного состояния.

Опишем некоторые из них.

Группа горючести является классификационной характеристикой способности веществ и материалов к горючести.

По горючести вещества и материалы подразделяются на три группы:

·   негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Они могут быть пожаровзрывоопасными, например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом;

·   трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;

·   горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные возгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Из группы горючих веществ и материалов выделяют легковоспламеняющие, которые способны воспламеняться от кратковременного (до 30 с) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пламя спички, искра, тлеющая сигарета и т.п.).

Концентрационные пределы распространения пламени нижние или верхние - это минимальное или максимальное содержание горючего вещества в однородной окиси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Интервал между нижним и верхним концентрационными пределами называется областью воспламенения.

Величины пределов воспламенения используют при расчете допустимых концентраций внутри технологических аппаратов, систем вентиляции, а также при определении предельно допустимой взрывоопасной концентрации паров и газов при работе с применением искрящего инструмента.

В зависимости от численного значения температуры вспышки жидкости подразделяются на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ).

К легковоспламеняющимся относятся жидкости с температурой вспышки не более 61-66ºС. Для ЛВЖ температура воспламенения обычно на 1-5ºС выше температуры вспышки, а для горючих жидкостей эта разница может достигать 30-35ºС.

В зависимости от температуры вспышки ЛВЖ подразделяются на три разряда.

Особо опасные ЛВЖ - с температурой вспышки от -18 до -13ºС. К особо опасным ЛВЖ относятся ацетон, диэтиловый спирт и др.

К постоянно опасным ЛВЖ относятся бензил, этиловый спирт, этилацетат и др.

К опасным при повышенной температуре ЛВЖ относятся хлорбензол, скипидар и др.

Температурой воспламенения называется наименьшее значение температуры жидкости, при котором интенсивность испарения ее такова, что после зажигания внешним источником возникает самостоятельное пламенное горение.

Температура самовоспламенения - самая низкая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотерических реакций, заканчивающихся горением.

Склонность к взрыву - чувствительность к механическому воздействию (удару или трению).

Для оценки взрывоопасности газо- и паровоздушных смесей используют понятие критического зазора (диаметра).

С критическим диаметром (зазором) связано также определение категории взрывоопасной смеси, которая характеризует способность газопаровоздушной смеси передать взрыв через узкие щели и зазоры.

Взрывоопасные смеси газов и паров подразделяются на категории взрывоопасности в зависимости от величины безопасного экспериментального максимального зазора и значения соотношения минимального тока воспламенения испытуемого газа или пара к минимальному току воспламенения метана [6, с. 370].

 

Список источников:

1. Куценко Г.Ф. Охрана труда в электроэнергетике: практическое пособие / Г.Ф. Куценко. - Минск: Дизайн ПРО, 2005. - 784 с.

2. Лазаренков А.М. Охрана труда в энергетической отрасли: учебник / А.М. Лазаренков, Л.П. Филянович. - Минск: БНТУ, 2006. - 582 с.

.   Лазаренков А.М. Охрана труда. Методическое пособие для студентов-заочников специальностей 1-25 01 07 «Экономика и управление на предприятии» 1-25 01 08 «Бухгалтерский учет, анализ и аудит» 1-26 02 02 «Менеджмент». - Минск: БНТУ, 2007. - 74 с.

.   Охрана труда: лабараторный практикум для студентов всех специальностей / сост.: А.М. Лазаренков [и др.]. - Минск: БНТУ, 2008. - 172 с.

.   Охрана труда: сборник нормативных правовых актов Респ. Беларусь. В 2 кн. Кн. 1. Сост. В.И. Семенков, Л.И. Липень; науч. ред. В.И. Семенков. - Мн.: Дикта, 2006. - 784 с.

.   Челноков А.А. Охрана труда. 2-е издание. - Мн.: Вышэйшая школа, 2006. - 456 с.

.   Экзамен для руководителя. Охрана труда. - Издание 2-е переработанное и дополненное. / Сост. Ласкавнев В.П., Гранович Л.А., Король В.В. - Мн.: «Библиотека журнала «Ахова працы», №2, 2007. - 304 с.