Πυροσβεστικές ζώνες και τάξεις.
Ουσία
Χαρακτηριστικά καύσης στερεών και υγρών καύσιμων υλικών και
Περίγραμμα διάλεξης
Κράτος ψηλότερα εκπαιδευτικό ίδρυμα
«ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΑΛΛΕΥΤΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ»
Τμήματος Α.Ο.Τ
Διάλεξη Νο. 4
Αναπλ. Alekseenko S.A.
Μέρος 1. Ασφάλεια φωτιάς
Θέμα Αρ.: Ιδιότητες κινδύνου πυρκαγιάς και έκρηξης ουσιών και υλικών.
(για φοιτητές της ειδικότητας 7.0903010 «Ανάπτυξη και εξόρυξη εφεδρειών», ειδικότητα: 7.090301.05 «Ασφάλεια εργασίας στην εξόρυξη»).
Ντνεπροπετρόβσκ
1. Η ουσία της διαδικασίας καύσης.
1. Demidov P.G. Καύση και ιδιότητες καύσιμων ουσιών. Μ.: Εκδοτικός οίκος του Υπουργείου Κοινωφελών Υπηρεσιών της RSFSR, 1962.-264 σελ.
2. Βασικές αρχές αμυντικής πρακτικής: Pidruchnik./ Κ.Ν. Tkachuk, M.O. Khalimovsky, V.V. Zatsarniy, D.V. Zerkalov, R.V. Sabarno, O.I. Polukarov, V.S. Kozyakov, L.O. Μιτιούκ. Per ed. Κ.Ν. Tkachuk και M.O. Ο Χαλίμοφσκι. – Κ.: Osnova, 2003 – 472 σελ. (Pozhezhna bezpeka – σσ. 394-461).
3. Bulgakov Yu.F. Κατάσβεση πυρκαγιών σε ανθρακωρυχεία. – Donetsk: NIIGD, 2001.- 280 p.
4. Aleksandrov S.M., Bulgakov Yu.F., Yaylo V.V. Προστασία της εργασίας στον αγροτικό κλάδο: Εκπαιδευτικό επίδομα σπουδαστών αγροτικών ειδικοτήτων ανώτερων ακαδημαϊκών τίτλων / Υπό τον τίτλο. εκδ. Yu.F. Μπουλγκάκοφ. – Donetsk: RIA DonNTU, 2004. – Σελ.3-17.
5. Rozhkov A.P. Πυρασφάλεια: Ένα βασικό εγχειρίδιο για μαθητές προηγμένων γνώσεων της Ουκρανίας. – Κίεβο: Pozhіnformtekhnika, 1999.- 256 σελ.: ill.
6. Βιομηχανικό πρότυπο OST 78.2-73. Κίνδυνος καύσης και πυρκαγιάς ουσιών. Ορολογία.
7. GOST 12.1 004-91. SSBT. Ασφάλεια φωτιάς. Γενικές Προϋποθέσεις.
8. GOST 12.1.010-76. SSBT. Ασφάλεια από έκρηξη. Γενικές Προϋποθέσεις
9. GOST 12.1.044-89. SSBT. Κίνδυνος πυρκαγιάς και έκρηξης ουσιών και υλικών. Ονοματολογία δεικτών και μέθοδοι προσδιορισμού τους
1. Η ουσία της διαδικασίας καύσης.
Για καλύτερη κατανόηση των συνθηκών δημιουργίας εύφλεκτου περιβάλλοντος, των πηγών ανάφλεξης, της αξιολόγησης και της πρόληψης των κινδύνων έκρηξης, καθώς και της επιλογής αποτελεσματικούς τρόπουςκαι συστήματα πυρασφάλειας, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τη φύση της διαδικασίας καύσης, τις μορφές και τους τύπους της.
Ένα από τα πρώτα χημικά φαινόμενα που γνώρισε η ανθρωπότητα στην αυγή της ύπαρξής της ήταν καύση.
Πρώτα σωστή παρουσίασηΟ Ρώσος επιστήμονας M.V μίλησε για τη διαδικασία καύσης. Lomonosov (1711-1765), ο οποίος έθεσε τα θεμέλια της επιστήμης και καθιέρωσε μια σειρά από τους σημαντικότερους νόμους της σύγχρονης χημείας και φυσικής.
Καύσηονομάζεται αντίδραση εξώθερμης οξείδωσης ουσιών, η οποία συνοδεύεται από την έκλυση καπνού και την εμφάνιση φλόγας ή την εκπομπή φωτός.
Με άλλα λόγια καύση είναι ένας γρήγορος χημικός μετασχηματισμός ουσιών με την απελευθέρωση μεγάλη ποσότηταζέστη και συνοδεύεται από λαμπερή φλόγα. Μπορεί να προκύψει από οξείδωση, δηλ. συνδυάζοντας μια εύφλεκτη ουσία με έναν οξειδωτικό παράγοντα (οξυγόνο).
Αυτό γενικός ορισμόςδείχνει ότι μπορεί να είναι όχι μόνο αντίδραση σύνδεσης, αλλά και αποσύνθεση.
Για να συμβεί καύση, είναι απαραίτητη η ταυτόχρονη παρουσία τριών παραγόντων: 1) μια εύφλεκτη ουσία. 2) οξειδωτικό παράγοντα. 3) η αρχική θερμική ώθηση (πηγή ανάφλεξης) για τη μετάδοση θερμής ενέργειας στο εύφλεκτο μείγμα. Στην περίπτωση αυτή, η εύφλεκτη ουσία και το οξειδωτικό πρέπει να βρίσκονται στην απαιτούμενη αναλογία ενός προς ένα και έτσι να δημιουργούν ένα εύφλεκτο μείγμα και η πηγή ανάφλεξης πρέπει να έχει την κατάλληλη ενέργεια και θερμοκρασία επαρκή για να ξεκινήσει η αντίδραση. Ένα εύφλεκτο μείγμα ορίζεται με τον όρο «εύφλεκτο μέσο». Αυτό είναι ένα μέσο που μπορεί να καεί μόνο του μετά την αφαίρεση της πηγής ανάφλεξης. Τα εύφλεκτα μείγματα, ανάλογα με την αναλογία καύσιμης ουσίας και οξειδωτικού, χωρίζονται σε Φτωχός Και πλούσιος . ΣΕ Φτωχός μείγματα υπάρχει περίσσεια οξειδωτικού παράγοντα και μέσα πλούσιος – εύφλεκτη ουσία. Για την πλήρη καύση ουσιών και υλικών στον αέρα, πρέπει να υπάρχει επαρκής ποσότητα οξυγόνου για να διασφαλιστεί η πλήρης μετατροπή της ουσίας στα κορεσμένα οξείδια της. Εάν δεν υπάρχει επαρκής αέρας, μόνο μέρος της εύφλεκτης ουσίας οξειδώνεται. Το υπόλειμμα αποσυντίθεται, απελευθερώνοντας μεγάλες ποσότητες καπνού. Αυτό παράγει επίσης τοξικές ουσίες, μεταξύ των οποίων το πιο κοινό προϊόν ατελούς καύσης είναι το μονοξείδιο του άνθρακα. (CO), που μπορεί να οδηγήσει σε δηλητηρίαση ανθρώπων. Στις πυρκαγιές, κατά κανόνα, η καύση συμβαίνει με έλλειψη οξυγόνου, γεγονός που περιπλέκει σοβαρά την κατάσβεση λόγω κακής ορατότητας ή παρουσίας τοξικών ουσιών στον αέρα.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η καύση ορισμένων ουσιών (ακετυλένιο, αιθυλενοξείδιο κ.λπ.), που είναι ικανές να απελευθερώσουν μεγάλη ποσότητα θερμότητας κατά την αποσύνθεση, είναι δυνατή απουσία αέρα.
2. Είδη, ποικιλίες και μορφές καύσης.
Η καύση μπορεί να είναι ομοιογενής Και ετερογενής .
Στο ομοιογενής Κατά την καύση, οι ουσίες που εισέρχονται σε μια αντίδραση οξείδωσης έχουν την ίδια κατάσταση συσσωμάτωσης. Εάν οι αρχικές ουσίες βρίσκονται σε διαφορετικές καταστάσεις συσσωμάτωσης και υπάρχει ένα σαφές όριο διαχωρισμού φάσης στο καύσιμο σύστημα, τότε μια τέτοια καύση ονομάζεται ετερογενής.
Οι πυρκαγιές χαρακτηρίζονται κυρίως από ετερογενή καύση.
Σε όλες τις περιπτώσεις, η καύση χαρακτηρίζεται από τρία στάδια: εμφάνιση , διάδοση Και απόσβεση φλόγα. Πλέον γενικές ιδιότητεςη καύση είναι η ικανότητα ( Μέσης)η φλόγα κινείται σε όλο το εύφλεκτο μείγμα μεταφέροντας θερμότητα ή διάχυση ενεργών μερών από τη ζώνη καύσης στο φρέσκο μείγμα. Εδώ προκύπτει αντίστοιχα ο μηχανισμός διάδοσης της φλόγας θερμικός Και διάχυση . Η καύση, κατά κανόνα, πραγματοποιείται μέσω ενός συνδυασμένου μηχανισμού διάχυσης θερμότητας.
Ανάλογα με την ταχύτητα διάδοσης της φλόγας, η καύση χωρίζεται σε:
– κατάκαυση ή κανονικός– κατά τη διάρκεια αυτής της καύσης, η ταχύτητα της φλόγας είναι μέσα σε αρκετά μέτρα ανά δευτερόλεπτο (έως 10 m/s).
– εκρηκτικός – ένας εξαιρετικά γρήγορος χημικός μετασχηματισμός, ο οποίος συνοδεύεται από την απελευθέρωση ενέργειας και το σχηματισμό συμπιεσμένων αερίων ικανών να εκτελέσουν μηχανική εργασία(εκατοντάδες m/s)
– πυροκρότηση – αυτό καίει διαδίδεται με υπερηχητικές ταχύτητες που φτάνουν τα χιλιάδες μέτρα το δευτερόλεπτο (έως 5000 m/s).
Η έκρηξη συνοδεύεται επίσης από απελευθέρωση θερμότητας και εκπομπή φωτός. Ταυτόχρονα, η έκρηξη ορισμένων ουσιών είναι μια αντίδραση αποσύνθεσης, για παράδειγμα:
2NCl 3 = 3Cl 2 + N 2 (1)
Εκρηξηείναι ένας εξαιρετικά γρήγορος χημικός (εκρηκτικός) μετασχηματισμός μιας ουσίας, ο οποίος συνοδεύεται από απελευθέρωση ενέργειας και σχηματισμό συμπιεσμένων αερίων ικανών να εκτελέσουν μηχανικές εργασίες.
Η έκρηξη διαφέρει από την καύση λόγω της υψηλής ταχύτητας διάδοσης της φωτιάς. Για παράδειγμα, η ταχύτητα διάδοσης της φλόγας σε ένα εκρηκτικό μείγμα που βρίσκεται σε κλειστός σωλήνας– (2000 – 3000 m/s).
Η καύση ενός μείγματος με τέτοια ταχύτητα ονομάζεται πυροκρότηση. Η εμφάνιση της έκρηξης εξηγείται από τη συμπίεση, τη θέρμανση και την κίνηση του άκαυτου μείγματος μπροστά από το μέτωπο της φλόγας, που οδηγεί σε επιτάχυνση της διάδοσης της φλόγας και στην εμφάνιση κρουστικού κύματος στο μείγμα. Τα κρουστικά κύματα αέρα που σχηματίζονται κατά την έκρηξη ενός μείγματος αερίου-αέρα έχουν μεγάλη παροχή ενέργειας και εξαπλώνονται σε σημαντικές αποστάσεις. Ενώ κινούνται, καταστρέφουν κατασκευές και μπορούν να προκαλέσουν ατυχήματα.
Η καύση ουσιών μπορεί να συμβεί όχι μόνο όταν συνδυάζονται με οξυγόνο στον αέρα (όπως πιστεύεται συνήθως), αλλά και όταν συνδυάζονται με άλλες ουσίες. Είναι γνωστό ότι η καύση πολλών ουσιών μπορεί να συμβεί σε περιβάλλον χλωρίου, θείου, ατμών βρωμίου κ.λπ. Η σύνθεση, η κατάσταση συσσωμάτωσης και άλλες ιδιότητες των καύσιμων ουσιών (HS) είναι διαφορετικές, ωστόσο, τα κύρια φαινόμενα που συμβαίνουν όταν συμβαίνει η καύση είναι τα ίδια.
Εύφλεκτες ουσίες μπορεί να είναι στερεό, υγρό Και αεριώδης .
Στερεές εύφλεκτες ουσίες, ανάλογα με τη σύνθεση και τη δομή τους, συμπεριφέρονται διαφορετικά όταν θερμαίνονται. Μερικά από αυτά, για παράδειγμα, καουτσούκ, θείο, στεαρίνη, λιώνουν και εξατμίζονται. Άλλα, για παράδειγμα, ξύλο, χαρτί, άνθρακας, τύρφη, όταν θερμαίνονται, αποσυντίθενται με το σχηματισμό αέριων προϊόντων και ενός στερεού υπολείμματος - άνθρακα. Οι τρίτες ουσίες δεν λιώνουν ούτε αποσυντίθενται όταν θερμαίνονται. Αυτά περιλαμβάνουν τον ανθρακίτη, ξυλάνθρακαςκαι οπτάνθρακα.
Υγρές εύφλεκτες ουσίες όταν θερμαίνονται, εξατμίζονται και μερικά μπορεί να οξειδωθούν.
Έτσι, οι περισσότερες εύφλεκτες ουσίες, ανεξάρτητα από την αρχική κατάσταση συσσώρευσής τους, όταν θερμαίνονται, μετατρέπονται σε αέρια προϊόντα . Σε επαφή με τον αέρα, σχηματίζουν εύφλεκτα μείγματα. Μπορούν επίσης να σχηματιστούν εύφλεκτα μείγματα ως αποτέλεσμα του ψεκασμού στερεών και υγρών ουσιών. Όταν μια ουσία έχει σχηματίσει ένα εύφλεκτο μείγμα με τον αέρα, θεωρείται έτοιμη για καύση. Αυτή η κατάσταση της ουσίας ενέχει μεγάλο κίνδυνο πυρκαγιάς. Καθορίζεται από το γεγονός ότι για την ανάφλεξη του προκύπτοντος μείγματος, δεν απαιτείται μια ισχυρή και μακράς διαρκείας πηγή ανάφλεξης, το μείγμα αναφλέγεται γρήγορα ακόμη και από έναν σπινθήρα.
Η ετοιμότητα του μείγματος να αναφλεγεί καθορίζεται από την περιεκτικότητα (συγκέντρωση) σε ατμούς, σκόνη ή αέρια προϊόντα σε αυτό.
Τύποι και μορφές καύσης.
Η καύση χαρακτηρίζεται από μια ποικιλία ποικιλιών, μορφών και χαρακτηριστικών. Διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι και μορφές καύσης: flash; ανάφλεξη; Φωτιά; αυθόρμητη καύση και αυθόρμητη καύση.
Λάμψη– πρόκειται για την ταχεία (στιγμιαία) ανάφλεξη ενός εύφλεκτου μείγματος υπό την επίδραση θερμικής ώθησης χωρίς σχηματισμό συμπιεσμένων αερίων, που δεν μετατρέπεται σε σταθερή καύση.
Ανάφλεξη – πρόκειται για μια σχετικά ήρεμη και παρατεταμένη καύση ατμών και αερίων εύφλεκτων υγρών, η οποία συμβαίνει υπό την επίδραση μιας πηγής ανάφλεξης. Η ανάφλεξη είναι μια φωτιά που συνοδεύεται από την εμφάνιση φλόγας.
Φωτιά– πρόκειται για καύση που ξεκινά χωρίς την επίδραση (δράση) της πηγής ανάφλεξης (θερμική ώθηση).
Αυτοανάφλεξη- πρόκειται για αυθόρμητη καύση, η οποία συνοδεύεται από την εμφάνιση φλόγας και τη διαδικασία ανάφλεξης στερεών, υγρών και αέριες ουσίες, θερμαίνεται από εξωτερική πηγή θερμότητας χωρίς επαφή με ανοιχτή φωτιά σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία.
Αυτοανάφλεξη- Πρόκειται για αυτανάφλεξη, η οποία συνοδεύεται από την εμφάνιση φλόγας. Αυτή είναι η διαδικασία της αυθόρμητης καύσης στερεών και χύμα υλικά, που προκύπτουν υπό την επίδραση της οξείδωσής τους χωρίς παροχή θερμότητας από εξωτερικές πηγές (άνθρακας, θειούχα μεταλλεύματα, ξύλο, τύρφη). Η αυθόρμητη καύση συμβαίνει ως αποτέλεσμα οξείδωσης και αυτοθέρμανσης σε χαμηλή θερμοκρασία, που προκαλείται από επαρκή ροή αέρα προς την εύφλεκτη ουσία για οξείδωση και ανεπαρκή ροή αέρα για να μεταφέρει τη θερμότητα που παράγεται.
σιγοκαίει– καύση χωρίς εκπομπή φωτός, που συνήθως αναγνωρίζεται από την εμφάνιση καπνού.
Ανάλογα με την κατάσταση συσσωμάτωσης και τα χαρακτηριστικά καύσης διαφόρων εύφλεκτων ουσιών και υλικών, οι πυρκαγιές σύμφωνα με το GOST 27331-87 χωρίζονται σε αντίστοιχες κατηγορίες και υποκατηγορίες:
Κατηγορία Α – καύση στερεών ουσιών, η οποία συνοδεύεται (υποκατηγορία Α1) ή δεν συνοδεύεται (υποκατηγορία Α2) από σιγοκαίσιμο.
κατηγορία Β – καύση υγρών ουσιών που δεν διαλύονται (υποκατηγορία Β1) και διαλύονται (υποκατηγορία Β2) στο νερό.
κατηγορία C - καύση αερίων.
κατηγορία D - καύση ελαφρών μετάλλων, με εξαίρεση τα αλκάλια (υποκατηγορία D1) αλκαλικά (υποκατηγορία D2), καθώς και ενώσεις που περιέχουν μέταλλα (υποκατηγορία D3).
κλάση Ε – καύση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων υπό τάση.
3. Δείκτες κινδύνου πυρκαγιάς και έκρηξης ουσιών και υλικών. Μέθοδοι για τον προσδιορισμό τους.
Ο κίνδυνος πυρκαγιάς και έκρηξης ουσιών και υλικών είναι ένα σύνολο ιδιοτήτων που χαρακτηρίζουν την ευαισθησία τους στην εμφάνιση και εξάπλωση της καύσης, τα χαρακτηριστικά της καύσης και την ικανότητα να υποκύπτουν στην καύση. Σύμφωνα με αυτούς τους δείκτες, το GOST 12.1.044-89 διακρίνει τα μη εύφλεκτα, τα χαμηλά εύφλεκτα και τα εύφλεκτα υλικά και ουσίες.
Μη εύφλεκτο (άκαυστο) - ουσίες και υλικά που δεν μπορούν να καούν ή να απανθρακωθούν στον αέρα υπό την επίδραση πυρκαγιάς ή υψηλή θερμοκρασία. Αυτά είναι υλικά ορυκτής προέλευσης και υλικά κατασκευασμένα με βάση τους - κόκκινο τούβλο, τούβλο άμμου ασβέστη, σκυρόδεμα, αμίαντος, ορυκτοβάμβακας, αμιαντοτσιμέντο και άλλα υλικά, καθώς και τα περισσότερα μέταλλα. Σε αυτήν την περίπτωση, οι μη εύφλεκτες ουσίες μπορεί να είναι επικίνδυνες για τη φωτιά, για παράδειγμα, ουσίες που απελευθερώνουν εύφλεκτα προϊόντα όταν αλληλεπιδρούν με το νερό. Ένα επαρκές κριτήριο για να συμπεριληφθεί σε αυτή την ομάδα είναι η αδυναμία του υλικού να καεί σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 900°C. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει φυσικά και τεχνητά οργανικά υλικά και μέταλλα που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή.
Ουσίες και υλικά χαμηλής ευφλεκτότητας (δύσκολα) που είναι ικανά να αναφλεγούν, να σιγοκαίουν ή να απανθρακωθούν στον αέρα από πηγή ανάφλεξης, αλλά δεν μπορούν να καούν ή να απανθρακωθούν ανεξάρτητα μετά την αφαίρεσή τους. Αυτά περιλαμβάνουν υλικά που περιέχουν εύφλεκτα και άκαυστα συστατικά, για παράδειγμα ξύλο όταν είναι βαθιά εμποτισμένο με αντιπυρογόνα (bechefit). σκληρό υλικό από πεπιεσμένες ίνες; τσόχα εμποτισμένη με διάλυμα αργίλου, μερικά πολυμερή και άλλα υλικά.
Εύφλεκτο (καύσιμο) - ουσίες και υλικά που είναι ικανά να καούν (αυθόρμητα), καθώς και να αναφλεγούν, να σιγοκαίουν ή να απανθρακωθούν από πηγή ανάφλεξης ή να καούν ανεξάρτητα μετά την αφαίρεσή τους.
Με τη σειρά του, η ομάδα εύφλεκτων ουσιών και υλικών περιλαμβάνει εύφλεκτες ουσίες και υλικά - αυτές είναι ουσίες και υλικά που μπορούν να αναφλεγούν από μια βραχυπρόθεσμη (έως 30 δευτερόλεπτα) δράση μιας πηγής ανάφλεξης χαμηλής ενέργειας. Από την άποψη της πυρασφάλειας, οι δείκτες των ιδιοτήτων κινδύνου πυρκαγιάς και έκρηξης εύφλεκτων ουσιών και υλικών είναι ζωτικής σημασίας. Το GOST 12.1.044-89 προβλέπει πάνω από 20 τέτοιους δείκτες. Ο κατάλογος αυτών των δεικτών που είναι απαραίτητοι και επαρκείς για την αξιολόγηση του κινδύνου πυρκαγιάς και έκρηξης ενός συγκεκριμένου αντικειμένου εξαρτάται από τη συνολική κατάσταση της ουσίας, τον τύπο καύσης (ομοιογενής ή ετερογενής) και καθορίζεται από ειδικούς.
Χαμηλότερη τιμήθερμοκρασία στην οποία αναβοσβήνει ένα μείγμα αέρα και ατμού εύφλεκτο υγρό, που ονομάζεται σημείο ανάφλεξης (t αναφ) Βαθμός κίνδυνος πυρκαγιάςτα εύφλεκτα υγρά καθορίζονται από το σημείο ανάφλεξής τους. Σύμφωνα με αυτό, τα εύφλεκτα υγρά χωρίζονται στις ακόλουθες κατηγορίες:
1η τάξη: t αναφ < – 13 о C;
2η τάξη: t αναφ= – 13…28 o C
3η τάξη: t αναφ= 29... 61°C;
4η τάξη: t αναφ= 62…120°С;
5η τάξη: t αναφ> 120°C;
Τα υγρά των τριών πρώτων κατηγοριών ταξινομούνται συμβατικά ως εύφλεκτα ( LVZH). Ιδιαίτερα χαρακτηριστικάεύφλεκτο υγρό είναι ότι τα περισσότερα από αυτά, ακόμη και σε συνηθισμένες θερμοκρασίες σε εγκαταστάσεις παραγωγής, μπορεί να σχηματίσει μίγματα ατμού-αέρα με συγκεντρώσεις εντός των ορίων διάδοσης της φλόγας, δηλ. εκρηκτικά μείγματα.
ΠΡΟΣ ΤΗΝ LVZHπεριλαμβάνει: βενζίνη ( t αναφαπό -44 έως -17°C). βενζόλιο ( t αναφ-12 o C); μεθυλική αλκοόλη ( t αναφ=8 o C); αιθανόλη (t αναφ=13 o C); κηροζίνη τρακτέρ ( t αναφ=4-8 o C), κ.λπ.
Τα υγρά των κατηγοριών 4 και 5 είναι εύφλεκτα υγρά ( GJ)
Το GJ περιλαμβάνει: κηροζίνη φωτισμού (tf = 48-50 o C); Έλαιο βαζελίνης (t vsp =135 o C); λάδι μετασχηματιστή (tvsp =160 o C); λάδι μηχανής (tvsp =170 o C) κ.λπ.
Κατά την ανάφλεξη, απελευθερώνεται επαρκής ποσότητα θερμότητας για να σχηματιστούν ατμοί και αέρια ενός εύφλεκτου υγρού, εξασφαλίζοντας συνεχή φλεγόμενη καύση ακόμη και μετά από έκθεση σε θερμική ώθηση. Η χαμηλότερη τιμή θερμοκρασίας στην οποία, υπό ειδικές συνθήκες δοκιμής, μια ουσία εκπέμπει ατμούς ή αέρια με τέτοιο ρυθμό που, μετά την ανάφλεξή τους, εξωτερική πηγήπαρατηρείται μια λάμψη - η αρχή μιας σταθερής καύσης, που ονομάζεται θερμοκρασία ανάφλεξης (t επιπλέει).
Οι θερμοκρασίες φλας και ανάφλεξης των υγρών είναι πολύ κοντά, γεγονός που καθορίζει τον υψηλό κίνδυνο πυρκαγιάς τους.
Το σημείο ανάφλεξης και το σημείο ανάφλεξης των υγρών διαφέρουν κατά 5-25 o C. Όσο χαμηλότερο είναι το σημείο ανάφλεξης του υγρού, τόσο μικρότερη είναι αυτή η διαφορά και, κατά συνέπεια, τόσο πιο επικίνδυνο για τη φωτιά είναι το υγρό. Η θερμοκρασία ανάφλεξης χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ομάδας αναφλεξιμότητας των ουσιών, για την αξιολόγηση του κινδύνου πυρκαγιάς του εξοπλισμού και των τεχνολογικών διεργασιών που σχετίζονται με την επεξεργασία εύφλεκτων ουσιών και για την ανάπτυξη μέτρων για την εξασφάλιση πυρασφάλειας.
Θερμοκρασία αυτανάφλεξης (t svpl) είναι η χαμηλότερη θερμοκρασία ουσιών στην οποία, υπό ειδικές συνθήκες δοκιμής, εμφανίζεται μια απότομη αύξηση του ρυθμού εξώθερμων ογκομετρικών αντιδράσεων, η οποία οδηγεί στην εμφάνιση φλεγόμενης καύσης ή έκρηξης απουσία εξωτερικής πηγής φλόγας. Η θερμοκρασία αυτανάφλεξης των ουσιών εξαρτάται από διάφορους παράγοντες και ποικίλλει σε μεγάλο εύρος. Το πιο σημαντικό είναι η εξάρτηση της θερμοκρασίας αυτανάφλεξης μιας συγκεκριμένης ουσίας από τον όγκο και γεωμετρικό σχήμαεύφλεκτο μείγμα. Με την αύξηση του όγκου του εύφλεκτου μείγματος, ενώ η μορφή του παραμένει αμετάβλητη, η θερμοκρασία αυτανάφλεξης μειώνεται, επειδή περισσότερο ευνοϊκές συνθήκεςγια τη συσσώρευση θερμότητας στο εύφλεκτο μείγμα. Καθώς ο όγκος του εύφλεκτου μείγματος μειώνεται, η θερμοκρασία αυτοανάφλεξής του αυξάνεται.
Για κάθε εύφλεκτο μείγμα, υπάρχει ένας κρίσιμος όγκος στον οποίο δεν συμβαίνει αυτανάφλεξη λόγω του γεγονότος ότι η περιοχή μεταφοράς θερμότητας ανά μονάδα όγκου του εύφλεκτου μείγματος είναι τόσο μεγάλη ώστε ο ρυθμός παραγωγής θερμότητας λόγω της αντίδρασης οξείδωσης, ακόμη και σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, δεν μπορεί να υπερβεί τον ρυθμό απομάκρυνσης της θερμότητας. Αυτή η ιδιότητα των εύφλεκτων μιγμάτων χρησιμοποιείται για τη δημιουργία φραγμών στην εξάπλωση της φλόγας. Η τιμή της θερμοκρασίας αυτανάφλεξης χρησιμοποιείται για την επιλογή του τύπου αντιεκρηκτικού ηλεκτρικού εξοπλισμού, κατά την ανάπτυξη μέτρων για τη διασφάλιση του κινδύνου πυρκαγιάς και έκρηξης των τεχνολογικών διεργασιών, καθώς και κατά την ανάπτυξη προτύπων ή τεχνικές προδιαγραφέςσε ουσίες και υλικά.
Θερμοκρασία αυτανάφλεξης ( t SVPL) του εύφλεκτου μείγματος υπερβαίνει σημαντικά το σημείο ανάφλεξης ( t αναφ) και θερμοκρασία ανάφλεξης (tflash) – κατά εκατοντάδες βαθμούς.
Σύμφωνα με το GOST 12.1.004-91 «SSBT. Ασφάλεια φωτιάς. Γενικές απαιτήσεις», ανάλογα με το σημείο ανάφλεξης, τα υγρά χωρίζονται σε εύφλεκτα (εύφλεκτα υγρά) και εύφλεκτα υγρά (CG). Τα εύφλεκτα υγρά έχουν σημείο ανάφλεξης όχι μεγαλύτερο από 61°C (σε κλειστό χωνευτήριο) ή 66°C (σε ανοιχτό χωνευτήριο) και τα αέρια υγρά έχουν σημείο ανάφλεξης πάνω από 61°C.
Τα εύφλεκτα υγρά είναι εύφλεκτες ουσίες (υλικά, μείγματα) που μπορούν να αναφλεγούν από βραχυπρόθεσμη έκθεση σε φλόγα σπίρτου, σπινθήρα, ζεστό ηλεκτρικό καλώδιο και παρόμοιες πηγές ανάφλεξης χαμηλής ενέργειας. Αυτά περιλαμβάνουν σχεδόν όλα τα εύφλεκτα αέρια (για παράδειγμα, υδρογόνο, μεθάνιο, μονοξείδιο του άνθρακα κ.λπ.), εύφλεκτα υγρά με σημείο ανάφλεξης όχι μεγαλύτερο από 61 ° C σε κλειστό χωνευτήριο ή 66 ° C σε ανοιχτό χωνευτήριο (για παράδειγμα, ακετόνη, βενζίνη, βενζόλιο, τολουόλιο, αιθυλική αλκοόλη, κηροζίνη, νέφτι, κ.λπ.), καθώς και όλες οι στερεές ουσίες (υλικά) που αναφλέγονται από τη φλόγα ενός σπίρτου ή καυστήρα που απλώνεται στην επιφάνεια ενός οριζόντια τοποθετημένου δείγματος δοκιμής (για παράδειγμα, ρινίσματα ξηρού ξύλου, πολυστυρένιο κ.λπ.).
Οι εύφλεκτες ουσίες είναι εύφλεκτες ουσίες (υλικά, μείγματα) που μπορούν να αναφλεγούν μόνο υπό την επίδραση ισχυρή πηγήανάφλεξη (π.χ. μεταφορικός ιμάντας πολυβινυλοχλωριδίου, αφρός ουρίας για σφράγιση της επιφάνειας των βράχων σε υπόγεια ορυχεία, εύκαμπτος ηλεκτρικά καλώδιαμε μόνωση PVC, σωλήνες εξαερισμούαπό δέρμα βινυλίου κ.λπ.).
Οι επικίνδυνες ιδιότητες των στερεών και των υλικών χαρακτηρίζονται από την τάση τους να καίγονται (ανάφλεξη), τα χαρακτηριστικά καύσης και την ικανότητά τους να σβήνουν με τη μία ή την άλλη μέθοδο.
Στερεά υλικά και ουσίες διαφορετικής χημικής σύνθεσης καίγονται διαφορετικά. Η καύση των στερεών έχει χαρακτήρα πολλαπλών σταδίων. Τα απλά στερεά (ανθρακίτης, οπτάνθρακας, αιθάλης κ.λπ.), τα οποία είναι χημικά καθαρός άνθρακας, θερμαίνονται ή σιγοκαίνονται χωρίς να παράγουν σπινθήρες, φλόγες ή καπνό, καθώς δεν χρειάζεται να αποσυντεθούν πριν αντιδράσουν με το οξυγόνο του αέρα.
Καύση συμπλόκου χημική σύνθεσηΟι στερεές εύφλεκτες ουσίες (ξύλο, καουτσούκ, πλαστικά κ.λπ.) συμβαίνουν σε δύο στάδια: αποσύνθεση, η οποία δεν συνοδεύεται από φλόγα και εκπομπή φωτός. καύση, η οποία χαρακτηρίζεται από την παρουσία φλόγας ή σιγοκαίει.
Οι πυρκαγιές κατηγορίας «Β» είναι η καύση υγρών ουσιών που μπορεί να είναι διαλυτές στο νερό (αλκοόλες, ακετόνη, γλυκερίνη) και αδιάλυτες (βενζίνη, λάδι, μαζούτ).
Ακριβώς όπως τα στερεά, τα εύφλεκτα υγρά απελευθερώνουν ατμούς όταν καίγονται. Η διαδικασία εξάτμισης διαφέρει μόνο στην ταχύτητα - στα υγρά συμβαίνει πολύ πιο γρήγορα.
Το επίπεδο κινδύνου εύφλεκτων υγρών εξαρτάται από το σημείο ανάφλεξης - τη χαμηλότερη θερμοκρασία μιας συμπυκνωμένης ουσίας στην οποία οι ατμοί πάνω από αυτό μπορούν να αναφλεγούν υπό την επίδραση μιας πηγής ανάφλεξης, αλλά η καύση δεν συμβαίνει αφού εξαλειφθεί. Επίσης, ο βαθμός επικινδυνότητας των εύφλεκτων υγρών επηρεάζεται από τη θερμοκρασία ανάφλεξης, το εύρος ευφλεκτότητας, τον ρυθμό εξάτμισης, τη χημική αντιδραστικότητα υπό την επίδραση της θερμότητας, την πυκνότητα και τον ρυθμό διάχυσης ατμών.
Εύφλεκτα υγρά θεωρούνται τα υγρά με σημείο ανάφλεξης έως 61°C (βενζίνη, κηροζίνη), εύφλεκτα υγρά είναι εκείνα με σημείο ανάφλεξης πάνω από 61°C (οξέα, φυτικά και λιπαντικά έλαια).
Τα ακόλουθα υλικά μπορούν να προκαλέσουν πυρκαγιά κατηγορίας Β:
Τα χρώματα καίγονται καλά, παράγοντας μεγάλες ποσότητες πυκνού μαύρου καπνού και τοξικών αερίων. Όταν τα χρώματα ή τα βερνίκια πιάνουν φωτιά, συχνά συμβαίνουν εκρήξεις στα δοχεία στα οποία βρίσκονται.
Είναι αδύνατο να σβήσετε χρώματα, βερνίκια και σμάλτα με νερό λόγω του χαμηλού σημείου ανάφλεξης. Το νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για την ψύξη των γύρω αντικειμένων ή για την κατάσβεση της ξηρής βαφής.
Η καύση χρωμάτων και βερνικιών καταστέλλεται με αφρό, σε ορισμένες περιπτώσεις με πυροσβεστήρες διοξειδίου του άνθρακα ή σκόνης.
Τα αλκοόλ καίγονται με μια μπλε διαφανή φωτιά με μια μικρή ποσότητακαπνός.
Η καύση υγρών υδρογονανθράκων χαρακτηρίζεται από μια πορτοκαλί φλόγα και το σχηματισμό πυκνού, σκούρου καπνού.
Οι εστέρες και τα τερπένια καίγονται συνοδευόμενα από βρασμό στην επιφάνειά τους.
Κατά την καύση πετρελαιοειδών, ελαίων και λιπών, απελευθερώνεται ένα τοξικό, ερεθιστικό αέριο, η ακρολεΐνη.
Η κατάσβεση εύφλεκτων και εύφλεκτων υγρών δεν είναι εύκολη υπόθεση και κάθε φωτιά έχει τα δικά της χαρακτηριστικά και τη σειρά καταστολής της. Πρώτα, πρέπει να εμποδίσετε τη ροή του υγρού στη φωτιά.
Τα γύρω αντικείμενα και τα δοχεία με αναμμένα υγρά πρέπει να ψύχονται με νερό. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να σβήσετε μια πυρκαγιά κατηγορίας Β:
Παραφίνες και άλλα παρόμοια προϊόντα πετρελαίου. Το σβήσιμο τους με νερό απαγορεύεται αυστηρά και επικίνδυνο. Οι μικρές πυρκαγιές μπορούν να κατασταλούν με πυροσβεστήρες διοξειδίου του άνθρακα. Μεγάλες πυρκαγιές- χρησιμοποιώντας αφρό.
Όλα τα εύφλεκτα υγρά είναι ικανά να εξατμιστούν και η καύση τους συμβαίνει μόνο στη φάση ατμού που βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια του υγρού. Η ποσότητα του ατμού εξαρτάται από τη σύσταση και τη θερμοκρασία του υγρού. Η καύση ατμών στον αέρα είναι δυνατή μόνο σε μια ορισμένη συγκέντρωση.
Η χαμηλότερη θερμοκρασία ενός υγρού στην οποία η συγκέντρωση των ατμών του σε ένα μείγμα με αέρα εξασφαλίζει την ανάφλεξη του μείγματος από μια ανοιχτή πηγή ανάφλεξης χωρίς επακόλουθη σταθερή καύση ονομάζεται σημείο ανάφλεξης. Στο σημείο ανάφλεξης, δεν λαμβάνει χώρα σταθερή καύση, καθώς σε αυτή τη θερμοκρασία η συγκέντρωση του μίγματος υγρού ατμού και αέρα δεν είναι σταθερή, κάτι που είναι απαραίτητο για μια τέτοια καύση. Η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια του φλας δεν είναι αρκετή για να συνεχιστεί η καύση και η ουσία δεν έχει ακόμη θερμανθεί αρκετά. Για να ανάψετε ένα υγρό, δεν χρειάζεστε μια βραχυπρόθεσμη, αλλά μια μακροχρόνια πηγή ανάφλεξης, η θερμοκρασία της οποίας θα ήταν υψηλότερη από τη θερμοκρασία αυτανάφλεξης του μείγματος ατμών αυτού του υγρού με τον αέρα.
Σύμφωνα με το GOST 12.1.004-76, ως εύφλεκτο υγρό (FL) νοείται ένα υγρό που μπορεί να καεί ανεξάρτητα μετά την αφαίρεση της πηγής ανάφλεξης και έχει σημείο ανάφλεξης πάνω από +61 ° C (σε κλειστό χωνευτήριο) ή +66 ° Γ (σε ανοιχτό χωνευτήριο).
Ένα εύφλεκτο υγρό (FLL) είναι ένα υγρό που μπορεί να καεί ανεξάρτητα μετά την αφαίρεση της πηγής ανάφλεξης και έχει σημείο ανάφλεξης όχι υψηλότερο από +61 ° C (σε κλειστό χωνευτήριο) ή +66 ° C (σε ανοιχτό χωνευτήριο).
Το σημείο ανάφλεξης είναι η χαμηλότερη θερμοκρασία στην οποία ένα υγρό γίνεται ιδιαίτερα επικίνδυνο από την άποψη της φωτιάς, επομένως η τιμή του λαμβάνεται ως βάση για την ταξινόμηση των εύφλεκτων υγρών ανάλογα με τον βαθμό κινδύνου πυρκαγιάς τους. Ο κίνδυνος πυρκαγιάς και έκρηξης των υγρών μπορεί επίσης να χαρακτηριστεί από τα όρια θερμοκρασίας ανάφλεξης των ατμών τους.
Η θερμοκρασία του υγρού στην οποία η συγκέντρωση κορεσμένων ατμών στον αέρα σε έναν κλειστό όγκο είναι ικανή να αναφλεγεί όταν εκτεθεί σε πηγή ανάφλεξης ονομάζεται κατώτερο όριο θερμοκρασίας ανάφλεξης. Η θερμοκρασία του υγρού στην οποία η συγκέντρωση κορεσμένων ατμών στον αέρα σε έναν κλειστό όγκο μπορεί ακόμα να αναφλεγεί όταν εκτεθεί σε μια πηγή ανάφλεξης ονομάζεται ανώτερο όριο θερμοκρασίας ανάφλεξης.
Τα όρια θερμοκρασίας ανάφλεξης ορισμένων υγρών δίνονται στον πίνακα. 29.
Πίνακας 29 Όρια θερμοκρασίας ανάφλεξης για ορισμένα υγρά: ακετόνη, βενζίνη A-76, βενζόλιο, κηροζίνη τρακτέρ, αιθυλική αλκοόλη.
Τα όρια θερμοκρασίας δείχνουν σε ποιο εύρος θερμοκρασίας οι υγροί ατμοί θα σχηματίσουν εύφλεκτα μείγματα με τον αέρα.
Για να δημιουργηθεί ατμός NTPRP πάνω από την επιφάνεια ενός υγρού, αρκεί να θερμανθεί σε θερμοκρασία ίση με το NTPRP όχι ολόκληρη η μάζα του υγρού, αλλά μόνο το επιφανειακό του στρώμα.
Παρουσία IR, ένα τέτοιο μείγμα θα είναι ικανό να αναφλεγεί. Στην πράξη, οι έννοιες του σημείου ανάφλεξης και της θερμοκρασίας ανάφλεξης χρησιμοποιούνται συχνότερα.
Κάτω από σημείο ανάφλεξηςκατανοούν τη χαμηλότερη θερμοκρασία ενός υγρού στην οποία, κάτω από ειδικές συνθήκες δοκιμής, σχηματίζεται συγκέντρωση υγρού ατμού πάνω από την επιφάνειά του που είναι ικανή να αναφλεγεί από την ανάφλεξη, αλλά ο ρυθμός σχηματισμού τους είναι ανεπαρκής για την επακόλουθη καύση. Έτσι, τόσο στο σημείο ανάφλεξης όσο και στο χαμηλότερο όριο θερμοκρασίας ανάφλεξης πάνω από την επιφάνεια του υγρού, σχηματίζεται ένα χαμηλότερο όριο συγκέντρωσης ανάφλεξης, αλλά στην τελευταία περίπτωση, το HKPRP δημιουργείται από κορεσμένο ατμό. Επομένως, το σημείο ανάφλεξης είναι πάντα ελαφρώς υψηλότερο από το NTPRP. Αν και στο σημείο ανάφλεξης υπάρχει μια βραχυπρόθεσμη ανάφλεξη ατμών στον αέρα, η οποία δεν είναι ικανή να εξελιχθεί σε σταθερή καύση ενός υγρού, ωστόσο, υπό ορισμένες συνθήκες, μια αναλαμπή ατμών υγρού μπορεί να είναι πηγή πυρκαγιάς.
Το σημείο ανάφλεξης λαμβάνεται ως βάση για την ταξινόμηση των υγρών σε εύφλεκτα υγρά (FLL) και εύφλεκτα υγρά (CL). Τα εύφλεκτα υγρά περιλαμβάνουν υγρά με σημείο ανάφλεξης σε κλειστό χωνευτήριο 61 0 C ή σε ανοιχτό χωνευτήριο 65 0 C και κάτω, GL - με σημείο ανάφλεξης σε κλειστό χωνευτήριο άνω των 61 0 C ή σε ανοιχτό χωνευτήριο 65 0 ΝΤΟ.
Κατηγορία I – ιδιαίτερα επικίνδυνα εύφλεκτα υγρά, αυτά περιλαμβάνουν πολύ εύφλεκτα υγρά με σημείο ανάφλεξης -18 0 C και κάτω σε κλειστό χωνευτήριο ή από -13 0 C και κάτω σε ανοιχτό χωνευτήριο.
Κατηγορία II – μόνιμα επικίνδυνα εύφλεκτα υγρά, αυτά περιλαμβάνουν πολύ εύφλεκτα υγρά με σημείο ανάφλεξης πάνω από -18 0 C έως 23 0 C σε κλειστό χωνευτήριο ή από -13 έως 27 0 C σε ανοιχτό χωνευτήριο.
Κατηγορία III – εύφλεκτα υγρά, επικίνδυνα σε υψηλές θερμοκρασίες αέρα, περιλαμβάνουν πολύ εύφλεκτα υγρά με σημείο ανάφλεξης από 23 έως 61 0 C σε κλειστό χωνευτήριο ή από 27 έως 66 0 C σε ανοιχτό χωνευτήριο.
Ανάλογα με το σημείο ανάφλεξης, καθιερώνονται ασφαλείς μέθοδοι αποθήκευσης, μεταφοράς και χρήσης υγρών για διάφορους σκοπούς. Το σημείο ανάφλεξης των υγρών που ανήκουν στην ίδια κατηγορία αλλάζει φυσικά με τις αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες των μελών της ομόλογης σειράς (Πίνακας 4.1).
Πίνακας 4.1.
Φυσικές ιδιότητες των αλκοολών
|
Μοριακός |
Πυκνότητα, |
Θερμοκρασία, Κ |
||
|
Μεθύλ CH 3 OH | ||||
|
Αιθύλιο C 2 H 5 OH | ||||
|
η-Προπύλιο C3H70H | ||||
|
η-βουτυλ C 4 H 9 OH | ||||
|
η-Αμυλ C5H110H | ||||
Το σημείο ανάφλεξης αυξάνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους, του σημείου βρασμού και της πυκνότητας. Αυτά τα μοτίβα στην ομόλογη σειρά υποδεικνύουν ότι το σημείο ανάφλεξης σχετίζεται με φυσικές ιδιότητεςουσίες είναι από μόνες τους μια φυσική παράμετρος. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το μοτίβο των αλλαγών στο σημείο ανάφλεξης σε ομόλογες σειρές δεν μπορεί να επεκταθεί σε υγρά που ανήκουν σε διαφορετικές κατηγορίες οργανικών ενώσεων.
Κατά την ανάμιξη εύφλεκτων υγρών με νερό ή τετραχλωράνθρακα, η πίεση των εύφλεκτων ατμών σε αυτό η ίδια θερμοκρασία μειώνεται, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση του σημείου ανάφλεξης. Μπορείτε να αραιώσετε το καύσιμο υγρό σε τέτοιο βαθμό ώστε το μείγμα που προκύπτει να μην έχει σημείο ανάφλεξης (βλ. Πίνακα 4.2).
Η πρακτική της πυρόσβεσης δείχνει ότι η καύση υγρών που είναι πολύ διαλυτά στο νερό σταματά όταν η συγκέντρωση του εύφλεκτου υγρού φτάσει το 10-25%.
Πίνακας 4.2.
Για δυαδικά μείγματα εύφλεκτων υγρών που είναι πολύ διαλυτά μεταξύ τους, το σημείο ανάφλεξης βρίσκεται μεταξύ των σημείων ανάφλεξης των καθαρών υγρών και πλησιάζει το σημείο ανάφλεξης ενός από αυτά, ανάλογα με τη σύνθεση του μείγματος.
ΜΕ αυξάνοντας τη θερμοκρασία του υγρού, τον ρυθμό εξάτμισης αυξάνεται και σε μια ορισμένη θερμοκρασία φτάνει σε τέτοια τιμή που μόλις το αναφλεγόμενο μείγμα συνεχίζει να καίει μετά την αφαίρεση της πηγής ανάφλεξης. Αυτή η θερμοκρασία του υγρού συνήθως ονομάζεται θερμοκρασία ανάφλεξης. Για εύφλεκτα υγρά, διαφέρει κατά 1-5 0 C από το σημείο ανάφλεξης και για εύφλεκτα υγρά - κατά 30-35 0 C. Στη θερμοκρασία ανάφλεξης των υγρών, δημιουργείται μια σταθερή (στάσιμη) διαδικασία καύσης.
Υπάρχει συσχέτιση μεταξύ του σημείου ανάφλεξης σε ένα κλειστό χωνευτήριο και του κατώτερου ορίου θερμοκρασίας ανάφλεξης, που περιγράφεται από τον τύπο:
Τ ήλιος – Τ ν.π. = 0,125Τ ήλιος + 2. (4,4)
Αυτή η σχέση ισχύει στο T sun< 433 К (160 0 С).
Η σημαντική εξάρτηση των θερμοκρασιών φλας και ανάφλεξης από τις πειραματικές συνθήκες προκαλεί ορισμένες δυσκολίες στη δημιουργία μιας μεθόδου υπολογισμού για την εκτίμηση των τιμών τους. Ένα από τα πιο κοινά από αυτά είναι η ημι-εμπειρική μέθοδος που προτείνει ο V. I. Blinov:
,
(4.5)
όπου T ήλιος – σημείο ανάφλεξης, (ανάφλεξη), K;
p ήλιος – μερική πίεση κορεσμένου ατμού ενός υγρού στη θερμοκρασία φλας (ανάφλεξης), Pa;
D 0 – συντελεστής διάχυσης υγρών ατμών, m 2 /s;
n είναι ο αριθμός των μορίων οξυγόνου που απαιτούνται για την πλήρη οξείδωση ενός μορίου καυσίμου.
Καύσηείναι μια χημική αντίδραση οξείδωσης μιας ουσίας, που συνοδεύεται από απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας θερμότητας και συνήθως λαμπερής λάμψης (φλόγα). Η διαδικασία καύσης είναι δυνατή παρουσία τριών παραγόντων: μιας εύφλεκτης ουσίας, ενός οξειδωτικού και μιας πηγής ανάφλεξης (παλμός). Οι οξειδωτικοί παράγοντες μπορεί να είναι το οξυγόνο, το χλώριο, το φθόριο, το βρώμιο, το ιώδιο και τα οξείδια του αζώτου.
Ως αποτέλεσμα μπορεί να προκληθεί καύση φλας, πυρκαγιά, ανάφλεξη, αυθόρμητη καύση, αυθόρμητη καύση ή έκρηξη εύφλεκτης ουσίας.
Λάμψηαντιπροσωπεύει την ταχεία καύση ενός εύφλεκτου μείγματος, που δεν συνοδεύεται από το σχηματισμό συμπιεσμένων αερίων όταν εισάγεται μια πηγή ανάφλεξης σε αυτό. Σε αυτήν την περίπτωση, η ποσότητα της θερμότητας που παράγεται κατά τη διάρκεια μιας βραχυπρόθεσμης διαδικασίας φλας είναι ανεπαρκής για να συνεχιστεί η καύση.
Φωτιά -το φαινόμενο της καύσης που συμβαίνει υπό την επίδραση μιας πηγής ανάφλεξης. Οι πηγές ανάφλεξης μπορεί να είναι φλόγα, ενέργεια ακτινοβολίας, σπινθήρας, θερμαινόμενη επιφάνεια κ.λπ.
Ανάφλεξη- Πρόκειται για φωτιά που συνοδεύεται από την εμφάνιση φλόγας. Σε αντίθεση με το φλας, η ποσότητα θερμότητας κατά την ανάφλεξη που μεταφέρεται στην εύφλεκτη ουσία από την πηγή ανάφλεξης είναι επαρκής για να συνεχιστεί η καύση, δηλ. για τον έγκαιρο σχηματισμό ατμών και αερίων πάνω από την επιφάνεια μιας ουσίας που μπορεί να καεί.
Ταυτόχρονα, η υπόλοιπη μάζα της καύσιμης ουσίας παραμένει σχετικά ψυχρή.
Αυτοανάφλεξη– φαινόμενο απότομη αύξησηο ρυθμός οξείδωσης μιας ουσίας που οδηγεί σε καύση απουσία πηγής ανάφλεξης. Η οξείδωση συμβαίνει λόγω της προσρόφησης του ατμοσφαιρικού οξυγόνου και της συνεχούς θέρμανσης της ουσίας λόγω της θερμότητας της αντίδρασης χημικής οξείδωσης. Υλικά σκουπίσματος εμποτισμένα με τεχνικό λάδι, τύρφη, άνθρακας κ.λπ.
Αυτοανάφλεξη- Πρόκειται για αυθόρμητη καύση που συνοδεύεται από την εμφάνιση φλόγας.
Έκρηξη (εκρηκτική καύση)- αυτή είναι η καύση μιας ουσίας, που συνοδεύεται από μια εξαιρετικά γρήγορη απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας ενέργειας, η οποία προκαλεί τη θέρμανση των προϊόντων καύσης σε υψηλές θερμοκρασίες και μια απότομη αύξηση της πίεσης.
Με φωτιά ονομάζεται ανεξέλεγκτη καύση έξω από ειδικό τζάκι.
Αναχαίτηση– έντονη επιβράδυνση της ταχύτητας χημικές αντιδράσειςοξείδωση στη φλόγα.
Όλες οι εύφλεκτες ουσίες μπορούν να είναι σε υγρή, αέρια και στερεή κατάσταση.
Εύφλεκτα υγρά.Οι κύριες παράμετροι των εύφλεκτων ιδιοτήτων ενός υγρού είναι οι θερμοκρασίες φλας, ανάφλεξης και αυτανάφλεξης, καθώς και τα όρια συγκέντρωσης και θερμοκρασίας ανάφλεξης ενός μείγματος υγρού ατμού και αέρα.
Το σημείο ανάφλεξης είναι ένα από τα κύρια σημάδια που καθορίζουν τον κίνδυνο πυρκαγιάς των υγρών.
Τα υγρά, ανάλογα με το σημείο ανάφλεξης των ατμών, χωρίζονται σε δύο κατηγορίες:
1. εύφλεκτα υγρά (εύφλεκτα υγρά) με σημείο ανάφλεξης όχι μεγαλύτερο από 61*C (σε κλειστό χωνευτήριο) ή 66*C (σε ανοιχτό χωνευτήριο). Τέτοια υγρά είναι, για παράδειγμα, η βενζίνη, η ακετόνη κ.λπ.
2. εύφλεκτα υγρά (FL) με σημείο ανάφλεξης πάνω από 61 * C (σε κλειστό χωνευτήριο), για παράδειγμα, λάδι, μαζούτ κ.λπ.
Θερμοκρασία ανάφλεξηςείναι η θερμοκρασία μιας εύφλεκτης ουσίας στην οποία εκπέμπει εύφλεκτα αέρια και ατμούς με τέτοιο ρυθμό ώστε, μετά την ανάφλεξη από μια πηγή ανάφλεξης, να εμφανίζεται σταθερή καύση.
Θερμοκρασία αυτανάφλεξηςΕχει μεγάλης σημασίαςγια την αξιολόγηση του κινδύνου έκρηξης διεργασιών που συμβαίνουν υπό πίεση σε κλειστά δοχεία. Χαρακτηρίζει την πιθανότητα έναρξης φλεγόμενης καύσης μιας ουσίας όταν έρχεται σε επαφή με το οξυγόνο του αέρα.
Τα πιο επικίνδυνα είναι τα υγρά με θερμοκρασία αυτανάφλεξης μικρότερη από 15*C
Ένα μείγμα εύφλεκτων ουσιών με ένα οξειδωτικό μπορεί να καεί μόνο εάν υπάρχει μια ορισμένη ποσότητα καυσίμου σε αυτό. Κατώτερο (ανώτερο) όριο ευφλεκτότητας συγκέντρωσης Ονομάζουν την ελάχιστη (μέγιστη) δυνατή εξάπλωση της φλόγας μέσω του μείγματος σε οποιαδήποτε απόσταση από την πηγή ανάφλεξης.
Όρια θερμοκρασίας ανάφλεξης- αυτές είναι οι θερμοκρασίες μιας εύφλεκτης ουσίας στις οποίες βρίσκεται κορεσμένα ζευγάριασχηματίζουν σε ένα συγκεκριμένο οξειδωτικό περιβάλλον συγκεντρώσεις ίσες με το κατώτερο και το ανώτερο όριο συγκέντρωσης ανάφλεξης, αντίστοιχα.
Εύφλεκτα αέρια. Οι κύριες παράμετροι της εκρηκτικότητας των εύφλεκτων αερίων είναι το κατώτερο και το ανώτερο όριο συγκέντρωσης ανάφλεξης, που χαρακτηρίζεται από το κλάσμα όγκου των εύφλεκτων αερίων στο μείγμα (%). Μόνο σε αυτήν την περιοχή το μείγμα μπορεί να αναφλεγεί από πηγή ανάφλεξης με επακόλουθη διάδοση της φλόγας. Για παράδειγμα, τα κατώτερα και ανώτερα όρια ευφλεκτότητας σε μείγμα με αέρα είναι (σε%): για την αμμωνία - 15 και 288, για το υδρογόνο - 4 και 75, για το μεθάνιο - 5 και 15. Σε συγκεντρώσεις μικρότερες από το κατώτερο όριο, το μείγμα είναι φτωχό σε καύσιμο και απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια μιας αναλαμπής, η θερμότητα δεν είναι αρκετή για να αναφλέξει άλλα σωματίδια. Σε συγκεντρώσεις πάνω από το ανώτατο όριο, το μείγμα είναι πολύ πλούσιο σε καύσιμο και δεν εμφανίζεται ανάφλεξη λόγω έλλειψης οξειδωτικού.
Όλες οι ουσίες εύφλεκτο και εύφλεκτο , χωρίζονται σε 8 ομάδες:
1 - Εκρηκτικά -νιτρογλυκερίνη, τετρύλιο, TNT, αμμωνίτες. δυναμίτιδα; 2– Εκρηκτικές ουσίες – δινιτροχλωρίδιο, βενζόλιο, αιθέρες νιτρικό οξύ, νιτρικό αμμώνιο;
3 - Ουσίες ικανές να σχηματίσουν εκρηκτικά μείγματα με βιολογικά προϊόντα, - υπερχλωρικό κάλιο, υπεροξείδια νατρίου, καλίου και βαρίου, νιτρικό κάλιο, βάριο, ασβέστιο, νάτριο.
4 – Συμπιεσμένα και υγροποιημένα αέρια:
α) εύφλεκτα και εκρηκτικά αέρια - υδρογόνο, μεθάνιο, προπάνιο, αμμωνία, υδρόθειο.
β) αδρανή και μη εύφλεκτα αέρια - αργό, ήλιο, νέον, διοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του θείου;
γ) αέρια που υποστηρίζουν την καύση - συμπιεσμένο και υγρό οξυγόνο και αέρας.
5 – Ουσίες που αναφλέγονται αυθόρμητα σε επαφή με τον αέρα ή το νερό,- μεταλλικό κάλιο, νάτριο και ασβέστιο, καρβίδιο του ασβεστίου, ασβέστιο και φώσφορο νάτριο, σκόνη ψευδαργύρου, σκόνη αλουμινίου, πυροφορικές μεσαλικές σκόνες και ενώσεις.
6 – Εύφλεκτες και εύφλεκτες ουσίες:
α) υγρά - βενζίνη, βενζόλιο, δισουλφίδιο του άνθρακα, ακετόνη, ξυλόλιο, νέφτι, κηροζίνη, τολουόλιο, οργανικά έλαια, οξικός αμυλεστέρας, αιθυλική και μεθυλική αλκοόλη.
β) στερεά - κόκκινος φώσφορος, ναφθαλίνη.
7 – Ουσίες που μπορεί να προκαλέσουν πυρκαγιά, - βρώμιο, νιτρικό, θειικό και χλωροσουλφονικό οξύ, υπερμαγγανικό κάλιο.
8 – Εύφλεκτες ουσίες– βαμβάκι, θειάφι, αιθάλη.
Η εκδήλωση πυρκαγιών σε κτίρια και κατασκευές, τα χαρακτηριστικά της εξάπλωσης της πυρκαγιάς εξαρτώνται από τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται αυτά τα κτίρια και κατασκευές και ποιες είναι οι διαστάσεις τους.
Ικανότητα οικοδομικά υλικάκαι ονομάζονται οι κατασκευές που αναφλέγονται, καίγονται ή σίγουν υπό την επίδραση της φωτιάς ή της υψηλής θερμοκρασίας ευφλεκτότητα.
Ανάλογα με το βαθμό ευφλεκτότητας Τα οικοδομικά υλικά και οι κατασκευές χωρίζονται σε τρεις ομάδες:
άφλεκτος– υπό την επίδραση μιας πηγής ανάφλεξης (φωτιά, υψηλή θερμοκρασία), δεν αναφλέγονται, δεν σιγοκαίνονται ή απανθρακώνονται (για παράδειγμα, σκυρόδεμα, οπλισμένο σκυρόδεμα, τούβλο κ.λπ.).
πυρίμαχο– υπό την επίδραση μιας πηγής ανάφλεξης, είναι δύσκολο να αναφλεγούν, να σιγοκαίνονται ή να απανθρακώνονται και συνεχίζουν να καίγονται ή να σιγοκαίνονται μόνο με την παρουσία πηγής ανάφλεξης. Μετά την αφαίρεση της πηγής πυρκαγιάς, η καύση και το σιγαστήρα σταματά. Ανθεκτικά στην καύση περιλαμβάνουν γύψο και προϊόντα σκυροδέματοςμε οργανικά πληρωτικά, ξύλο εμποτισμένο με πυρίμαχες ενώσεις κ.λπ.
καύσιμο– υπό την επίδραση μιας πηγής ανάφλεξης, αναφλέγεται και συνεχίζει να καίγεται ή να σιγοκαίει μετά την αφαίρεσή του. Η ξυλεία, η πίσσα, η τσόχα στέγης και πολλά πλαστικά υλικά είναι εύφλεκτα.
Ευφλεκτότητα κτιριακές κατασκευέςκαθορίζεται, κατά κανόνα, από την ευφλεκτότητα των υλικών. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, η ευφλεκτότητα των κατασκευών αποδεικνύεται μικρότερη από την ευφλεκτότητα των υλικών που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του.
Η ικανότητα των κατασκευών να αντιστέκονται στις επιπτώσεις της φωτιάς με την πάροδο του χρόνου διατηρώντας τις λειτουργικές τους ιδιότητες ονομάζεται αντοχή στη φωτιά.
Η πυραντίσταση των κατασκευών χαρακτηρίζεται από ένα όριο πυραντίστασης, το οποίο είναι ο χρόνος μετά τον οποίο η κατασκευή χάνει τη φέρουσα ή κλειστή της ικανότητα σε περίπτωση πυρκαγιάς.
Σύμφωνα με την αντίσταση στη φωτιά τα κτίρια χωρίζονται σε 5 μοίρες και όσο αυξάνεται ο βαθμός, το όριο αντίστασης στη φωτιά μειώνεται. Για παράδειγμα, σε κτίρια 1 και 2 βαθμών πυραντίστασης, όλες οι κατασκευές (τοίχοι, δάπεδα, επενδύσεις, χωρίσματα) κατασκευάζονται από πυρίμαχα υλικά με όρια πυραντίστασης από 0,25 έως 4 ώρες.
Στα κτίρια 3ου βαθμού, οι τοίχοι είναι κατασκευασμένοι από πυρίμαχα υλικά, τα δάπεδα και τα χωρίσματα είναι κατασκευασμένα από πυρίμαχα υλικά και τα συνδυασμένα καλύμματα είναι κατασκευασμένα από εύφλεκτα υλικά. Τα κτίρια του 4ου βαθμού πυραντίστασης έχουν τοίχους και οροφές από πυρίμαχα υλικά και συνδυασμένα καλύμματα και χωρίσματα είναι κατασκευασμένα από εύφλεκτα υλικά. Στα κτίρια 5ου βαθμού, όλες οι κατασκευές είναι κατασκευασμένες από εύφλεκτα υλικά.
Εκτίμηση των κινδύνων παραγωγής πυρκαγιάς, έκρηξης και πυρκαγιάς.
Οι συνθήκες που ευνοούν την εκδήλωση και την ανάπτυξη πυρκαγιάς σε βιομηχανικούς χώρους και τον προσδιορισμό της πιθανής κλίμακας και των συνεπειών της εξαρτώνται από τις ουσίες που χρησιμοποιούνται, επεξεργάζονται ή αποθηκεύονται σε ένα δεδομένο κτίριο ή δομή, καθώς και από τα χαρακτηριστικά της λύσης σχεδιασμού και σχεδιασμού του. .
Σύμφωνα με τους οικοδομικούς κώδικες και κανονισμούς βιομηχανικά κτίριακαι οι αποθήκες με βάση τους κινδύνους έκρηξης, έκρηξης και πυρκαγιάς χωρίζονται σε 6 κατηγορίες: A, B, C, D, E, E.
Κατηγορία Α– εκρηκτικές βιομηχανίες που συνδέονται με τη χρήση εύφλεκτων αερίων, των οποίων το κατώτερο όριο έκρηξης είναι το 10% ή λιγότερο του όγκου του αέρα· υγρά με σημείο ανάφλεξης ατμών έως 28*C συμπεριλαμβανομένων, υπό την προϋπόθεση ότι αυτά τα αέρια και τα υγρά μπορούν να σχηματίσουν εκρηκτικά μείγματα σε όγκο που υπερβαίνει το 5% του όγκου του δωματίου. ουσίες ικανές να εκραγούν και να καούν όταν αλληλεπιδρούν με το νερό, το οξυγόνο του αέρα ή μεταξύ τους.
Η κατηγορία Α περιλαμβάνει την παραγωγή που σχετίζεται με τη χρήση μετάλλου νατρίου και καλίου, ακετόνης, διθειάνθρακα, αιθέρων και αλκοολών (μεθυλ και αιθυλ, κ.λπ.), καθώς και χρωματοπωλεία, χώρους με παρουσία υγροποιημένα αέρια. Στο σιδηρόδρομο μεταφορά - πρόκειται για σημεία και αποθήκες για πλύσιμο και απαέρωση δεξαμενών που περιέχουν εύφλεκτα υγρά (εύφλεκτα υγρά), που περιλαμβάνουν βενζίνη, βενζόλιο, αργό πετρέλαιο κ.λπ., αποθήκες επικίνδυνων εμπορευμάτων, χρωματοπωλεία που χρησιμοποιούν νιτροχρώματα, βερνίκια και διαλύτες από εύφλεκτα υγρά με σημείο ανάφλεξης ατμών 28*C και κάτω, κ.λπ.
Κατηγορία Β– βιομηχανίες επικίνδυνες για πυρκαγιά και έκρηξη που περιλαμβάνουν τη χρήση εύφλεκτων αερίων, των οποίων το κατώτερο εκρηκτικό όριο είναι περισσότερο από το 10% του όγκου του αέρα· υγρά με σημείο ανάφλεξης ατμών από 28 έως 61 * C συμπεριλαμβανομένων. υγρά που θερμαίνονται υπό συνθήκες παραγωγής σε σημείο ανάφλεξης ή υψηλότερο· εύφλεκτες σκόνες και ίνες, των οποίων το κατώτερο εκρηκτικό όριο είναι 65 g/m3 ή λιγότερο ανά όγκο αέρα, υπό την προϋπόθεση ότι αυτά τα αέρια, υγρά και σκόνες μπορούν να σχηματίσουν εκρηκτικά μείγματα σε όγκο που υπερβαίνει το 5% του όγκου του δωματίου. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει εργαστήρια, τμήματα, τμήματα μεταφοράς, ατμομηχανές, αποθήκες πολλαπλών μονάδων και εργαστήρια εργοστασίων με παραγωγή έργα ζωγραφικήςκαι χρήση αλκοολούχων βερνικιών και χρωμάτων με σημείο ανάφλεξης πόρων από 28 έως 61 * C συμπεριλαμβανομένων, αποθήκες και αποθήκες των καθορισμένων βερνικιών και χρωμάτων, αποθήκες καυσίμου ντίζελ, ράφια άντλησης και αποστράγγισης για τη μεταφορά αυτού του καυσίμου, συνεργεία επισκευής για μηχανές ντίζελ με πλύσιμο δεξαμενών καυσίμων κ.λπ.
Κατηγορία Β– επικίνδυνες πυρκαγιές βιομηχανίες που σχετίζονται με τη χρήση υγρών με σημείο ανάφλεξης ατμών πάνω από 61 * C. εύφλεκτες σκόνες ή ίνες, των οποίων το κατώτερο όριο έκρηξης είναι περισσότερο από 65 g/m3 ανά όγκο αέρα· ουσίες που μπορούν να καούν μόνο όταν αλληλεπιδρούν με το νερό, το οξυγόνο του αέρα ή μεταξύ τους. στερεές εύφλεκτες ουσίες και υλικά. Παραδείγματα παραγωγής αυτής της κατηγορίας είναι οι εγκαταστάσεις λίπανσης αποθηκών και εργοστασίων ατμομηχανών και βαγονιών, οι εγκαταστάσεις πετρελαίου υποσταθμών έλξης, οι μονάδες εμποτισμού και επισκευής στρωτηρίων και οι αποθήκες ξυλείας. βάσεις δοχείων, εκδοτήρια εισιτηρίων, σπίτια επικοινωνίας, βιβλιοθήκες κ.λπ.
Κατηγορία Γ– παραγωγή που σχετίζεται με την επεξεργασία άκαυλων ουσιών και υλικών σε θερμή, λιωμένη ή πυρακτωμένη κατάσταση, συνοδευόμενη από την απελευθέρωση ακτινοβολούμενη θερμότητα, σπινθήρες και φλόγες. στερεός. υγρές και αέριες ουσίες που καίγονται ή χρησιμοποιούνται ως καύσιμο. Αυτή η κατηγορία παραγωγής περιλαμβάνει αποθήκες ντίζελ ατμομηχανών, καταστήματα θερμοστάμπας, χύτευση, επίδεσμο, τρόλεϊ, τμήματα συγκόλλησης διαφόρων καταστημάτων, καταστήματα σφυρηλάτησης κ.λπ.
Κατηγορία Δ– παραγωγή που σχετίζεται με την επεξεργασία άκαυλων ουσιών και υλικών σε ψυχρή κατάσταση. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει εργαστήρια ψυχρή εργασίαμέταλλα, φυσώντας και σταθμούς συμπίεσης, αποθήκες ηλεκτρομηχανών κ.λπ.
Κατηγορία Ε– παραγωγή εκρηκτικών που περιλαμβάνει τη χρήση εύφλεκτων αερίων χωρίς υγρή φάση και εκρηκτικής σκόνης σε τέτοιες ποσότητες που μπορούν να σχηματίσουν εκρηκτικά μείγματα σε όγκο. υπερβαίνει το 5% του όγκου του δωματίου και όταν, σύμφωνα με τις συνθήκες τεχνολογική διαδικασίαμόνο μια έκρηξη είναι δυνατή (χωρίς μεταγενέστερη καύση). ουσίες ικανές να εκραγούν (επίσης χωρίς μεταγενέστερη καύση) όταν αλληλεπιδρούν με το νερό, το οξυγόνο του αέρα ή μεταξύ τους. Οι εγκαταστάσεις παραγωγής της κατηγορίας Ε περιλαμβάνουν μπαταρίες, χώρους και σταθμούς παραγωγής ασετυλίνης, χώρους αυτόματου τηλεφωνικού κέντρου, θέσεις σηματοδότησης και επικοινωνιών κ.λπ.
