Особливості горіння лвж та гж рідин. Горючі та легкозаймисті рідини. Концентраційні межі займання. Клас пожежі горючих рідин

Підприємства, на яких переробляються або використовуються горючі рідини, є великою пожежною небезпекою. Це тим, що горючі рідини легко спалахують, інтенсивніше горять, утворюють вибухонебезпечні пароповітряні суміші і погано піддаються гасіння водою.
Горіння рідинвідбувається лише у паровій фазі. Швидкість випаровування та кількість парів рідини залежать від її природи та температури. Кількість насичених пар над поверхнею рідини залежить від її температури та атмосферного тиску. У стані насичення число молекул, що випаровуються, дорівнює числу конденсуються, і концентрація пари залишається постійною. Горіння пароповітряних сумішей можливе лише певному діапазоні концентрацій, тобто. вони характеризуються концентраційними межами поширення полум'я (НКПРП та ВКПРП).
Нижні (верхні) концентраційні межі поширення полум'я- мінімальний (максимальний) вміст паливної речовини в однорідній суміші з окислювальним середовищем, при якому можливе поширення полум'я по суміші на будь-яку відстань від джерела запалювання.
Концентраційні межіможуть бути виражені через температуру (при атмосферному тиску). Значення температури рідини, при яких концентрація насичених пар у повітрі над рідиною дорівнює концентраційним межам поширення полум'я, називаються температурними межами поширення полум'я (займання) (нижньою та верхньою відповідно – НТПРП і ВТПРП).
Таким чином, процес займання та горіння рідин можна подати наступним чином. Для займання необхідно, щоб рідина була нагріта до певної температури (не менше нижньої температурної межі поширення полум'я). Після запалення швидкість випаровування повинна бути достатньою для підтримки постійного горіння. Ці особливості горіння рідин характеризуються температурами спалаху та займання.
Відповідно до ГОСТ 12.1.044 " Пожежвибухонебезпечність речовин та матеріалівтемпературою спалаху називається найменша температура конденсованої речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань над його поверхнею утворюються пари, здатні спалахувати в повітрі від джерела запалювання; стійке горіння при цьому не виникає. Температура спалаху відповідає нижній температурній межі займання.
Температуру спалахувикористовують для оцінки займистості рідини, а також при розробці заходів для забезпечення пожежо- та вибухобезпеки ведення технологічних процесів.
Температурою займанняназивається найменше значення температури рідини, у якому інтенсивність випаровування її така, що після запалення зовнішнім джерелом виникає самостійне полум'яне горіння.
Залежно від чисельного значення температури спалаху рідини поділяються на легкозаймисті (ЛЗР) та горючі (ГР).
До легкозаймистих рідин відносяться рідини з температурою спалаху не більше 61 про З у закритому тиглі або 66 про З у відкритому тиглі.
Для ЛЗР температура займання зазвичай на 1-5 про З вище температури спалаху, а горючих рідин ця різниця може досягати 30-35?С.
Відповідно до ГОСТ 12.1.017-80, залежно від температури спалаху ЛЗР поділяються на три розряди.
Особливо небезпечні ЛЗР- З температурою спалаху від -18 про С і нижче в закритому тиглі або від -13 про С і нижче у відкритому тиглі. До особливо небезпечних ЛЗР належать ацетон, діетиловий спирт, ізопентан та ін.
Постійно небезпечні ЛЗР- це горючі рідини з температурою спалаху від -18 о С до +23 о С в закритому тиглі або від -13 о С до +27 о С у відкритому тиглі. До них відносяться бензил, толуол, етиловий спирт, етилацетат та ін.
Небезпечні при підвищеній температурі ЛЗР- це горючі рідини з температурою спалаху від 23 про С до 61 про С у закритому тиглі. До них відносяться хлорбензол, скипидар, уайт-спірит та ін.
Температура спалаху рідин, Що належать до одного класу (рідкі вуглеводні, спирти та ін), закономірно змінюється в гомологічному ряду, підвищуючись із збільшенням молекулярної маси, температури кипіння та щільності. Температуру спалаху визначають експериментальним та розрахунковим шляхом.
Експериментально температуру спалаху визначають у приладах закритого і відкритого типу:
- У закритому тиглі на приладі Мартенса-Пенськогоза методикою, викладеною у ГОСТ 12.1.044-89, – для нафтопродуктів;
– у відкритому тиглі на приладі ТБ ВНДІПОза методикою, наведеною в ГОСТ 12.1.044-89, - для хімічних органічних продуктів і на приладі Бренкена за методикою, викладеною в тому ж ГОСТі, - для нафтопродуктів та олій.

Горінням називають складний фізико-хімічний процес взаємодії горючої речовини та окислювача, що характеризується самоприскорюваним хімічним перевищенням і супроводжується виділенням великої кількості теплоти та променистої енергії.

Для виникнення та розвитку процесу горіння необхідні горюча речовина, окислювач та джерело займання, що ініціює реакцію між пальним та окислювачем. Горіння відрізняється різноманіттям видів та особливостей. Залежно від агрегатного стану горючих речовин, горіння може бути гомогенним та гетерогенним.При гомогенному горінні компоненти горючої суміші знаходяться в однаковому агрегатному стані (частіше в газоподібному). Причому, якщо реагуючі компоненти перемішані, відбувається горіння попередньо перемішаної суміші, яке іноді називають кінетичним (оскільки швидкість горіння в цьому випадку залежить тільки від кінетики хімічних перетворень). Якщо газоподібні компоненти не перемішані, відбувається дифузне горіння (наприклад, при надходженні потоку горючих пар у повітря). Процес горіння лімітується дифузією окислювача. Горіння, що характеризується наявністю розділу фаз у горючій системі (наприклад, горіння рідини та твердих матеріалів), є гетерогенним. Горіння диференціюється також за швидкістю поширення полум'я, і ​​залежно від цього фактора воно може бути дефлаграційним (у межах кількох м/с), вибуховим (десятки та сотні м/с) та детонаційним (тисячі м/с). Крім того, горіння буває ламінарним (пошарове поширення фронту полум'я по свіжій горючій суміші) та турбулентним (перемішування шарів потоку з підвищеною швидкістю вигоряння).

Як правило, пожежі характеризуються гетерогенним дифузним горінням, а швидкість горіння залежить від дифузії кисню повітря у середовищі. Виникнення та розвитку пожеж істотно залежить від ступеня пожежної небезпеки речовин. Однією з критеріїв пожежної небезпеки твердих, рідких і газоподібних речовин температура самозаймання, тобто. здатність речовини самозайматися.

Для зародження ендогенної пожежі необхідна наявність речовини, здатної швидко окислятися за низьких температур, внаслідок чого може статися самозаймання. Ця властивість речовини отримала назву хімічної активності самозаймання. В результаті окислення та накопичення тепла самонагрівання перетворюється на займання.

Запалення - це якісно новий та відмінний від самонагрівання процес, що відрізняється великими швидкостями окислення, виділенням теплоти та випромінюванням світла. Самонагрівання та самозаймання зароджується окремими невеликими гніздами, у зв'язку з чим виявити його дуже важко.

Самозаймання відбувається внаслідок накопичення тепла всередині речовини і залежить від впливу зовнішнього джерела тепла.

Всі речовини щодо їх небезпеки щодо самозаймання можна поділити на чотири групи:

* Речовини, здатні самозайматися при контакті з повітрям при звичайній температурі (рослинні олії, оліфа, масляні фарби, грунтовки, бурі та кам'яні вугілля, білий фосфор, алюмінієва та магнієва пудра, сажа і т.д.);

* речовини, здатні самозайматися при підвищених температурах навколишнього повітря (50°С і вище) і в результаті зовнішнього нагріву до температур, близьких до температур їх займання і самозаймання (плівки нітролаків піроксилінові та нітрогліцеринові пороху, рослинні напіввисихаючі олії та приготовані з них оліфи і т.д.);

* Речовини, контакт яких з водою викликає процес горіння (лужні метали, карбіди лужних металів, карбід кальцію, алюмінію і т.д.);

* Речовини, що викликають самозаймання горючих речовин при контакті з ними (азотна, магнієва, хлорноватиста, хлориста та інші кислоти, їх ангідриди та солі; перекису натрію, калію, водню та ін; гази - окислювачі - кисень, хлор та ін).

Найважливішою характеристикою твердих сипких матеріалів є ступінь їх займання.

Всі матеріали, незалежно від сфери застосування діляться на три групи:

* Незгоральні матеріали,які під впливом вогню чи високої температури не спалахують, не тліють і не обвугливаются.

* Важкозаймисті матеріали,які під впливом вогню або високої температури спалахують, тліють або обвугуються і продовжують горіти або тліти за наявності джерела вогню, а після видалення джерела вогню горіння та тління припиняється.

* Згоряються матеріали,які під впливом вогню або високої температури спалахують або тліють і продовжують горіти або тліти після видалення джерела вогню.

Деякі хімічні речовини, горючі та мастильні матеріали у певних концентраціях та умовах здатні не тільки до спалаху від джерел тепла, а й до вибуху.

Пожежна небезпека речовин (газоподібних, рідких, твердих) визначається рядом показників, характеристика та кількість яких залежать від агрегатного стану цієї речовини.

Критеріями пожежної небезпеки твердих, рідких та газоподібних речовин є: температура спалаху, температура займання та самозаймання, індекс поширення полум'я, кисневий індекс, коефіцієнт димоутворення, показник токсичності продуктів горіння тощо.

Одним із критеріїв пожежної небезпеки горючих рідин є температура спалаху.

Температурою спалаху парипаливної рідини називається та мінімальна температура рідини, за якої в умовах нормального тиску рідина виділяє над своєю вільною поверхнею пари в кількості, достатній для утворення з повітрям навколишнього середовища суміші, що спалахує при піднесенні до неї відкритого вогню.

До легкозаймистих рідин(ЛЗР) відносяться рідини, здатні самостійно горіти після видалення джерела запалювання та мають температуру спалаху не вище 61°? у закритому тиглі та 66°С у відкритому тиглі.

До горючих рідин(ГЖ) відносяться рідини, здатні самостійно горіти після видалення джерела запалювання і мають спалаху температуру вище 61°? у закритому тиглі та 66°С у відкритому тиглі.

Температурою займанняназивають ту мінімальну температуру, при якій рідина, що нагрівається в певних умовах, загоряється при піднесенні до неї полум'я і горить протягом (не менше) 5с. Температура спалаху небезпечніша, ніж температура спалаху, оскільки пари та рідина при запаленні продовжують горіти після видалення полум'я.

При будівельних роботах, особливо при приготуванні мастик, фарбувальних роботах, необхідно чітко знати ступінь займистості матеріалів і конструкцій, що знаходяться поблизу, правильно організувати контроль за попередженням пожеж і забезпечити необхідною кількістю засобів гасіння.

Залежно від виду пального матеріалу пожежі поділяються на класи: А, В, С та Д (рис. 4.2.1.).

Пожежі супроводжуються небезпечними та шкідливими явищами, які необхідно враховувати при проектуванні та будівництві будівель та споруд, веденні робіт. З погляду пожежної безпеки дуже важливо ухвалити правильне планувальне рішення, запропонувати захист будівельних конструкцій, передбачити необхідні шляхи евакуації.

Вибух – це різновид горінняі характеризується надзвичайно швидкими процесами фізико-хімічних перетворень горючих речовин з утворенням величезних кількостей теплової енергії практично без розсіювання тепла в навколишнє середовище.

Розрізняють дві концентраційні межі вибуховості речовин.

Мінімальна концентрація газу, пари або пилу в суміші з повітрям, здатна до займання або вибуху називаєтьсянижньою межею займання (НП).

Найбільша концентрація газів або пар у повітрі, при якій ще можливе займання або вибух (надалі з підвищенням концентрації займання або вибух вважаються неможливими)н відгукуєтьсяверхньою межею займання (ВП).

Вибухвід горіння відрізняється ще більшою швидкістю розповсюдження вогню. Так, швидкість поширення полум'я у вибуховій суміші, що знаходиться в закритій трубі, 2000 - 3000 м/с. Згоряння суміші з такою швидкістю називається детонацією. Виникнення детонації пояснюється стисненням, нагріванням і рухом суміші, що не згоріла, перед фронтом полум'я, що призводить до прискорення поширення полум'я і виникнення в суміші ударної хвилі. Повітряні ударні хвилі, що утворюються при вибуху газоповітряної суміші, мають великий запас енергії і поширюються на значні відстані. Під час руху вони руйнують споруди і можуть спричинити нещасні випадки. Оцінка небезпеки повітряних ударних хвиль для людей та різних споруд проводиться за двома основними параметрами - тиску у фронті ударної хвилі?Р та стиску ф. Під фазою стиснення розуміється час дії надлишкового тиску хвилі. При ф? 11 мс безпечним для людей вважається тиск 0,9-113 Па. Розрахунки безпечних відстаней для людей при потенційній загрозі вибуху ведуться тільки за тиском у фронті ударної хвилі, тому що при вибухах завжди ф у багато разів більше 11 мс

Вибухо- та пожежонебезпечність речовин залежить від їх агрегатного стану (газоподібні, рідкі, тверді), фізико-хімічних властивостей, умов зберігання та застосування.

Основними показниками, що характеризують пожежну небезпеку горючих газівє концентраційні межі займання, енергія запалення, температура горіння, нормальна швидкість поширення полум'я та інших.

Горіння суміші газу з повітрям можливе у певних межах, званих концентраційними межами займання. Мінімальні та максимальні концентрації горючих газів у повітрі, здатні займатися, називаються відповідно нижнім та верхнім концентраційними межами займання.

Енергія запалювання визначається мінімальною енергією іскри електричного розряду, що займає цю газоповітряну суміш. Величина енергії запалення залежить від природи газу та концентрації. Енергія запалювання є однією з основних характеристик вибухонебезпечних середовищ при вирішенні питань забезпечення вибухобезпеки електроустаткування та розроблення заходів щодо запобігання утворенню статичної електрики.

Температура горіння- Це температура продукту хімічної реакції при горінні суміші без теплових втрат. Вона залежить від природи пального газу та концентрації його суміші. Найбільша температура горіння більшість горючих газів становить 1600-2000 °З.

Нормальною швидкістю поширення полум'я називається швидкість, з якою рухається гранична поверхня між згорілою і незгорілою частинами суміші щодо незгорілої. Чисельно нормальна швидкість полум'я дорівнює кількості (об'єму) горючої суміші, що вигоряє на одиниці площі полум'я в одиницю часу. Нормальна швидкість полум'я залежить від природи газу та концентрації його суміші. Більшість горючих газів нормальна швидкість полум'я перебуває у межах 0,3-0,8 м/с.

Нормальна швидкість полум'я є однією з основних фізико-хімічних характеристик, що визначають властивості суміші, і визначають швидкість згоряння і час вибуху. Чим більша нормальна швидкість полум'я, тим менший час вибуху і тим жорсткіші його параметри.

Горіння легкозаймистих і горючих рідин відбувається тільки в паровій фазі. Горіння парів у повітрі, як і газів, можливе й у певному діапазоні концентрацій. Так як Максимально можливий вміст пари в повітрі не може бути більшим, ніж у стані насичення, то концентраційні межі займання можуть бути виражені через температуру. Значення температури рідини, при яких концентрація насиченої пари в повітрі над рідиною дорівнює концентраційним межам займання, називається температурними межами займання (нижньою і верхньою відповідно).

Таким чином, для займання та горіння рідини необхідно, щоб рідина була нагріта до температури, не меншої ніж нижня температурна межа займання. Після запалення швидкість випаровування повинна бути достатньою для підтримки постійного горіння. Ці особливості горіння рідин характеризуються температурами спалаху та займання.

Температурою спалахуназивається найменше значення температури рідини, коли він над її поверхнею утворюється паровоздушная суміш, здатна спалахувати від стороннього джерела запалювання. У цьому стійкого горіння рідини немає.

За температурою спалахи рідини діляться на легкозаймисті (ЛЗР). температура спалаху яких не перевищує 45 ° С (спирти, ацетон, бензин та ін) та горючі (ГР), температура спалаху яких більше 45 ° С (олії, мазути, гліцерин та ін).

Температурою займанняназивається найменше значення температури рідини, за якої інтенсивність випаровування її така, що після запалення зовнішнім джерелом виникає самостійне полум'яне горіння. Для ЛЗР температура займання зазвичай на 1-5 °С вище температури спалаху, а для ГЗ ця різниця може досягати 30-35 °С.

Пароповітряні суміші, як і газоповітряні, є вибухонебезпечними. Їхня вибухонебезпечність характеризується параметрами, що визначають вибухонебезпечність газоповітряних сумішей, - енергією запалювання, температурою горіння, нормальною швидкістю поширення полум'я та ін.

Пожежна небезпека твердих горючихречовин та матеріалів характеризується теплотворною здатністю 1 кг речовини, температурами горіння, самозаймання та займання, швидкістю вигоряння та поширення горіння по поверхні матеріалів.

Пожежно- та вибухонебезпечні властивості пилів визначаються концентраціями пилоповітряної суміші, наявності джерела запалювання з достатньою тепловою енергією, розміру порошинок та ін.

Дрібні частинки твердих горючих речовин розмірів 10-5-10-7 см можуть довгий час перебувати в повітрі у зваженому стані, утворюючи дисперсну систему - аеровзвесь. Для займання аэровзвеси необхідно, щоб концентрація пилу повітря була щонайменше нижнього концентраційного межі займання. Верхня концентраційна межа займання пилоповітряної суміші в більшості випадків є дуже високою і важко досяжною (для торф'яного пилу - 2200 г/м3, цукрової пудри - 1350 г/м3).

Теплова енергія джерела запалювання для займання пилоповітряної суміші повинна бути близько декількох МДж і більше.

Залежно від значення нижньої концентраційної межі займання пилу поділяються на вибухонебезпечні та пожежонебезпечні. До вибухонебезпечних відносяться пилу з нижньою концентраційною межею займання до 65 г/м3 (пил сірки, цукру, борошна), а пожежонебезпечним - пилу з нижньою межею займання вище 65 г/м3 (тютюновий та деревний пил).

Пожежну небезпеку речовин та матеріалів характеризують; і такі властивості, як схильність деяких речовин і матеріалів до електризації та самозаймання при зіткненні з повітрям (фосфор, сірчисті метали та ін.). водою (натрій, калій, карбід кальцію та ін) і один з одним (метан + хлор, азотна кислота + тирсу і т.д.).

Пожежна небезпека негорючих речовин та матеріалів визначається температурою, за якої вони обробляються, можливістю виділення іскор, полум'я, променистого тепла, а також втратою несучої здатності та руйнуванням.

Горіннямназивають хімічну реакцію окислення речовини, що супроводжується виділенням великої кількості тепла і зазвичай яскравим свіченням (полум'ям). Процес горіння можливий за наявності трьох факторів: палива, окислювача та джерела загоряння (імпульсу). Окислювачами може бути кисень, хлор, фтор, бром, йод, оксиди азоту.

Горіння може виникнути в результаті спалахи, спалаху, займання, самозаймання, самозаймання або вибуху палива.

Спалахє швидке згоряння горючої суміші, що не супроводжується утворенням стиснутих газів при внесенні в неї джерела запалювання. При цьому для продовження горіння виявляється недостатньою кількість тепла, що утворюється при короткочасному процесі спалаху.

Займання –явище виникнення горіння під впливом джерела запалювання. Джерелами запалення можуть бути полум'я, промениста енергія, іскра, розжарена поверхня тощо.

Запалення- Це займання, що супроводжується появою полум'я. На відміну від спалаху кількість тепла при займанні, передана паливної речовини джерела запалювання, достатньо продовження горіння, тобто. для своєчасного утворення парів та газів над поверхнею речовини, здатних горіти.

При цьому вся решта маси пального речовини залишається відносно холодною.

Самозаймання– явище різкого збільшення швидкості окислення речовини, що призводить до виникнення горіння без джерела запалювання. Окислення проходить внаслідок адсорбції кисню повітря та постійного нагрівання речовини за рахунок тепла хімічної реакції окиснення. Самозайматися можуть обтиральні матеріали, просочені технічним маслом, торф, кам'яне вугілля та ін.

Самозаймання- Це самозаймання, що супроводжується появою полум'я.

Вибух (вибухове горіння)– це горіння речовини, що супроводжується вкрай швидким виділенням великої кількості енергії, що викликає нагрівання продуктів згоряння до високих температур та різке підвищення тиску.

Пожежею називають неконтрольоване горіння поза спеціальним осередком.

Інгібування- Інтенсивне уповільнення швидкості хімічних реакцій окислення в полум'ї.

Усі горючі речовини можуть перебувати в рідкому, газоподібному та твердому стані.

Займисті рідини.Основними параметрами горючих властивостей рідини є температури спалаху, займання та самозаймання, а також концентраційні та температурні межі займання суміші парів рідини з повітрям.

Температура спалаху – одна з основних ознак, що визначають пожежну небезпеку рідин.

Рідини залежно від температури спалаху пар поділяються на два класи:

1. легкозаймисті рідини (ЛЗР) з температурою спалаху не вище 61°С (у закритому тиглі) або 66°С (у відкритому тиглі). Такими рідинами є, наприклад, бензин, ацетон та ін;

2. горючі рідини (ГШ) з температурою спалаху вище 61*С (у закритому тиглі), наприклад, олія, мазут та ін.

Температурою займанняназивають температуру пального речовини, коли він виділяє горючі гази і пари з такою швидкістю, що після займання їх від джерела запалювання виникає стійке горіння.

Температура самозайманнямає велике значення для оцінки вибухонебезпечності процесів, що протікають під тиском у закритих судинах. Вона характеризує можливість початку полум'яного горіння речовини при контакті з киснем повітря.

Найбільш небезпечними є рідини з температурою самозаймання менше 15*С

Суміш горючих речовин з окислювачем здатна горіти тільки за певного вмісту палива. Нижньою (верхньою) концентраційною межею займання називають мінімальне (максимальне) можливе поширення полум'я по суміші будь-яку відстань від джерела запалювання.

Температурні межі займання– це такі температури пального речовини, за яких його насичені пари утворюють у конкретному окислювальному середовищі концентрації, рівні відповідно нижньому і верхньому концентраційним межам займання.

Горючі гази. Основними параметрами вибухонебезпечності горючих газів є нижній і верхній концентраційні межі займання, що характеризуються об'ємною часткою горючих газів у суміші (%). Тільки в цій області суміш здатна спалахувати від джерела запалювання з подальшим поширенням полум'я. Наприклад, нижня і верхня межі займання в суміші з повітрям становлять (в %): для аміаку – 15 і 288, для водню – 4 і 75, для метану – 5 і 15. При концентраціях менше нижньої межі суміш бідна пальним і виділився при спалаху тепла недостатньо для займання інших частинок. При концентраціях більше верхньої межі суміш занадто багата на пальне і займання не відбувається через нестачу окислювача.

Усі речовини, здатні до займання та займання , Поділяють на 8 груп:

1 - Вибухові речовини –нітрогліцерин, тетрил, тротил, амоніти. динаміт; 2– Вибухонебезпечні речовини – динітрохлор, бензол, ефіри азотної кислоти, аміачна селітра;

3 - Речовини, здатні утворювати вибухові суміші з органічними продуктами, - перхлорат калію, перекису натрію, калію та барію, азотнокислий калій, барій, кальцій, натрій;

4 – Стислі та скраплені гази:

а) горючі та вибухонебезпечні гази - водень, метан, пропан, аміак, сірководень;

б) інертні та негорючі гази - аргон, гелій, неон, вуглекислий газ, сірчистий ангідрид;

в) гази, що підтримують горіння, - стислий і рідкий кисень та повітря.

5 – Речовини, що самозаймаються при контакті з повітрям або водою,- металевий калій, натрій та кальцій, карбід кальцію, фосфористі кальцій та натрій, цинковий пил, алюмінієва пудра, пірофорні месалічні порошки та сполуки.

6 – Легкозаймисті та горючі речовини:

а) рідини – бензин, бензол, сірковуглець, ацетон, ксилол, скипидар, гас, толуол, органічні олії, амілацетат, етиловий та метиловий спирти;

б) тверді речовини – червоний фосфор, нафталін;

7 – Речовини, здатні викликати займання, - бром, азотна, сірчана та хлорсульфонна кислоти, марганцевокислий калій.

8 – Легкогорючі речовини- бавовна, сірка, сажа.

Виникнення пожеж у будинках та спорудах, особливості поширення вогню залежать від того, з яких матеріалів виконані ці будинки та споруди, які їх розміри.

Здатність будівельних матеріалів і конструкцій спалахувати, горіти або тліти під впливом вогню або високої температури називають займистістю.

За ступенем займистості будівельні матеріали та конструкції поділяють на три групи:

вогнетривкі- під дією джерела займання (вогню, високої температури), не спалахують, не тліють і не обвугливаються (наприклад, бетон, залізобетон, цегла та ін;)

важкозгоральні- під дією джерела займання важко спалахують, тліють або обвугливаються і продовжують горіти або тліти лише за наявності джерела займання. Після видалення джерела вогню горіння та тління припиняється. До важкозгоральних відносяться гіпсові та бетонні вироби з органічними заповнювачами, деревина, просочена вогнестійкими складами, та ін;

згоряються– під впливом джерела займання спалахує і продовжує горіти або тліти після його видалення. Згоряються лісоматеріали, бітум, руберойд, багато пластичних матеріалів.

Займистість будівельних конструкцій визначається, як правило, займистістю матеріалів. Однак у ряді випадків займистість конструкцій виявляється меншою, ніж займистість матеріалів, що входять до її складу.

Здатність конструкцій чинити опір впливу пожежі в часі при збереженні своїх експлуатаційних властивостей називають вогнестійкістю.

Вогнестійкість конструкцій характеризується межею вогнестійкості, що представляє собою час, після якого конструкція втрачає несучу або захищаючу здатність при пожежі.

За вогнестійкістю будівлі ділять на 5 ступенів, при цьому зі зростанням ступеня зменшується межа вогнестійкості. Наприклад, у будинках 1 і 2 ступенів вогнестійкості всі конструкції (стіни, перекриття, покриття, перегородки) виконують з вогнетривких матеріалів з межами вогнестійкості від 0,25 до 4 год.

У будинках 3 ступеня стіни виконують з вогнетривких матеріалів, перекриття і перегородки - з важкозгоряються, а суміщені покриття - з матеріалів, що згоряються. Будівлі 4 ступеня вогнестійкості мають стіни та перекриття із важкозгоряних, а суміщені покриття та перегородки із матеріалів, що згоряються. У будинках 5 ступеня всі конструкції виконують з матеріалів, що згоряються.

Оцінка пожежної, вибухової та вибухопожежної небезпеки виробництва.

Умови, що сприяють виникненню та розвитку пожежі у виробничих приміщеннях та визначають можливі її масштаби та наслідки, залежать від того, які речовини використовують, переробляють чи зберігають у даній будівлі чи споруді, а також від особливостей її конструктивно-планувального рішення.

Відповідно до будівельних норм та правил виробничі будівлі та склади по вибуховій, вибухопожежній та пожежній небезпеці поділяють на 6 категорій: А,Б,В,Г,Д,Є.

Категорія А- Вибухонебезпечні виробництва, пов'язані із застосуванням горючих газів, нижня межа вибуховості яких 10% і менше обсягу повітря; рідин з температурою спалаху парів до 28*С включно за умови, що зазначені гази та рідини можуть утворювати вибухонебезпечні суміші в об'ємі, що перевищує 5% об'єму приміщення; речовин, здатних вибухати та горіти при взаємодії з водою, киснем повітря або одна з одною.

До категорії А належать виробництва, пов'язані із застосуванням металевого натрію та калію, ацетону, сірковуглецю, ефірів та спиртів (метилового та етилового та ін.), а також фарбувальні цехи, ділянки з наявністю зріджених газів. На залізниці. транспорті – це пункти та депо промивання та дегазації цистерн з-під легкозаймистих рідин (ЛЗР), до яких належать бензин, бензол, сира нафта тощо, склади для небезпечних вантажів, малярські цехи, в яких застосовують нітрофарби, лаки та розчинники з ЛЗР з температурою спалаху парів 28*С і нижче, та ін.

Категорія Б- вибухопожежонебезпечні виробництва, пов'язані із застосуванням горючих газів, нижня межа вибуховості яких більше 10% обсягу повітря; рідин із температурою спалаху парів від 28 до 61 *С включно; рідин, нагрітих в умовах виробництва до температури спалаху та вище; горючих пилів і волокон, нижня межа вибуховості яких 65 г/м кубічний і менше обсягу повітря за умови, що зазначені гази, рідини та пилу можуть утворювати вибухонебезпечні суміші в обсязі, що перевищує 5% обсягу приміщення. До цієї категорії відносять цехи, ділянки, відділення вагонних, локомотивних, моторвагонних депо та цехи заводів з виробництвом малярних робіт та застосуванням спиртових лаків та фарб з температурою спалаху порів від 28 до 61 *С включно, склади та комори, зазначених лаків та фарб, склади дизельного палива, насосні та зливні естакади з переливу цього палива, цехи ремонту тепловозів з промиванням паливних баків та ін.

Категорія В– пожежонебезпечні виробництва, пов'язані із застосуванням рідин із температурою спалаху парів вище 61 *С; горючих пилів або волокон, нижня межа вибуху яких понад 65 г/м кубічний до об'єму повітря; речовин, здатних тільки горіти при взаємодії з водою, киснем повітря чи одна з одною; твердих згоряються речовин та матеріалів. Прикладами виробництва цієї категорії є мастильне господарство локомотивних та вагонних депо та заводів, олійне господарство тягових підстанцій, шпалопросочувальні та шпалоремонтні заводи, склади лісоматеріалів. тарні бази, квиткові каси, будинки зв'язку, бібліотеки тощо.

Категорія Г- виробництва, пов'язані з обробкою вогнетривких речовин і матеріалів у гарячому, розплавленому або розжареному стані, що супроводжується виділенням променистого тепла, іскор та полум'я; тверді. рідких та газоподібних речовин, які спалюються або утилізуються як паливо. До цієї категорії виробництв відносять тепловозні депо, цехи гарячого штампування, заливальні, бандажні, візкові, зварювальні ділянки різних цехів, ковальські цехи та ін.

Категорія Д– виробництва, пов'язані з обробкою вогнетривких речовин та матеріалів у холодному стані. Сюди можна віднести цехи холодної обробки металів, повітродувні та компресорні станції, електровозні депо тощо.

Категорія Е– вибухонебезпечні виробництва, пов'язані із застосуванням горючих газів без рідкої фази та вибухонебезпечного пилу в такій кількості, коли вони можуть утворювати вибухонебезпечні суміші в обсязі. що перевищує 5% обсягу приміщення, і коли за умовами технологічного процесу можливий лише вибух (без подальшого горіння); речовин, здатних вибухати (також без подальшого горіння) при взаємодії з водою, киснем повітря чи одна з одною. Виробництвами категорії Е є акумуляторні, ділянки та станції з виробництва ацетилену, приміщення АТС, постів СЦБ та зв'язку та ін.

Різні за хімічним складом тверді матеріали та речовини горять неоднаково. Прості (сажа, деревне вугілля, кокс, антрацит), що являють собою хімічно чистий вуглець, розжарюються або тліють без утворення іскор, полум'я та диму. Це пояснюється тим, що вони не потребують розкладання перед тим, як вступити до з'єднання з киснем повітря. Таке (безполум'яне) горіння зазвичай протікає повільно і називається гетерогенним(або поверхневим) горінням. Горіння складних за хімічним складом твердих горючих матеріалів (деревина, бавовна, каучук, гума, пластмаса та ін.) протікає у дві стадії: 1) розкладання, процеси якого не супроводжуються полум'ям та випромінюванням світла; 2) власне горіння, що характеризується наявністю полум'я чи тління. Таким чином, складні речовини самі не горять, а горять продукти їхнього розкладання. Якщо вони згоряють у газоподібній фазі, то таке горіння називають гомогенним.

Характерною особливістю горіння хімічно складних матеріалів та речовин є утворення полум'я та диму. Полум'я утворюють гази, пари і тверді речовини, в яких протікають обидві стадії горіння.

Дим є складною сумішшю продуктів горіння, що містять у собі тверді частинки. Залежно від складу горючих речовин, їх повного чи неповного згоряння дим має певний колір та запах.

Більшість пластмас та штучних волокон згораються. Вони горять з утворенням розріджених смол, у значній кількості виділяють окис вуглецю, хлористий водень, аміак, синильну кислоту та інші токсичні речовини.

Згоряються рідини більш пожежонебезпечні, ніж тверді горючі речовини, оскільки вони легше спалахують, інтенсивніше горять, утворюють вибухові пароповітряні суміші. Згоряння рідини самі по собі не горять. Горять їхні пари над поверхнею рідини. Кількість парів та швидкість їх утворення залежать від складу та температури рідини. Горіння пари в повітрі можливе тільки при певних їх концентраціях, що залежать від температури рідини.

Для характеристики ступеня пожежної небезпеки рідин, що згоряються, прийнято використовувати температуру спалаху. Чим нижча температура спалаху, тим небезпечніша рідина у пожежному відношенні. Температура спалаху визначається за спеціальною методикою і використовується для класифікації рідин, що згоряються, за ступенем їх пожежної небезпеки.

Горюча рідина (ГР)- це рідина, здатна самостійно горіти після видалення джерела запалювання і має спалаху більше 61 °С. Легкозаймиста рідина (ЛЗР)- Це рідина, що має температуру спалаху до 61 °С. Найнижчу температуру спалаху (-50 ° С) має сірковуглець, найвищу - лляне масло (300 ° С). Ацетон має температуру спалаху мінус 18, етиловий спирт - плюс 13?

Для ЛЗР температура займання більше температури спалаху зазвичай на кілька градусів, а для ГР на - 30 ... 35?

Температура самозаймання значно вища за температуру займання. Наприклад, ацетон може самозаймисти при температурі більше 500? С, бензин - близько 300?

До інших важливих властивостей (у пожежному відношенні) рідин, що згоряються, слід віднести високу щільність парів (важче повітря); малу щільність рідин (легше води) і нерозчинність більшості їх у воді, що дозволяє застосовувати для гасіння воду; здатність під час руху накопичувати статичну електрику; велику теплоту та швидкість згоряння.

Горючі гази (РР)становлять велику небезпеку не тільки тому, що горять, а й тому, що здатні утворювати вибухові суміші з повітрям чи іншими газами. Таким чином, усі горючі гази є вибухонебезпечними. Однак горючий газ здатний утворювати вибухові суміші з повітрям лише за певної концентрації. Найменша концентрація палива в повітрі, при якій вже можливе займання (вибух), називається нижньою концентраційною межею займання (НКПВ). Найбільша концентрація палива в повітрі, при якій ще можливе займання, називається верхньою концентраційною межею займання (ВКПВ). Область концентрацій, що лежить усередині цих кордонів, називається областю займання. НКПВ та ВКПВ вимірюються у % до обсягу горючої суміші. При концентрації пального газу менше, ніж НКПВ і більше, ніж ВКПВ суміш пального газу з повітрям не спалахує. Горючий газ тим небезпечніший у вибухопожежному відношенні, чим більше область займання і нижче НКПВ. Наприклад, область займання аміаку 16...27%, водню 4...76%, метану 5...16%, ацетилену 2,8...9З%, окису вуглецю 12,8...75%. Таким чином, найбільшу вибухонебезпечність має ацетилен, що має найбільшу область займання і найнижчий НКПВ. До інших небезпечних властивостей горючих газів відносяться велика руйнівна сила вибуху і здатність до утворення статичної електрики під час руху трубами.

Горючі пилу утворюються в процесі виробництва при обробці деяких твердих та волокнистих матеріалів та становлять значну пожежну небезпеку. Тверді речовини у сильно роздробленому та зваженому стані у газоподібному середовищі створюють дисперсну систему. Коли дисперсним середовищем є повітря, така система називається аерозоллю. Осілий з повітря пил називають аерогелем. Аерозолі здатні утворювати вибухові суміші, а аерогелі можуть тліти і горіти.

Пили по пожежній небезпеці у багато разів перевершують продукт, з якого вони отримані, оскільки пил має велику питому поверхню. Чим дрібніші частки пилу, тим більше розвинена в неї поверхня і тим пил небезпечніший щодо займання і вибуху, так як хімічна реакція між газом і твердою речовиною, як правило, протікає на поверхні останнього і швидкість реакції збільшується в міру збільшення поверхні. Наприклад, 1 кг кам'яновугільного пилу може згоріти за частки секунди. Алюміній, магній, цинк у монолітному стані зазвичай не здатні горіти, але у вигляді пилу вони здатні вибухати у повітрі. Алюмінієва пудра може самозайматися у стані аерогелю.

Наявність великої поверхні пилу обумовлює її високі адсорбційні здібності. Крім того, пил має здатність набувати зарядів статичної електрики в процесі її руху, через тертя та удари частинок одна про іншу. При транспортуванні пилу трубопроводами накопичений нею заряд може зростати і залежить від речовини, концентрації, розмірів частинок, швидкості руху, вологості середовища та інших факторів. Наявність електростатичних зарядів може призвести до утворення іскор, займання пилоповітряних сумішей.

Однак пожежо- та вибухонебезпечні властивості пилу визначаються головним чином за температурою її самозаймання та нижньою концентраційною межею вибуховості.

Залежно стану будь-який пил має дві температури самозаймання: для аерогелю й у аерозолю. Температура самозайманняаерогелю значно нижчі, ніж аерозолю, т.к. висока концентрація палива в аерогелі сприяє акумуляції тепла, а наявність відстані між порошинками у аерозолю збільшує втрати тепла в процесі окислення при самозайманні. Температура самозаймання залежить також від ступеня подрібненості речовини.

Нижня концентраційна межа вибуховості(НКПВ) – це найменша кількість пилу (г/м3) у повітрі, при якому відбувається вибух за наявності джерела запалювання. Усі пилу ділять на дві групи. До групі А відносяться вибухонебезпечні пилу з НКПВ до 65 г/м3. У групу Б входять пожежонебезпечні пилу, що мають НКПВ вище 65 г/м3.

У виробничих приміщеннях концентрація пилу зазвичай значно нижча за нижні межі вибуховості. Верхні межі вибуху пилу настільки великі, що практично недосяжні. Так, концентрація верхньої межі вибуху цукрового пилу 13500, а торф'яний - 2200 г/м3.

Зайнявся дрібнодисперсний пил у стані аерозолю може згоряти зі швидкістю горіння газоповітряної суміші. При цьому може підвищуватися тиск у зв'язку з утворенням газоподібних продуктів горіння, обсяг яких у більшості випадків перевищує обсяг суміші, і внаслідок їх нагрівання до високої температури, що також викликає збільшення їхнього обсягу. Здатність пилу вибухати і величина тиску при вибуху багато в чому залежать від температури джерела займання, вологості пилу та повітря, зольності, дисперсності пилу, складу повітря та температури пилоповітряної суміші. Чим вище температура джерела займання, тим при нижчій концентрації пил може вибухнути. Збільшення вмісту вологи повітря і пилу зменшує інтенсивність вибуху.

Про пожежонебезпечні властивості газів, рідин і твердих речовин можна судити з коефіцієнту горючостіДо, Який визначають за формулою (якщо речовина має хімічну формулу або її можна вивести з елементарного складу)

K = 4C + 1H + 4S - 2O - 2CI - 3F - 5 Br,

де С, Н, S, O, Cl, F, Br – кількість атомів відповідно вуглецю, водню, сірки, кисню, хлору, фтору та брому у хімічній формулі речовини.

При К? 0 речовина негорюча, при К > 0 – пальне. Наприклад, коефіцієнт горючості речовини, що має формулу С5НО4, дорівнюватиме: К = 4·5+1·1-2·4=13.

Використовуючи коефіцієнт горючості, можна точно визначати нижні концентраційні межі займання горючих газів низки вуглеводнів за формулою НКПВ = 44/К.

Конспект з безпеки життєдіяльності