Показатели пожаро-и взрывоопасности веществ

Показатели пожарои взрывоопасности используют при категорировании помещений и зданий, при разработке систем для обеспечения пожарной безопасности и взрывобезопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004?85 ССБТ и ГОСТ 12.1.010?76 ССБТ.

Большинство промышленных предприятий отличаются повышенной пожарной опасностью, так как их характеризуют сложность производственных процессов и установок, наличие значительного количества огнеопасных жидкостей, горючих газов, твердых сгораемых материалов, большого количества емкостей и аппаратов, в которых находятся пожароопасные продукты под давлением, разветвленной сети трубопроводов с запорно-пусковой и регулирующей арматурой, большого количества электроустановок.

При оценке пожарной опасности того или иного технологического процесса необходимо знать, какие огнеопасные вещества или смеси используются, получаются или могут образовываться в процессе производства внутри технологических аппаратов, при каких условиях и по каким причинам они могут оказаться вне их. Более высокую категорию пожарной опасности имеют предприятия с наличием веществ, способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом (горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости, пылевидные горючие материалы).

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

При определении пожарои взрывоопасности веществ и материалов различают:

газы — вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25оС и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа;

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

твердые вещества и материалы — индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50оС, 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.

Число показателей, необходимых и достаточных для характеристики пожарои взрывоопасности веществ и материалов в условиях производства, переработки, транспортирования и хранения, определяет разработчик системы обеспечения пожарои взрывобезопасности объекта или разработчик стандарта и технических условий на вещество (материал).

Пожарои взрывоопасность 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.

Легковоспламеняющимися называют горючие вещества и материалы, способные воспламеняться от кратковременного (до 30 с) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пламя спички, искра, тлеющая сигарета и т. п.). Экспериментальные методы определения группы горючести заключаются в оценке поведения исследуемых материалов при температурных условиях, наиболее способствующих горению.

Горючесть газов определяют косвенно: газ, имеющий концентрационные пределы воспламенения в воздухе, относят к горючим; если газ не имеет концентрационных пределов воспламенения, но самовоспламеняется при определенной температуре, его относят к трудно горючим; при отсутствии концентрационных пределов воспламенения и температуры самовоспламенения газ относят к негорючим.

На практике группу горючести используют для подразделения материалов по горючести, при установлении классов взрывоопасных и пожароопасных зон по ПУЭ, при определении категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, при разработке мероприятий для обеспечения пожарои взрывобезопасности оборудования и помещений.

Температура вспышки — самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще не достаточна для устойчивого горения. Температуру вспышки используют для оценки воспламеняемости жидкости, а также при разработке мероприятий для обеспечения пожарои взрывобезопасности ведения процессов.

Температура воспламенения — наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение. Температура самовоспламенения — самая низкая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.

Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) — тот интервал концентраций, в котором возможно горение смесей горючих паров и газов с воздухом или кислородом. Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени — минимальное (максимальное) содержание горючего в смеси горючее вещество — окислительная среда, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Внутри этих пределов смесь горюча, а вне их — смесь гореть неспособна. Температурные пределы распространения пламени (воспламенения) — такие температуры вещества, при которых его насыщенные пары образуют в конкретной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам распространения пламени.

Концентрационные и температурные пределы распространения пламени — важные параметры, учитываемые при создании безопасных условий ведения технологических процессов. Они необходимы при расчетах взрывобезопасных концентраций газов и паров в оборудовании и коммуникациях, безопасных температурных режимов работы оборудования, проектировании вентиляционных систем, оценке аварийных ситуаций и др.

Особо следует остановиться на концентрационных пределах распространения пламени (воспламенения) пыли. Значение НКПВ применяют при расчете взрывобезопасных концентраций пыли внутри технологического оборудования, трубопроводов, при проектировании вентиляционных систем, а также для сравнительной оценки взрывоопасности промышленной пыли. ГОСТ 12.1.041 «Пожарои взрывобезопасность горючих пылей» сформулировал понятие горючей пыли, перечень показателей, характеризующих ее, и методы обеспечения пожарои взрывобезопасности оборудования и технологических процессов при наличии в них горючих пылей.

Горючая пыль — это дисперсная система, состоящая из твердых частиц, размером менее 850 мкм, находящихся во взвешенном или осевшем состоянии в газовой среде, способная к самостоятельному горению в воздухе нормального состава. По горючести пыли подразделяются на три группы — негорючие, трудногорючие и горючие.

Для пылей, находящихся в осевшем состоянии, ГОСТом определены следующие показатели: температура воспламенения, температура самовоспламенения, температура самонагревания, температура тления, температурные условия теплового самовозгорания, минимальная энергия зажигания, способность гореть и взрываться при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами. Взрываемость пыли зависит от ее крупности, концентрации в воздушной среде, наличия кислорода в смеси, детонации взрыва и других факторов. Горючие пыли становятся взрывоопасными, если нижний концентрационный предел их взрываемости не превышает 65 мг/м3.

Минимальная энергия зажигания — один из важных параметров, используемых при обеспечении пожарои взрывобезопасности технологических процессов при переработке горючих веществ и электростатической искробезопасности. Она может служить характеристикой чувствительности к воспламенению горючих смесей электрическими разрядами.

Минимальным взрывоопасным содержанием кислорода называется такая его концентрация в горючей смеси, ниже которой воспламенение и горение смеси становится невозможным при любой концентрации горючего в смеси.

Минимальное взрывоопасное содержание кислорода используется при разработке мероприятий для обеспечения пожарои взрывобезопасности в соответствии с действующими ГОСТами, при расчетах пожарои взрывобезопасных режимов работы технологического оборудования, при выборе безопасных условий работы пневмотранспорта.

Температура тления — температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающихся возникновением тления.

Значение температуры тления используют при разработке мероприятий для обеспечения пожарои взрывобезопасности техпроцесса, а также при экспертизах причин пожаров.

Температура самонагревания, т. е. самая низкая температура вещества, при которой самопроизвольный процесс его нагревания не приводит к тлению или пламенному горению. Этот параметр используют при выборе безопасных условий нагрева вещества.

Условия теплового самовозгорания, т. е. экспериментально выявленная зависимость между температурой окружающей среды, массой вещества и временем до момента самовозгорания, является одним из параметров, характеризующих пожарои взрывоопасность твердых веществ и аэрозолей.

Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами — качественный показатель, который характеризует особую пожарную опасность некоторых веществ. Это свойство веществ применяют при определении категории производств по взрывои пожароопасности, а также при выборе безопасных условий проведения технологических процессов и условий совместного хранения и транспортирования веществ и материалов.