Развернуть содержание
По “Правилам устройства электроустановок” определение горючей жидкости звучит довольно лаконично – это жидкость, которая вспыхнуть при температуре больше 61℃, продолжая после этого самостоятельно гореть без внешнего инициирования, воздействия. Легковоспламеняющаяся жидкость согласно ПУЭ – это ГЖ с Т вспышки не больше 61℃, причем те из них, что имеют давление испарения не меньше 100 кПа при Т = 20℃ являются взрывоопасными.
ГЖ относят к пожароопасным материалам, но они являются взрывоопасными, если в ходе технологического процесса нагреты до Т вспышки.
Подобное предварительное категорирование объектов защиты позволяет на этапе проектирования, начала эксплуатации принять организационные, технические решения по выбору, монтажу, подходящих по требованиям нормативных документов, например, таких как видов, типов , в т.ч. взрывозащищенных извещателей пламени, датчиков дыма для установок АПС, стационарных систем пожаротушения; для ликвидации первичных очагов возгораний в помещениях с наличием ЛВЖ, ГЖ.
Дополнительные сведения в таблице:
| Наименование материала | Аналог или исходный материал | Низшая теплота сгорания | Плотность ГЖ | Удельная скорость выгорания | Дымообразующая способность | Потребление кислорода | Выделение CO 2 | Выделение CO | Выделение HCL |
| Q н | р | Ψ уд | D m | L O 2 | L CO 2 | L CO | L HCl | ||
| МДж/кг | кг/м 3 | кг/м 2 с | Нп м 2 /кг | кг/кг | кг/кг | кг/кг | кг/кг | ||
| Ацетон | Химическое вещество; ацетон | 29,0 | 790 | 0,044 | 80,0 | -2,220 | 2,293 | 0,269 | 0 |
| Бензин А-76 | Бензин А-76 | 43,2 | 745 | 0,059 | 256,0 | -3,405 | 2,920 | 0,175 | 0 |
| Дизельное топливо; соляр | Дизельное топливо; соляр | 45,4 | 853 | 0,042 | 620,1 | -3,368 | 3,163 | 0,122 | 0 |
| Индустриальное масло | Индустриальное масло | 42,7 | 920 | 0,043 | 480,0 | -1,589 | 1,070 | 0,122 | 0 |
| Керосин | Керосин | 43,3 | 794 | 0,041 | 438,1 | -3,341 | 2,920 | 0,148 | 0 |
| Ксилол | Химическое вещество; ксилол | 41,2 | 860 | 0,090 | 402,0 | -3,623 | 3,657 | 0,148 | 0 |
| Лекарственные препараты, содержащие этиловый спирт и глицерин | Лекарств. препарат; этил. спирт + глицерин (0,95+0,05) | 26,6 | 813 | 0,033 | 88,1 | -2,304 | 1,912 | 0,262 | 0 |
| Нефть | Сырье для нефтехимии; нефть | 44,2 | 885 | 0,024 | 438,0 | -3,240 | 3,104 | 0,161 | 0 |
| Толуол | Химическое вещество; толуол | 40,9 | 860 | 0,043 | 562,0 | -3,098 | 3,677 | 0,148 | 0 |
| Турбинное масло | Теплоноситель; турбинное масло ТП-22 | 41,9 | 883 | 0,030 | 243,0 | -0,282 | 0,700 | 0,122 | 0 |
| Этиловый спирт | Химическое вещество; этиловый спирт | 27,5 | 789 | 0,031 | 80,0 | -2,362 | 1,937 | 0,269 | 0 |
Источник: Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении: Учебное пособие
Класс пожара горючих жидкостей
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости в силу своих параметров при горении как в закрытых помещениях производственных, складских строений, технологических сооружений, так и на открытых промышленных площадках; где размещены наружные установки по переработке нефти, газового конденсата, аппараты химического органического синтеза, объекты хранения сырья, готовой товарной продукции при возникновении очагов возгораний, распространении пожара относят его к классу В.
Символ класса пожара наносится на емкости с ЛВЖ, ГЖ, объекты их хранения, что позволяет оперативно сделать правильный выбор , сократив время на разведку, локализацию и ликвидацию очагов возгорания таких веществ, их смесей; минимизировать материальный ущерб.
Классификация горючих жидкостей
Температура вспышки горючей жидкости является одним из основных параметров для классифицирования, отнесения ГЖ к тому или иному виду.
ГОСТ 12.1.044-89 определяет ее как наименьшую температуру сконденсированного вещества, имеющего над поверхностью пары, что способны вспыхнуть в воздушной среде помещения, или на открытом пространстве при поднесении низкокалорийного источника открытого пламени; но устойчивого процесса горения при этом не возникает.
А самой вспышкой считается мгновенное выгорание воздушной смеси паров, газов над поверхностью горючей жидкости, что визуально сопровождается кратковременным периодом видимого свечения.
Полученное в результате испытаний, например, по в закрытом лабораторном сосуде, значение Т℃, при которой вспыхивает ГЖ, характеризует ее взрывопожарную опасность.
Важными параметрами для ГЖ, ЛВЖ, указанными в этом государственном стандарте, также являются следующие параметры:
- Т воспламенения является наименьшей температурой горючих жидкостей, выделяющих горючие газы/пары с такой интенсивностью, что при поднесении источника открытого огня они воспламеняются, продолжая гореть при его изъятии.
- Этот показатель важен при классифицировании групп горючести веществ, материалов, опасности технологических процессов, оборудования, в которых участвуют ГЖ.
- Т самовоспламенения – это минимальная температура ГЖ, при которой происходит самовоспламенение, которое в зависимости от сложившихся условий в защищаемом помещении, объекте хранения, корпусе технологического оборудования – аппарата, установки может сопровождаться горением открытым пламенем и/или взрывом.
- Полученные данные по каждому виду ГЖ, способных к самовоспламенению, позволяет выбирать подходящие типы электрооборудования во взрывозащищенном исполнении, в т.ч. для установок зданий, строений, сооружений; для разработки мероприятий по взрывопожарной безопасности.
Для сведения: «ПУЭ» определяет вспышку быстрым выгоранием горючей воздушной смеси без образования сжатого газа; а взрыв – горением моментального типа с образованием сжатых газов, сопровождающимся появлением большого количества энергии.
Важны также скорость, интенсивность испарения ГЖ, ЛВЖ со свободной поверхности при открытых резервуарах, емкостях, корпусах технологических установок.
Пожары ГЖ опасны также по следующим признакам:
- Это распространяющиеся очаги пожаров, что связано с розливом, свободным растеканием горючих жидкостей по площадям помещений или территории предприятий; если не приняты меры к изоляции – обвалование емкостей хранения, наружных технологических установок; наличие строительных преград с установленными в проемах стен .
- Пожары ГЖ могут быть как локальными, так и объемными, в зависимости от вида, условий хранения, объема. Так как объемное горение интенсивно воздействует на несущие элементы зданий, строений, то обязательно необходима .
Следует также:
- Устанавливать на воздуховодах вентиляционных систем помещений, где имеются ГЖ, для ограничения распространения поджара по ним.
- Проводить для сменного, оперативного/дежурного персонала, организовать ответственных за противопожарное состояние объектов хранения, переработки, транспортировки, транзита ЛВЖ, ГЖ, ведущих специалистов, ИТР; проведение регулярных практических тренировок с членами ДПД предприятий, организаций; ужесточить процесс , проводить строгий контроль за местом их проведения, в т.ч. после окончания.
- Устанавливать на дымовые, выхлопные трубы отопительных, силовых агрегатов, печей, монтировать на трубопроводах технологической цепочки по транспортировке ЛВЖ, ГЖ по территории производственных предприятий.
Список, конечно, далеко не полон, но все необходимые мероприятия можно без труда найти в нормативно-технической базе документов по ПБ.
Как правильно хранить ЛВЖ и ГЖ жидкости, наверное этим вопросом задается большинство людей. Ответ можно найти в «Техническом регламенте о требованиях пожарной безопасности” от 22.07.2008 № 123-ФЗ», в таблице 14 Категории складов для хранения нефти и нефтепродуктов. Более подробная информация по хранению и расстоянию до объектов, представлена в . (СП 110.13330.2011)
Тушение пожаров класса В, согласно нормам, производят следующими :
- Воздушно-механической пеной, получаемой из водных растворов пенообразователя. Для тушения производственных, складских помещений зданий особенно эффективны .
- Огнетушащим порошком, для чего используют .
- Используют для небольших по площади, объему помещений, отсеков, например, расходных складов ГСМ, моторных отделений.
Применение распылённой воды для тушения пламени бензина и других ГЖ, имеющих низкую температуру вспышки, затруднено, так как капли воды не могут охладить нагретый поверхностный слой ниже температуры вспышки. Решающим фактором механизма огнетушащего действия ВМП является изолирующая способность пены.
При покрытии зеркала горения жидкости пеной прекращается поступление паров жидкости в зону горения, и горение прекращается. Помимо этого, пена охлаждает прогретый слой жидкости выделяющейся жидкой фазой - отсеком. Чем мельче пузырьки пены и больше поверхностное натяжение раствора пенообразователя, тем выше изолирующая способность пены. Неоднородность структуры, крупные пузырьки снижают эффективность пены.
Ликвидация очагов возгорания ЛВЖ, ГЖ производится и для особо важных объектов защиты; а также для помещений с различными по свойствам видами пожарной нагрузки, ликвидировать горение которых одним огнетушащим агентом сложно или невозможно.
Таблица интенсивности подачи 6-ти процентного раствора при тушении горючих жидкостей воздушно-механической пеной на основе пенообразователя ПО-1
Согласно . В.П. Иванников, П.П. Клюс,
|
Вещества |
Интенсивность подачи раствора л/(с*м 2) | |
| Пена средней кратности | Пена низкой кратности | |
| Разлитый нефтепродукт из аппаратов технологической установки, в помещениях, траншеях, технологических лотках | 0,1 | 0,26 |
| Тарные хранилища горючих и смазочных материалов | 1 | – |
| Горючая жидкость на бетоне | 0,08 | 0,15 |
| Горючая жидкость на грунте | 0,25 | 0,16 |
| Нефтепродукты первого разряда (температура вспышки ниже 28 °С) | 0,15 | – |
| Нефтепродукты второго и третьего разрядов (температура вспышки 28 СС и выше) | 0,1 | – |
| Бензин, лигроин, керосин тракторный и другие с температурой вспышки ниже 28 0С; | 0,08 | 0,12* |
| Керосин осветительный и другие с температурой вспышки 28 °С и выше | 0,05 | 0,15 |
| Мазуты и масла | 0,05 | 0,1 |
| Нефть в резервуарах | 0,05 | 0,12* |
| Нефть и конденсат вокруг скважины фонтана | 0,06 | 0,15 |
| Разлившаяся горючая жидкость на территории, в траншеях и технологических лотках (при обычной температуре вытекающей жидкости) | 0,05 | 0,15 |
| Этиловый спирт в резервуарах, предварительно разбавленный водой до 70 % (подача 10 % раствора на основе ПО-1С) | 0,35 | – |
Примечания:
Звездочкой обозначено, что тушение пеной низкой кратности нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки ниже 280 С допускается в резервуарах до 1000 м 3 , исключая низкие уровни (более 2 м от верхней кромки борта резервуара).
При тушении нефтепродуктов с применением пенообразователя ПО-1Д интенсивность подачи пенообразующего раствора увеличивается в 1,5 раза.
4.3. Классификация легковоспламеняющихся жидкостей
В соответствии с международной классификацией и ГОСТ 19433-88 к ЛВЖ относятся горючие жидкости с температурой вспышки, не превышающей 61°С при испытании в закрытом тигле.
ЛВЖ представляют 3-й класс опасных грузов и подразделяются на подклассы.
Подкласс 3.1 - Особо опасные ЛВЖ. Это горючие жидкости с температурой вспышки от минус 18°С и ниже в закрытом тигле. Кроме низкой температуры вспышки они могут обладать и другими опасными свойствами: высокой токсичностью и взрываемостью, токсичностью и способностью окисляться на воздухе с образованием взрывчатых веществ, токсичностью, едкими и коррозионными свойствами и другими.
Типичными представителями особо опасных ЛВЖ являются ацетон, авиабензин Б-70, изопентан, диэтиловый эфир. Характерной особенностью этих веществ является высокое давление насыщенного пара при обычных условиях хранения и перевозки. В обычных условиях, а тем более в жаркую погоду, внутри сосудов, цистерн с такими жидкостями может значительно повыситься давление, что увеличит опасность взрыва или пожара. Кроме того, при нарушении герметичности сосуда и при переливе (перекачке) в другие емкости пары этих жидкостей способны распространяться, не смешиваясь с воздухом, и воспламеняться на значительном расстоянии от сосуда, вызывая пожар. Эти особенности обуславливают дополнительные требования к хранению, погрузке, транспортировке и разгрузке особо опасных легковоспламеняющихся жидкостей.
Подкласс 3.2 - Постоянно опасные ЛВЖ. Это горючие жидкости с температурой вспышки от минус 17 до +23°С в закрытом тигле. Типичными представителями этого подкласса являются бензол, толуол, этиловый спирт, диоксан, этилацетат. Отличительной чертой их является способность паров образовывать с воздухом воспламеняемые смеси уже при комнатной температуре и наличие при этих условиях взрывоопасной среды в паровоздушной фазе в закрытых емкостях и помещениях. В этом отношении ЛВЖ подкласса 3.2 значительно опаснее жидкостей подкласса 3.1. В закрытых емкостях и помещениях при комнатной температуре и атмосферном давлении концентрации паров жидкостей подкласса 3.1 в паровоздушной фазе обычно превышают верхний предел воспламенения; опасность возникает только при понижении температуры, например, на морозе, или при разгерметизации сосудов с такими ЛВЖ.
Подкласс 3.3 - Опасные при повышенной температуре ЛВЖ. Это горючие жидкости с температурой вспышки от +23 до +61°С в закрытом тигле. Типичными представителями этого подкласса являются уайт-спирит, осветительный керосин, хлорбензол, сольвент, скипидар. Концентрации, при которых пары этих жидкостей могут воспламеняться в воздухе, создаются только при повышенной температуре, например, при транспортировке из районов с умеренным климатом в южные районы или если жидкости нагреты. При обычной температуре ЛВЖ подкласса 3.3 воспламеняются только при прямом воздействии источника зажигания. Так, керосин в открытой емкости при обычной температуре не удается зажечь факелом из-за низкой концентрации паров над его поверхностью. Однако, ткань облитая или пропитанная керосином легко загорается от пламени спички. Это явление можно объяснить большой поверхностью волокон, с которой происходит испарение. Как видно из приведенных примеров, опасность ЛВЖ зависит не только от их физико-химических свойств, но и от других факторов. Это обстоятельство необходимо учитывать при работе с различными горючими жидкостями.
Классификация ЛВЖ по дополнительным видам опасности (категориям) и по степени опасности (группам) представлена в табл. 4.2.
Таблица 4.2
Классификационная таблица опасных грузов класса 3 (ЛВЖ)
| Классификационный шифр в подклассах |
||||
| Без дополнительного вида опасности | ||||
| Ядовитые | ||||
| Ядовитые и едкие и (или) коррозионные | ||||
| Едкие и (или) коррозионные | ||||
| Слабоядовитые | ||||
Вязкие ЛВЖ и твердые вещества, разбавленные легковоспламеняющимися жидкостями, можно отнести к веществам с относительно низкой степенью опасности, если выполняются следующие условия:
При испытании на отслоение в течение 24 часов отслаивается не более 3% чистого растворителя;
Смесь содержит не более 5% вещества высокой степени опасности класса 6 (ядовитые вещества) или класса 8 (едкие и коррозионные вещества) либо не более 5% веществ высокой степени опасности класса 3 (ЛВЖ), что требует дополнительного знака опасности;
Вместимость используемой тары не превышает 30 л.
Степень опасности ЛВЖ (группа) определяется по температуре вспышки, температуре кипения и критериям в соответствии с табл. 4.3.
Таблица 4.3
Степень и критерии опасности ЛВЖ
| Наименование показания | Критерии степени опасности |
||
| высокой - 1 | средней – 2 | низкой - 3 |
|
| Температура вспышки в закрытом тигле, °С Температура кипения, °С | |||
4.4. Самовоспламеняющиеся жидкости
Существуют горючие жидкости, которые способны окисляться на воздухе при обычных температурах (16…20 °С) или при контакте и химическом взаимодействии с другими веществами. При определенных условиях теплота процесса окисления может превысить теплоотдачу от окисляющейся жидкости во внешнюю среду и наступит саморазогревание, ведущее к возникновению горения. Жидкости, имеющие температуру самовоспламенения ниже обычной температуры вспышки, называются самовозгорающимися (самовоспламеняющимися).
Жидкости, способные к самовозгоранию, требуют соблюдения особого режима при храпении и транспортировке и систематического наблюдения. Примером таких жидкостей могут служить растительные масла (льняное, ореховое, кедровое и другие), скипидар, воспламеняющиеся в определенных условиях. Некоторые самовоспламеняющиеся системы приведены в табл. 4.4.
Таблица 4.4
Жидкости, способные к самовоспламенению при контакте
| Жидкость | Контактирующее вещество |
| Скипидар | Азотная кислота Смесь азотной и серной кислот |
| Глицерин | Перманганат калия |
| Этиленгликоль | Пероксид натрия Перманганат калия Оксид хрома(VI) |
| Метиловый спирт | Пероксид натрия Оксид хрома(VI) |
| Пероксид натрия Оксид хрома(VI) |
|
| Уксусная кислота | Пероксид натрия Оксид хрома(VI) Оксид марганца(VII) |
Из приведенных примеров можно сделать вывод, что самовоспламенение жидкостей представляет собой окислительно-восстановительный процесс, в котором ЛВЖ проявляет свойства восстановителя, а контактирующее вещество - свойства окислителя. При этом следует отметить, что окислители обладают большой окислительной способностью, а жидкости, соответственно, большой восстановительной способностью.
4.5. Требования к таре и упаковке ЛВЖ
Жидкости класса 3 упаковываются в герметичную транспортную тару. В зависимости от температуры вспышки ряд ЛВЖ упаковывается в потребительскую тару, которая помещается в наружную упаковку.
Тара для перевозки ЛВЖ должна быть изготовлена и укупорена так, чтобы в обычных условиях перевозки она защищала содержимое от внешних источников воспламенения.
Стеклянные бутыли вместимостью до 60 л должны быть полностью закрыты в деревянном или фибровом барабане, прокладочный материал расположен так, чтобы предотвратить повреждение тары и утечку содержимого. Стеклянная тара емкостью до 5л упаковывается в деревянный ящик с прокладочным и поглощающим материалом горлом вверх. На крышке ящика должна быть надпись «Вверх». Картонные ящики, используемые для упаковки ЛВЖ, должны быть прочными и водоустойчивыми, деревянные обрешетки - прочными, с близко расположенными планками (дощечками), чтобы свести к минимуму опасность прокола потребительской тары.
Объем тары и упаковок ЛВЖ представлены соответственно в табл. 4.5 и 4.6.
Таблица 4.5
Характеристика транспортной тары
| Максимальный объем содержимого, м 3 |
|||
| Подкласс |
|||
| Без ограничений |
|||
| Бочки металлические цилиндрические, с прокладкой или без прокладки, барабаны металлические | |||
| Канистры металлические емкостью 30…60 л | Запрещается | ||
| Жесткие прочные канистры из пластмассы емкостью до 30 л | По специальному разрешению |
||
Таблица 4.6
Характеристика упаковок при применении потребительской тары
| Потребительская тара | Наружная упаковка | Максимальная масса, брутто, кг |
||
| Подкласс |
||||
| Бутыли стеклянные емкостью 10…60л | Деревянный ящик или фибровый барабан | Запрещается | Запрещается | |
| Бутыли стеклянные емкостью 1…5л | Деревянный ящик Картонный ящик | Запрещается | ||
| Мелкая стеклянная тара вместимостью не более 1 л | Деревянная бочка Картонный ящик | Запрещается | ||
| Бочки, бидоны и фляги металлические емкостью до 30л | Деревянный ящик Картонный ящик Деревянная обрешетка | Запрещается Запрещается | Запрещается | |
| Бутыли пластмассовые жесткие | Деревянный ящик Картонный ящик Фанерный барабан | Запрещается Запрещается Запрещается | ||
| По специальному разрешению |
||||
4.6. Требования к условиям перевозки ЛВЖ
Общие положения. Запрещена совместная перевозка ЛВЖ со следующими веществами или группами веществ:
Веществами, способными к образованию взрывчатых смесей;
Сжатыми и сжиженными газами;
Самовозгорающимися веществами;
Бромом, азотной и серной кислотами, органическими кислотами (уксусной, хлоруксусной, муравьиной);
Перманганатом калия, хроматами и бихроматами, пероксидами натрия, бензоила и др.
Требования при перевозке ЛВЖ в крытых вагонах и контейнерах. Грузы класса 3 предъявляются к перевозке на местах необщего пользования. Разрешается в порядке исключения принимать на местах общего пользования грузы подкласса 3.1 и 3.2 только по прямому варианту автомобиль-вагон, а грузы подкласса 3.3 - через склады железной дороги при наличии на станции специальных огнестойких или отдельных помещений на общих складах. На каждое грузовое место отправитель обязан нанести знаки опасности.
Грузы подклассов 3.1 и 3.2 допускаются к перевозке только в крытых вагонах. Грузы подкласса 3.1 перевозятся только повагонными отправками. Для этих грузов грузоотправитель обязан поместить в вагон не менее пяти мест порожней тары на случай повреждений отдельных мест. Грузы подкласса 3.3 в стеклянной таре, металлических и пластмассовых банках и бидонах, упакованные в деревянные или картонные ящики, разрешается перевозить в универсальных контейнерах.
ЛВЖ принимаются к перевозке, как правило, пакетами на универсальных или специализированных поддонах. Укладка поддонов с ЛВЖ в крытых вагонах должна производиться сплошными рядами, исключающими взаимное перемещение грузовых мест, равномерно по всей площади вагона, в несколько ярусов по высоте до полного использования грузоподъемности и вместимости вагона. При погрузке без поддонов между ярусами обязательна укладка настила из досок толщиной не менее 20мм. В каждом ярусе грузовые места укладываются плотно друг к другу без оставления свободного пространства.
Требования при перевозке ЛВЖ в цистернах. Грузы класса 3 перевозятся в специальных цистернах МПС и в специальных цистернах грузоотправителя (грузополучателя). Некоторые грузы класса 3 перевозят в цистернах общего парка МПС. Специальные и специально выделенные цистерны должны удовлетворять установленным требованиям и иметь надпись «Огнеопасно». Для грузов подкласса 3.1 на цистерну наносится полоса красного цвета, для остальных грузов этого класса - полоса желтого цвета.
Уксусный альдегид и этиловый эфир перевозятся в специальных цистернах отправителя, рассчитанных на требуемое давление и имеющих теневую защиту. Эфир этиловый разрешается перевозить также в цистернах, защищенных крытым кузовом. На такие цистерны грузоотправитель обязан нанести необходимые знаки опасности и надпись, соответствующую перевозимому грузу.
Бензол, диметиланилин, дихлорэтан, пиридиновые основания являются высокотоксичными веществами и должны транспортироваться в цистернах, выделенных для перевозки конкретных продуктов. На такие цистерны наносятся постоянные знаки опасности, а вместо предупредительной надписи «Огнеопасно» - наименование груза, для которого данная цистерна выделена. Например, на цистернах для бензола должна быть надпись «Бензол».
Коэффициенты заполнения цистерн, предназначенных для перевозки ЛВЖ, не должны превышать установленных значений.
Наиболее опасными грузами 3 класса, которые перевозятся на особых условиях, являются сероуглерод, метанол, бензин этилированный.
ПОЖАРНАЯ ТАКТИКА
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ
Тема: Пожар и его развитие
Архангельск, 2015
Литература:
2. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123 ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
3. Теребнев В.В., Подгрушный А.В.Пожарная тактика – М.:- 2007 г.
Я.С. Повзик. Справочник РТП. Москва. 2000 г.
5. Я.С. Повзик. Пожарная тактика. Москва. Стройиздат. 1999 г.
6. М.Г.Шувалов. Основы пожарного дела. Москва. Стройиздат. 1997 г.
Учебные вопросы:
1. Вопрос Общее понятие о процессе горения. Условия, необходимые для горения (горючее вещество, окислитель, источник воспламенения) и его прекращения. Продукты горения. Полное и неполное горение. Краткие сведения о характере горения твердых горючих материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, газов, горючих смесей паров, газов и пылей с воздухом
2. Вопрос
Общее понятие о процессе горения. Условия, необходимые для горения (горючее вещество, окислитель, источник воспламенения) и его прекращения. Продукты горения. Полное и неполное горение. Краткие сведения о характере горения твердых горючих материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, газов, горючих смесей паров, газов и пылей с воздухом.
Горением называется всякая реакция окисления, при которой выделяется тепло и наблюдается свечение горящих веществ или продуктов их распада.
Для возникновения горения необходимы определенные условия, а именно совмещение в одном месте в одно время трех основных составляющих:
· горючего вещества, в виде горючих материалов (дерево, бумага, синтетические материалы, жидкое топливо и т.д.);
· окислителя, в качестве которого при горении веществ чаще всего выступает кислород воздуха, кроме кислорода окислителями могут быть химические соединения, содержащие кислород в своем составе (селитра, перхлориты, азотная кислота, окислы азота) и отдельные химические элементы: хлор, фтор, бром;
· источника воспламенения, постоянно и в достаточном количестве поступающего в зону горения (искра, пламя).
источник зажигания
О 2 горючее вещество
Отсутствие одного из перечисленных элементов делает невозможным возникновение пожара или приводит к прекращению горения и ликвидации пожара.
Большинство пожаров связано с горением твердых материалов, хотя начальная стадия пожара может быть связана с горением жидких и газообразных горючих веществ, используемых в современном промышленном производстве.
Воспламенение и горение большинства горючих веществ происходит в газовой или паровой фазе. Образование паров и газов из твердых и жидких горючих веществ происходит в результате нагревания. При этом жидкости кипят с испарением, а с поверхности твердых происходит улетучивание, разложение или пиролиз материалов.
Твердые горючие вещества при нагревании ведут себя по разному:
· некоторые (сера, фосфор, парафин) плавятся;
· другие (дерево, торф, каменный уголь, волокнистые материалы) разлагаются с образованием паров, газов и твердого остатка угля;
· третьи (кокс, древесный уголь, некоторые металлы) при нагревании не плавятся и не разлагаются. Выделяющиеся из них пары и газы смешиваются с воздухом и при нагревании окисляются.
Свечение пламени происходит оттого, что излучается свет раскаленными частицами углерода, которые не успевают сгореть.
Смесь горючего вещества с окислителем называется горючей смесью. В зависимости от агрегатного состояния горючей смеси, горение может быть:
Гомогенным (газ-газ);
Гетерогенным (твердое-газ, жидкость газ).
При гомогенном горении горючее и окислитель перемешаны, при гетерогенном имеют поверхность раздела.
В зависимости от соотношения в горючей смеси окислителя и горючего вещества различают два вида горения:
· полное горение – горение бедных смесей, когда окислителя значительно больше горючего вещества и образующиеся продукты не способны к дальнейшему окислению – углекислый газ, вода, оксиды азота и сера.
· неполное горение – горение богатых смесей, когда окислителя значительно меньше горючего вещества, происходит неполное окисление продуктов разложения веществ. Продукты неполного горения – угарный газ, спирты, кетоны, кислоты.
Признаком неполного горения является дым, представляющий собой смесь парообразных, твердых и газообразных частиц. В большинстве случаев на пожарах наблюдается неполное горение веществ и сильное выделение дыма.
Возникновение горения может произойти несколькими путями:
· вспышка – быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождаемое образованием сжатых газов. Она не всегда приводит к возгоранию, так как выделяющегося тепла не хватает;
· возгорание – возникновение горения под действием внешнего источника зажигания;
· воспламенение – возгорание с применением пламени;
· самовозгорание – возникновение горения под действием внутреннего источника зажигания (теплоэкзо-термических реакций).
· самовоспламенение – самовозгорание с появлением пламени.
Характеристика горючих веществ
Вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, называются горючими в отличие от веществ, которые на воздухе не горят и называются негорючими. Промежуточное положение занимают трудно горючие вещества, которые возгораются при действии источника зажигания, но прекращают горение после удаления последнего.
Все горючие вещества делятся на следующие основные группы.
1. Горючие газы (ГГ) - вещества, способные образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 50° С. К горючим газам относятся индивидуальные вещества: аммиак, ацетилен, бутадиен, бутан, бутилацетат, водород, винилхлорид, изобутан, изобутилен, метан, окись углерода, пропан, пропилен, сероводород, формальдегид, а также пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.
2. Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) - вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки не выше 61° С (в закрытом тигле) или 66° (в открытом). К таким жидкостям относятся индивидуальные вещества: ацетон, бензол, гексан, гептан, диметилфорамид, дифтордихлорметан, изопентан, изопропилбензол, ксилол, метиловый спирт, сероуглерод, стирол, уксусная кислота, хлорбензол, циклогексан, этилацетат, этилбензол, этиловый спирт, а также смеси и технические продукты бензин, дизельное топливо, керосин, уайтспирт, растворители.
3. Горючие жидкости (ГЖ) - вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 61° (в закрытом тигле) или 66° С (в открытом). К горючим жидкостям относятся следующие индивидуальные вещества: анилин, гексадекан, гексиловый спирт, глицерин, этиленгликоль, а также смеси и технические продукты, например, масла: трансформаторное, вазелиновое, касторовое.
4. Горючие пыли (ГП) - твердые вещества, находящиеся в мелкодисперсном состоянии. Горючая пыль, находящаяся в воздухе (аэрозоль), способна образовывать с ним взрывчатые смеси. Осевшая на стенах, потолке, поверхностях оборудования пыль (аэрогель) пожароопасна.
Горючие пыли по степени взрыво- и пожароопасности делятся на четыре класса.
1-й класс - наиболее взрывоопасные - аэрозоли, имеющие нижний концентрационный предел воспламенения (взрываемости) (НКПВ) до 15 г/м 3 (сера, нафталин, канифоль, пыль мельничная, торфяная, эбонитовая).
2-й класс - взрывоопасные - аэрозоли имеющие величину НКПВ от 15 до 65 г/м 3 (алюминиевый порошок, лигнин, пыль мучная, сенная, сланцевая).
3-й класс - наиболее пожароопасные - аэрогели, имеющие величину НКПВ, большую 65 г/м 3 и температуру самовоспламенения до 250° С (табачная, элеваторная пыль).
4-й класс - пожароопасные - аэрогели, имеющие величину НКПВ большую 65 г/м 3 и температуру самовоспламенения, большую 250° С (древесные опилки, цинковая пыль).
Ниже приводятся некоторые характеристики горючих веществ, необходимые для прогнозирования аварийных ситуаций.
Показатели взрыво-пожароопасности горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
Таблица 1.
| вещество | условные обозначения | температура вспышки | концентрационные пределы взрываемости (воспламенения) | |||
| tвсп, ° С | нижний (НКПВ) | верхний (ВКПВ) | ||||
| % по объему | г/м 3 при 20° С | по объему | г/м 3 при 20 °С | |||
| ЭФИРЫ СЛОЖНЫЕ И ПРОСТЫЕ | ||||||
| Амилацетат | ЛВЖ | 1.08 | 90.0 | 10.0 | 540.0 | |
| Бутилацетат | ЛВЖ | 1.43 | 83.0 | 15.0 | 721.0 | |
| Диэтиловый спирт Окись этилена | ЛВЖ ВВ | -4 3 - | 1.9 3.66 | 38.6 54.8 | 51.0 80.0 | 1576.0 1462.0 |
| этилацетат | ЛВЖ | -3 | 2.98 | 80.4 | 11.4 | 407.0 |
| СПИРТЫ | ||||||
| Амиловый | ЛВЖ | 1.48 | 43.5 | - | - | |
| Метиловый | ЛВЖ | 6.7 | 46.5 | 38.5 | 512.0 | |
| Этиловый | ЛВЖ | 3.61 | 50.0 | 19.0 | 363.0 | |
| УГЛЕВОДОРОДЫ ПРЕДЕЛЬНЫЕ | ||||||
| Бутан | ГГ | - | 1.8 | 37.4 | 8.5 | 204.8 |
| Гексан | ЛВЖ | -23 | 1.24 | 39.1 | 6.0 | 250.0 |
| Метан | ГГ | - | 5.28 | 16.66 | 15.4 | 102.6 |
| Пентан | ЛВЖ | -44 | 1.47 | 32.8 | 8.0 | 238.5 |
| Пропан | ГГ | - | 2.31 | 36.6 | 9.5 | 173.8 |
| Этан | ГГ | - | 3.07 | 31.2 | 14.95 | 186.8 |
| УГЛЕВОДОРОДЫ НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ | ||||||
| Ацетилен | ВВ | - | 2.5 | 16.5 | 82.0 | 885.6 |
| Бутилен | ГГ | - | 1.7 | 39.5 | 9.0 | 209.0 |
| Пропилен | ГГ | - | 2.3 | 34.8 | 11.1 | 169.0 |
| Этилен | ВВ | - | 3.11 | 35.0 | 35.0 | 406.0 |
| УГЛЕВОДОРОДЫ АРОМАТИЧЕСКИЕ | ||||||
| Бензол | ЛВЖ | -12 | 1.43 | 42.0 | 9.5 | 308.0 |
| Ксилол | ЛВЖ | 1.0 | 44.0 | 7.6 | 334.0 | |
| Нафталин | ГП4 | - | 0.44 | 23.5 | - | - |
| Толуол | ЛВЖ | 1.25 | 38.2 | 7.0 | 268.0 | |
| СОЕДИНЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ АЗОТ И СЕРУ | ||||||
| Аммиак | ГГ | - | 17.0 | 112.0 | 27.0 | 189.0 |
| Анилин | ГЖ | 1.32 | 61.0 | - | - | |
| Сероводород | ГГ | - | 4.0 | 61.0 | 44.5 | 628.0 |
| Сероуглерод | ЛВЖ | -43 | 1.33 | 31.5 | 50.0 | 157.0 |
| НЕФТЕПРОДУКТЫ И ДРУГИЕ ВЕЩЕСТВА | ||||||
| Бензин (температура кипения 105° С) Бензин (то же 64...94 °С) Водород | ЛВЖ ЛВЖ ГГ | -36 -36 - | 2.4 1.9 4.09 | 137.0 - 3.4 | 4.9 5.1 880.0 | 281.0 - 66.4 |
| Керосин | ЛВЖ | >40 | 0.64 | - | 7.0 | - |
| Нефтяной газ | ГГ | - | 3.2 | - | 13.6 | - |
| Окись углерода | ГГ | - | 12.5 | 145.0 | 80.0 | 928.0 |
| Скипидар | ЛВЖ | 0.73 | 41.3 | - | - | |
| Коксовый газ | ГГ | - | 5.6 | - | 30.4 | - |
| Доменный газ | ГГ | - | 46.0 | - | 68.0 | - |
Температура вспышки - наименьшая температура жидкости, при которой около ее поверхности образуется паро-воздушная смесь, способная вспыхивать от источника и сгорать, не вызывая при этом устойчивого горения жидкости.
Верхний и нижний концентрационные пределы взырваемости (воспламенения) - соответственно максимальная и минимальная концентрация горючих газов, паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, пыли или волокон в воздухе, выше и ниже которых взрыва не произойдет даже при наличии источника инициирования взрыва.
Аэрозоль способна взрываться при размерах твердых частиц менее 76 мкм.
Верхние пределы взрываемости пыли весьма велики и внутри помещений практически трудно достижимы, поэтому они не представляют интереса. Например, ВКПВ пыли сахара составляет 13.5 кг/м 3 .
ВВ - взрывоопасное вещество - вещество, способное к взрыву или детонации без участия кислорода в воздухе.
Температура самовоспламенения - самая низкая температура горючего вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.
Общее понятие о пожаре. Краткая характеристика явлений, происходящих на пожаре. Опасные Факторы пожара и их вторичные проявления. Классификация пожаров. Газовый обмен на пожаре. Условия, способствующие развитию пожара, основные пути распространения огня.
Пожар – неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. (№ 69-ФЗ «О пожарной безопасности» от 21.12.1994 г.).
Пожаром считается неконтролируемое горение вне специального очага , наносящее материальный ущерб (справочник РТП, П.П. Клюс, В.П.Иванников).
Пожар представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий помимо горения общие явления, характерные для любого пожара независимо от его размеров и места возникновения (массо-и теплообмен, газообмен, дымообразование). Эти явления взаимосвязаны и развиваются во времени и пространстве. Только ликвидация горения может привести к их прекращению.
Общие явления могут привести к возникновению частных явлений, т.е. таких, которые могут или не могут происходить на пожарах. К ним относятся: взрывы, деформация и обрушение технологических аппаратов и установок, строительных конструкций, вскипание или выброс нефтепродуктов из резервуаров и др.
Также пожар сопровождается социальными явлениями, наносящими обществу не только материальный, но и моральный ущерб. К ним относятся гибель людей, термические травмы, отравления токсичными продуктами горения, возникновение паники. Это особая группа явлений, вызывающая значительные психологические перегрузки и стрессовые состояния у людей.
Признаки пожара:
– процесс горения;
– газообмена;
– теплообмена.
Они изменяются во времени, пространстве и характеризуются параметрами пожара.
К основным факторам, характеризующим возможное развитие процесса горения на пожаре, относятся: пожарная нагрузка, массовая скорость выгорания, линейная скорость распространения пламени по поверхности горящих материалов, интенсивность выделения тепла, температура пламени и др.
Под пожарной нагрузкой понимают массу всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в помещении или на открытом пространстве, отнесённую к площади пола помещения или площади, занимаемой этими материалами на открытом пространстве (кг/м 2).
Скорость выгорания – потеря массы материала (вещества) в единицу времени или горения (кг/ м 2 с).
Линейная скорость распространения горения – физическая величина, характеризуемая поступательным движением фронта пламени в данном направлении в единицу времени (м/с).
Под температурой пожара в ограждениях понимают среднеобъёмную температуру газовой среды в помещении.
Под температурой пожара на открытых пространствах – температуру пламени.
На пожаре выделяются газообразные, жидкие и твёрдые вещества. Их называют продуктами горения, т.е. веществами, образовавшимися в результате горения. Они распространяются в газовой среде и создают задымление.
Дым – дисперсная система из продуктов горения и воздуха, состоящая из газов, паров и раскаленных частиц. Объём выделившегося дыма, его плотность и токсичность зависят от свойств горящего материала и от условий протекания процесса горения.
Дымообразование на пожаре – количество дыма, м 3 /с, выделяемого со всей площади пожара.
Концентрация дыма – количество продуктов горения, содержащихся в единице объёма помещения (г/м 3 , г/л, или в объёмных долях).
Площадь пожара (S П) – площадь проекции поверхностного горения твёрдых и жидких веществ и материалов на поверхность земли или пола помещения.
Площадь пожара имеет свои границы : периметр и фронт.
Периметр пожара (P П) – это длина внешней границы площади пожара.
Фронт пожара (Ф П) – часть периметра пожара, в направлении которой происходит распространение горения.
Формы площади пожара
В зависимости от места возникновения горения, рода горючих материалов, объемно-планировочных решений объекта, характеристики конструкций, метеорологических условий и других факторов площадь пожара имеет круговую, угловую и прямоугольную форму рис 2 - 5.Круговая форма площади пожара (рис. 2) встречается, когда пожар возникает в глубине большого участка с пожарной нагрузкой и при относительно безветренной погоде распространяется во все стороны примерно с одинаковой линейной скоростью (склады лесоматериалов, хлебные массивы, сгораемые покрытия больших площадей, производственные, а также складские помещения большой площади и т. д.).
Угловая форма (рис. 3, 4) характерна для пожара, который возникает на границе большого участка с пожарной нагрузкой и распространяется внутри угла при любых метеорологических условиях. Эта форма площади пожара может иметь место на тех же объектах, что и круговая. Максимальный угол площади пожара зависит от геометрической фигуры участка с пожарной нагрузкой и места возникновении горения. Чаще всего эта форма встречается на участках с углом 90° и 180°.
Прямоугольная форма площади пожара (рис. 5) встречается, когда пожар возникает на границе или в глубине длинного участка с горючей загрузкой и распространяется в одном или нескольких направлениях: по ветру - с большей, против ветра - с меньшей, а при относительно безветренной погоде примерно с одинаковой линейной скоростью (длинные здания небольшой ширины любого назначения и конфигурации, ряды жилых домов с надворными постройками в сельских населенных пунктах и т. д.).
Пожары в зданиях с помещениями небольших размеров принимают прямоугольную форму от начала развития горения. В конечном итоге при распространении горения пожар может принять форму данного геометрического участка (рис. 6)
Форма площади развивающегося пожара является основной для определения расчетной схемы, направлений сосредоточения сил и средств тушения, а также требуемого их количества при соответствующих параметрах осуществления боевых действий. Для определения расчетной схемы реальную форму площади пожара приводят к фигурам правильной геометрической формы (рис. 7 а,б,в): кругу с радиусом R (при круговой форме), сектору круга с радиусом R и углом α (при угловой форме), прямоугольнику с шириной стороны а и длиной b (при прямоугольной форме).
Рис.7. Расчётные схемы по формам площади пожара
А) круг; б)прямоугольник; в) сектор
Круговая форма площади пожара
Площадь пожара – S П = pR 2 S П = 0,785 D 2
Периметр пожара – P П = 2pR
Фронт пожара – Ф П = 2pR
Угловая форма пожара
Площадь пожара – S П = 0,5 aR 2
Периметр пожара – P П = R(2+a)
Фронт пожара – Ф П = aR
Линейная скорость распространения – V Л = R/t
Прямоугольная форма пожара
Площадь пожара – S П = a b .
При развитии в двух направлениях S П = a (b 1 +b 2)
Периметр пожара – P П = 2 (a+b).
Приразвитии в двух, направлениях P П = 2}
Загрузка...
