- •1.5. Организация работы по охране труда
- •1.6. Расследование, оформление
- •Глава 2
- •2.1. Электробезопасность
- •Глава 3
- •3.1. Санитарно-гигиенические требования
- •3.2. Санитарно-гигиенические требования
- •3.5. Защита от электромагнитных полей
- •4.1. Горение, пожаро-взрывоопасные вещества
- •4.2. Пожарная опасность
- •4.3. Пожарная безопасность при проектировании
- •4.4. Огнетушащие вещества, средства
- •4.5. Пожарная безопасность при проведении
- •4.6. Организация пожарной безопасности
4.1. Горение, пожаро-взрывоопасные вещества
Общие сведения о процессе горения. Горение представ-
ляет собой быстро протекающий физико-химический процесс,
который характеризуется выделением большого количества теп-
лоты, излучением света (пламенем) и химическими превращениями.
В соответствии с терминологией, принятой МВД СССР, горением
называется химическая реакция окисления, сопровождающаяся
выделением большого количества теплоты и обычно свечением.
Для возникновения горения необходимо наличие горючего
вещества, окислителя и импульса (источника зажигания), способ-
ного сообщать горючей системе необходимое начальное количество
энергии. К горючим, как правило, относятся углеводородсодер-
жащие вещества — бензин, керосин, спирт и др., к окислите-
лям — кислород воздуха, хлор, фтор, бром, йод, окислы азота
и др. К источникам зажигания относятся нагретые поверхности,
открытый огонь, искры и т. п.
Воздействие источника зажигания на горючее вещество (вос-
становитель) в присутствии кислорода воздуха (окислителя),
приводящее к возникновению горения, называется зажиганием*
В зоне реакции появляется пламя — светящееся пространство,
в котором сгорают реагирующие вещества. Цвет пламени зависит
от химического состава вещества реагирующей системы. Внешнее
проявление горения, сопровождающегося свечением в пламени,
называется огнем.
В процессе реакции горения сгорание веществ - может быть
полным и неполным. В любом случае образуются продукты горе-
ния: при полном сгорании — продукты, не~способные к дальней-
шему горению (СО2, Н2О, НС1 и др.), при неполном — продукты,
способные к дальнейшему горению [С (сажа), СО, H2S, HCN,
NH3, альдегиды и др.].
Концентрацию горючего вещества и окислителя, при которой
происходит полное сгорание вещества, называют стехиометриче-
ской. В условиях пожара чаще всего полного сгорания веществ
в воздухе не происходит, о чем свидетельствует наличие дыма —
д-псперской системы из продуктов горения и воздуха, содержащей
твердые и жидкие частицы.
-Все реакции горения веществ относятся к экзотермическим,
т. е. сопровождающимся выделением теплоты. Вследствие выде-
ления теплоты реакции, возникнув в-од ной зоне вещества, способны
распространяться на всю массу реагирующих веществ.
В зависимости от агрегатного состояния реализуемых веществ
горен-ие бывает гомогенным (однородным), при котором исходные
вещества находятся в газо- или парообразном состоянии, и гете-
рогенным (неоднородным), при котором одно из веществ {обычно
горючее) находится в твердом или жидком состоянии, а другое
(окислитель) в газообразном. По скорости распространения пла-
мени горение подразделяется на дефлаграционное (нормальное)
со скоростью нескольких метров в секунду (м/с), взрывное —
сотен метров в секунду, детонационное — до нескольких тысяч
метров в секунду.
Процесс возникновения горения подразделяется на следую-
щие виды: вспышку, возгорание, воспламенение, самовозгорание
самовоспламенение, взрыв и детонацию. Кроме того, существуют
и особые виды горения: тление и холоднопламенное горение.
Вспышка представляет собой быстрое сгорание горючей смеси,
не сопровождающееся образованием сжатых газов.
Возгорание — возникновение горения под воздействием источ-
ника зажигания.
Самовозгорание — зто явление резкого увеличения скорости
экзотермических реакций в веществе, приводящее к возникновению
его горения при отсутствии источника зажигания. Самовозгора-
ние может быть тепловым, микробиологическим и химическим.
Самовоспламенение — самовозгорание, сопровождающееся по-
явлением пламени.
В производственных условиях могут самовозгораться древес-
ные опилки, промасленная ветошь.. Самовоспламеняться могут
беызи-н, керосин.
Взрыв — чрезвычайно быстрое химическое превращение ве-
щества (взрывное горение), сопровождающееся выделением энер-
гии и образованием сжатых газов, способных производить меха-
ническую работу.
При детонаций передача энергии от слоя к слою смеси осуществ-
ляется не за счет теплопроводности, а распространением ударной
волны.
Тление — беспламенное горение твердого вещества, поверх-
ность которого раскалена и излучает свет и тепло. Тление сопро-
вождается термическим разложением горючего вещества к обиль-
ным выделением горючих газов и парообразных продуктов, ко-
торые при этом не реагируют, а свободно рассеиваются в атмосфере.
Тление твердого вещества возможно: при недостатке О2 в зоне
возникшей реакции горения; при недостатке выделяющейся в зоне
теплоты; при очень быстром отводе выделяющейся теплоты из зоны
возникшей реакции горения.
Холоднопламенное горение — основная форма нетеплового само-
ускоряющегося режима реакции, которая при этом остается неза-
вершенной, так как не вся химическая энергия реагирующей
смеси расходуется на разогрев продуктов реакции.
Пожаро-взрывоопасность веществ и материалов. Пожаро-
взрывоопасность веществ и материалов определяется показате-
лями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества
и условий его применения. При этом различают: газы — веще-
ства, абсолютное давление паров которых при температуре 50 °С
равно или выше 300 к Па; жидкости — вещества с температурой
плавления не более 50 °С; твердые — вещества и материалы с тем-
пературой плавления, превышающей 50-°С; пыли — размельченные
твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.
Пожаро- и взрывоопасность веществ определяются: группой
горючести., температурой вспышки, температурой самовоспламе-
нения., минимальной энергией зажигания, нижним и верхним кон-
центрационными пределами воспламенения, давлением взрыва,
дисперсностью, летучестью и т. д.
Горючесть — способность вещества или материала к горению
под воздействием источника з-ажигашгя. По горючести вещества
и материалы во всех агрегатных состояниях подразделяются
на три группы:
негорючие (несгораемые) — вещества и материалы, которые
неспособны гореть в воздухе нормального состава при темпера-
туре до 900 °С; к ним относятся: полупроводниковый кремний,
асбест, кварц, стекло и др.;
трудногорючие (трудносгораемые) — вещества и материалы,
способные возгораться в воздухе нормального состава под дей-
ствием источника зажигания, но неспособные самостоятельно
гореть после его удаления (пластмассы, древесина и ткани, про-
питанные антипиреиами, строительные бетонные конструкции
с органическими наполнителями);
горючие (сгораемые) — вещества и материалы, способные само-
возгораться, а также ^возгораться от источника зажигания и
самостоятельно гореть после его удаления (бензин, керосин,
ткани, пластмассы, каучук, древесина, этиловый спирт, ацетон
и др.); из группы горючих веществ и материалов выделяют легко-
воспламеняющиеся, способные воспламеняться от кратковремен-
ного (до 30 с) воздействия источника зажигания с низкой энергией
(пламя спички, искры, тлеющая сигарета и т. п.).
Понятие легковоспламеняемости прежде всего относится к го-
рючим жидкостям.
Минимальная энергия зажигания — энергия искры электриче-
ского разряда или статического электричества, достаточная для
воспламенения легковоспламеняемой газо-, паро- или пылевоз-
душной смеси.
Минимальная энергия зажигания составляет: для водорода
0,019; для сероуглерода 0,009; циркония — 15; магния — 20;
метанола — 0,6; аммиака — 6,8 МДж.
Отнесение вещества или материала к негорючим неадекватно
отнесению к непожаро- или невзрывоопасным. Среди негорючих
веществ много весьма пожароопасных или взрывоопасных при
определенных условиях.
Наиболее распространенными пожароопасными или взрыво-
опасными горючими веществами являются: окислители; вещества,
выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой или
друг с другом; вещества, реагирующие с водой или одно с дру-
гим со взрывом, воспламенением или выделением значительного
количества теплоты; вещества, нагревание которых в закрытых
сосудах сопровождается значительным повышением давления;
вещества, способные к взрывчатому превращению без участия кис-
лорода воздуха при нагревании или инициировании ударом, тре-
нием, а также взрывом или детонацией другими веществами.
Особой разновидностью среди промышленных веществ яв-
ляются пирофорные и взрывоопасные.
Пирофорными называют горючие вещества, которые в обычных
условиях хранения способны самовозгораться при контакте с кис-
лородом воздуха. Таких веществ имеется четыре вида:
вещества растительного происхождения во влажном состоя-
нии (влажные опилки, стружки);
ископаемые окисляющиеся вещества органического происхож-
дения (каменные и бурые угли, сланцы);
промасленные пористые вещества и материалы (промасленные
ткани, бумага, изоляция, ветошь, онилки, металлические стружки);
химические вещества и смеси, соприкасающиеся с воздухом
(алюминиевая, титановая, цинковая пыль; сульфиды; металле-
органические соединения, свежая сажа; древесный уголь).
По температуре вспышки устанавливают безопасные способы
хранения, транспортирования и применения жидкостей.
Ацетон имеет температуру вспышки —18 °С, разные сорта
бензина от —39 до —17 °Q керосин +40 °С, масло трансформатор-
ное + 147°С.
Температура воспламенения и самовоспламенения — основ-
ные показатели взрыво-пожароопасности твердых и жидких ве-
ществ.
Температура воспламенения — наименьшая температура ве-
щества, при которой вещество выделяет горючие пары и газы с та-
кой скоростью, что после их зажигания начинается устойчивое
пламенное горение.
Температуру воспламенения применяют для установления
группы горючести веществ, оценки пожарной опасности оборудо-
вания и технологических процессов, связанных с переработкой
горючих веществ.
Д.тя ЛВЖ температура воспламенения отличается на 1 ... 5 °С
от температуры вспышки, а для других веществ — на 20 °С и бо-
лее. Ниже представлены значения температур воспламенения
некоторых материалов.
Материал
Древесина
Стекло
Резина
Гетинакс
Температура воспламе-
255
260
270
285
нения, С
Температура самовоспламенения — самая низкая температура
вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости
экзотермической реакции, заканчивающейся пламенным горением.
Температура самовоспламенения газов и паров горючих жид-
костей находится в пределах 250 ... 700 °С, для твердых веществ,
например цинка, магния, алюминия, 450... 800 °С, дерева, ка-
менного угля, торфа 250 ... 450 °С.
В зависимости от температуры самовоспламенения различают:
горючие вещества, имеющие температуру самовоспламенения выше
температуры окружающей среды; горючие вещества, имеющие
температуру самовоспламенения ниже температуры окружающей
среды. Последние вещества представляют собой большую опас-
ность, так как они могут загораться без внесения теплоты извне,
поэтому их называют самовозгорающимися веществами, т. е. ве-
ществами (материал, смесь), склсиньшп к слъювоэгорагжто :в есте-
ственных условиях храпения. Самовозгорающиеся вещества под-
разделяются на три грушаы:
вещества, способные самовозгораться от воздействия воздуха;
к ним могут быть отнесены растительные масла и животные жиры,
бурые и каменные угли, торф, обтирочные концы, древесные
опилки и т. п.;
вещества, подверженные самовозгоранию при действии на них
воды; к ним относятся карбид кальция и карбиды щелочных ма-
териалов, металлические калий и натрий, негашеная известь
и др.,
вещества, самовозгорающиеся в результате смешения друг
с другом; в эту группу входят различные газообразные, жидкие
и твердые окислители, например сильными окислителями яв-
ляются галлоиды (хлор, бром и др.); ацетилен, водород, метан и
этилен в смеси с хлором самовозгораются.
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой,
кислородом воздуха и другими веществами (взаимный контакт
веществ) — это качественный показатель, характеризующий осо-
бую пожарную опасность отдельных веществ.. Результаты оценки
этого показателя применяют при выборе безопасных условий
проведения технологических процессов и условий совместного
храпения и транспортирования веществ и материалов.
В зависимости от температуры самовоспламенения Тсам раз-
личают 6 групп взрывоопасных смесей паров и газов с воздухом: