Взрывы паро-газовоздушных смесей

Для характеристики степени взрывоопасности газов и насыщенных паров жидкостей используется специальный показатель: концентрационные пределы взрываемости. Концентрационными пределами взрываемости смесей газов, насыщенных паров жидкостей с воздухом называется их минимальная и максимальная концентрации, при которых происходит взрыв.

Пример нижнего и верхнего концентрационного предела для некоторых газов и паров:

ацетон – 0,6 80% объёмных;

бензин – 0,8 51% объёмных;

водород - 4 75% объёмных;

метан – 5 – 15% объёмных;

бутан – 1,86 – 8,41% объёмных;

пропан – 2,37 – 9,5% объёмных.

При меньших или больших концентрационных пределах взрыв не происходит из-за недостатка или избытка кислорода.

Рис. 3. График пределов воспламеняемости углеводородов в зависимости

от содержания кислорода

Заштрихованная зона – опасная зона взрываемости (воспламеняемости) паров углеводородов.

Такие графики должны быть на судне для каждого опасного груза. Графиком пользуются следующим образом. Предположим, что после мойки танка с грузом нефти, в нём создалась атмосфера: 7% углеводорода и 4 % кислорода, что соответствует на графике точке B. Если начать дегазировать танк подачей обычного воздуха или в него поступает свежий воздух, то состав смеси будет изменяться по прямой из точки В в точку А, т.е. на определённом этапе попадает в опасную зону, что может привести к взрыву паров углеводородов. Правильно продутый танк должен иметь атмосферу в соответствии с линией АС графика, т.е. за пределами зоны воспламенения. Точка С соответствует минимальному безопасному содержанию паров углеводородов при котором поступление свежего воздуха в танк безопасно.

Кроме паров, жидкостей и газов могут взрываться продукты мукомольного производства; пыли угольная, древесная, различных металлов; продукты неполного сгорания топлив и горючих веществ при пожаре.

Методы борьбы со взрывами:

1. раздельное хранение различных взрывоопасных веществ, которые при смешивании дают взрывоопасные системы;

2. достаточная естественная или искусственная вентиляция помещений со взрывоопасными веществами;

3. установка газоанализаторов в опасных помещениях;

4. хранение взрывоопасных веществ в штатной герметичной упаковке (таре), предотвращая чрезмерный их нагрев;

5. точное и чёткое соблюдение правил обращения со взрывоопасными веществами согласно технических условий;

6. упорядочение и ограничение доступа в помещения со взрывоопасными веществами, погреба боезапаса, кладовые, малярные и аккумуляторные помещения;

7. использование пламяпрерывающих сеток в системах вентиляции.

Судовые источники воспламенения

Под источниками воспламенения понимается источник тепла, имеющий температуру выше температуры самовоспламенения и запас тепловой энергии, необходимый для нагрева вещества до возникновения горения.

Опыт эксплуатации судов, борьбы с пожарами и анализ происшествий показывает, что все источники воспламенения можно разделить на 4 группы:

• тепловое проявление химических реакций;

• тепловое проявление электрической энергии;

• тепловое проявление механической энергии;

• поражающие факторы оружия и столкновения судов.

Тепловое проявление химических реакций

Открытый огонь проявляется при курении, использовании факелов и паяльных ламп; выбросе пламени из топок паровых котлов, камер сгорания газовых турбин, газоходов тепловых двигателей; при работе газосварки, газо- и керосинорезки. Температура пламени спички и сигареты 700-800⁰С, бензиновой зажигалки 1200-1300⁰С.

Раскалённые продукты горения имеют весьма высокую температуру (600-1100⁰С) и при наличии щелей, трещин, прогаров и других неплотностей в топках котлов, газоотводов дизелей, турбин, выходящие из них продукты горения являются мощным источником воспламенения.

Искры – твёрдые раскалённые частички неполностью сгоревшего углерода различных топлив. Их температура лежит в пределах 700 – 900⁰С, то есть больше температуры воспламенения почти всех горючих веществ. Но запас их тепловой энергии невелик. Искра способна воспламенить только подготовленные к горению вещества.

Экзотермические реакции характерны для веществ, которые можно разделить на следующие группы:

1. Вещества, самовозгорающиеся от воздействия на них воздуха (растительные масла и животные жиры, нанесённые тонким слоем на волокнистые пошосикобразные материалы, жёлтый фосфор, цинковая и алюминиевая пыль, сажа, порошок эбонита).

2. Вещества, вызывающие горение с водой (калий, натрий, карбид кальция и натрия, негашеная известь и др.);

3. Вещества, самовоспламеняющеися при смешении друг с другом (газообразные, жидкие и твёрдые окислители: сжатый кислород – масла: ацетилен, водород метан и этилен – хлор на дневном свету). Азотная кислота, разлагаясь, выделяет кислород, поэтоиу является сильным окислителем, способным вызвать самовозгорание ряда веществ;

4. Вещества, способные разлагаться с воспламенением или взрывом при нагревании, ударе, сжатии (взрывчатые вещества, селитры, перекиси, гидроперекиси, ацетилен и др.).

Химические вещества перечисленных групп нельзя хранить совместно, а также с другими веществами и материалами.