Вопрос 33

Показатели, характеризующие степень горючести веществ и материалов: температуры вспышки, воспламенения и самовоспламенения. Область их применения.

Температура вспышки (tвсп) – это 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 недостаточна для устойчивого горения.

Жидкости по температуре вспышки делятся на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) с tвсп ≤61оС и горючие жидкости (ГЖ) с tвсп > 61оС. ЛВЖ при обычных условиях взрывопожароопасны, ГЖ – пожароопасны. По степени взрывопожароопасности ЛВЖ, в свою очередь, делятся:

- на особоопасные с tвсп. < -18оС;

- постоянно опасные с –18 < tвсп. ≤ 23оС;

- опасные при повышенной температуре с 23< tвсп. ≤ 61оС.

Температура воспламенения (tвосп.) – наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие газы и пары с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение. Важным показателей, характеризующим степень пожарной опасности жидкостей, является ∆t:

∆t = tвосп - tвсп.

Температура самовоспламенения (tсв.) – это самая низкая температура ве-щества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением. Температура самовоспламенения характеризует степень пожароопасности горючих веществ в различных агрегатных состояниях: газообразном, жидком и пылеобразном (в виде аэрозоля и в виде аэрогеля – осевшая пыль). Чем меньше tсв., тем опаснее вещество. В зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом подразделяются на шесть групп.

Вопрос 36

Показатели, характеризующие степень взрывопожароопасности веществ и материалов: нижний и верхний концентрационные и температурные пределы распространения пламени. Область их применения.

Нижний (ϕн) и верхний (ϕв) концентрационные пределы распространения пламени – это соответственно минимальная и максимальная концентрация горючего вещества в смеси с окислительной средой, при которой возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Область концентраций между ϕн и ϕв называется диапазоном воспламенения. Чем ниже ϕн и шире диапазон воспламенения, тем опаснее вещество. Все смеси горючих газов и паров ЛВЖ с воздухом – взрывопожароопасны. Пылевоздушные смеси (аэрозоли) взрывопожароопасны, если ϕн ≤ 65 г/м3, причем аэрозоли с ϕн ≤ 15 г/м3

– особовзрывоопасны, а с 15 < ϕн ≤ 65 г/м3 – взрывоопасны. Пыли с ϕн > 65 г/м3 – пожароопасны.

Вопрос 37

Горение и взрывы пылевоздушных смесей.

Взрывы пыли (пылевоздушных смесей – аэрозолей) представляют одну из основных опасностей на производстве. Взрывы пыли происходят в ограниченном пространстве – в помещениях зданий, внутри оборудования, в штольнях шахт. Возможны взрывы пыли на мукомольном производстве, на зерновых элеваторах, при обращении с красителями, серой, сахаром, другими пищевыми продуктами, при производстве пластмасс, лекарственных препаратов, на установках дробления топлива, в текстильном производстве.

Понятие «промышленные пыли» включает в себя тонкие дисперсии с размерами частиц менее 800 мкм. Взрывы в основном происходят по дефлаграционному механизму. Переход к детонации возможен в вытянутых помещениях за счет турбулизации процесса горения в облаке пылевоздушной смеси (ПВС), например, в штольнях шахт, на конвейерных линиях зернохранилищ.

Взрыв ПлВС возможен только при наличии концентрации пыли в воздухе не ниже определенного предела, измеряемого в г/м3: алюминий – 58, уголь и сахар – 35, резина – 25, полиуретан – 30 и т.д.

По степени пожаровзрывоопасности все промышленные пыли делятся на 4 класса:

I класс – наиболее взрывоопасные пыли с НКПР, равным 15 г/м3 и ниже (сера – 2,3; нафталин – 2,5). НКПР – нижний концентрационный предел распространения пламени;

II класс – взрывоопасные пыли с НКПР от 16 до 65 г/м3 (алюминий – 58, овес – 30,2, крахмал картофельный – 40,3);

III класс – наиболее пожароопасные пыли – с температурой воспламенения до 250оС;

IV класс – пожароопасные пыли – с температурой воспламенения > 250оС .

Температура самовоспламенения пыли равна в среднем 500оС. Пыль, находящаяся в слоях, воспламеняется при более низкой температуре, чем облако пыли – разница достигает 200оС, причем чем толще слой пыли, тем ниже температура ее самовоспламенения. Пыль в слоях не взрывается. Если в слое пыли возникнет горение (тление), то конвективные потоки горячих газов поднимают пыль в воздух, образуется пылевоздушная смесь, которая может взрываться. Максимальное давление взрыва ПВС лежит в пределах от 700 до 500 кПа (5–7 атм). Опасность взрыва ПВС возрастает с уменьшением размеров частиц пыли.