Контрольные вопросы

1. Что такое вредное вещество?

2. Какие существуют формы отравлений?

3. Что такое предельно допустимая концентрация вредного вещества?

Привести ее значение для некоторых веществ.

4. Как классифицируют вредные вещества по характеру и степени их

воздействия на человека?

5. В чем состоит вредное действие пыли на организм человека?

6. Какие существуют методы анализа воздуха?

7. На каком принципе работают газоанализаторы УГ и ПФГ?

8. Каковы общие меры борьбы с вредными газами, парами и пылью?

9. В чем состоит первая помощь при отравлениях и воздействии вредных веществ?

10. Какие существуют средства индивидуальной защиты органов дыхания, органов зрения, кожных покровов?

11. Каково назначение спецодежды и спецобуви?

Модуль 3. Основы техники безопасности

Лекция 8 Основы пожарной безопасности

• Горение и показатели пожарной опасности веществ

• Пожарная опасность на производстве

• Особенности горения веществ

• Виды горения

1. Горение и показатели пожарной опасности веществ

Горение — химическая реакция окисления, сопровождаемая выделением большого количества тепла и обычно свечением.

Чтобы возник процесс горения, необходимы горючее вещество, окислитель и источник зажигания.

Горючее вещество, т. е. вещество, способное самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, может быть в трех агрегатных состояниях: газообразном, жидком, твердом.

Газы – вещества, абсолютное давление которых при температуре 50 °С равно или более 300 кПа (3 кгс/см²) или критическая температура которых менее 50 °С. Жидкости – вещества, температура плавления (каплепадения) которых менее 50 °С. Пыли – дисперсные вещества и материалы с диаметром частиц менее 850 мкм. Твердые вещества – вещества и материалы, температура плавления (каплепадения) которых более 50 °С.

В качестве окислителя чаще всего используют кислород воздуха, реже чистый кислород, иногда галогены (хлор, бром, йод) и др. Источником зажигания может быть любое горящее или накаленное тело, а также электрический разряд, имеющие запас энергии и температуру, достаточные для возникновения горения других веществ. Источники зажигания очень разнообразны.

Процесс горения происходит только при определенных соотношениях горючего вещества и окислителя, определяющих возможность образования горючей среды.

8.2 Показатели пожаро- и взрывоопасности веществ

В зависимости от агрегатного состояния горючего вещества (газ, жидкость, пыль твердых веществ) различают показатели, характеризующие пожаро- и взрывоопасность среды.

Для горючих газов основным показателем являются нижний и верхний пределы распространения пламени (воспламенения).

Нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) — это минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в системе «горючее вещество — окислительная среда», при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Они, как правило, выражаются в объемных процентах и реже в единицах массы (г/м³). Ниже приведена область воспламенения некоторых горючих газов в смеси с воздухом, % (об.):

Аммиак 15,0-28 Метан 5,0-15

Ацетилен 2,5-81 Оксид углерода 12,5-74,0

Водород 4,0-76 Этилен 3,0-32,0

Чем ниже нижний предел воспламенения и шире область воспламенения, тем опаснее данный горючий газ. Смеси газа вне области воспламенения являются негорючими, так как при концентрациях ниже нижнего предела воспламенения смесь бедна горючим и воспламениться не может, а при концентрациях выше верхнего предела воспламенения смесь слишком богата горючим и бедна окислителем (кислородом воздуха).

Концентрация кислорода в горючей смеси, ниже которой воспламенение и горение смеси невозможно при любой концентрации горючего вещества в смеси, называется минимальным взрывоопасным содержанием кислорода (МВСК).

Основным показателем, определяющим пожарную опасность жидкости, является температура вспышки.

Температура вспышки t_всп — самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючей жидкости, при которой над ее поверхностью образуются, пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но Скорость их образования еще недостаточна для последующего горения. Температуры вспышки применяемых в химической промышленности веществ находятся в очень широких пределах и составляют, например, для сероуглерода-50,1°С, бензина-17,8 °С, смазочных масел 220-240 °С.

Чем ниже температура вспышки горючей жидкости, тем жидкость представляет большую опасность. Так, пары сероуглерода и бензина могут вспыхнуть даже зимой, а для вспышки паров смазочных масел необходимо нагреть жидкость до достаточно высокой температуры. В зависимости от температуры вспышки жидкости подразделяют на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ).

К легковоспламеняющимся относятся жидкости, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки не выше 61°С (в закрытом тигле) или 66°С (в открытом тигле). К горючим относятся жидкости, имеющие температуру вспышки выше 61°С (в закрытом тигле) или 66 °С (в открытом тигле).

Температура воспламенения t_в — такая температура жидкости, при которой последняя выделяет горючие пары с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение. Температура воспламенения характеризует возможность устойчивого горения жидкости и представляет большую опасность в отношении развития пожара по сравнению с температурой вспышки.

Пределы воспламенения паров горючих жидкостей могут быть выражены температурами (температурные пределы) или концентрациями паров (концентрационные пределы).

Концентрационные пределы воспламенения. — область концентраций паров от минимальной (нижний предел) до максимальной (верхний предел), внутри которой смеси с данным окислителем способны воспламеняться от источника зажигания с последующим распространением горения по смеси сколько угодно далеко от источника зажигания.

Температурные пределы воспламенения паров — температуры, при которых насыщенные пары жидкости образуют в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему (нижний температурный предел) и верхнему (верхний температурный предел) концентрационным пределам воспламенения. Они связаны между собой следующими зависимостями:

Рt_н · 100 Рt_в · 100

НКПВ = ^{_____________} ВКПВ = ^{______________},

Р_общ Р_общ

где: НКПВ и ВКПВ – нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения, % (об.);

Рt_н, Рt_в – давление насыщенных паров жидкости при температурах, соответствующих нижнему и верхнему температурным пределам;

Р_общ – фактическое атмосферное давление.

Концентрационные и температурные пределы воспламенения определяют опасность образования горючих смесей паров жидкости в замкнутых объемах оборудования и аппаратов.

Горючие смеси газов и паров жидкости способны воспламеняться без внешнего источника зажигания, т.е. самовоспламеняться. Способность веществ к самовоспламенению оценивается температурой самовоспламенения. Температура самовоспламенения – самая низкая температура вещества (смеси), при которой резко увеличивается скорость экзотермической реакции, заканчивающаяся возникновением пламенного горения. Температура самовоспламенения, установленная регламентированным методом, называется стандартной температурой самовоспламенения. Так, для паров горючих жидкостей ее можно определить по ГОСТ 12.1.044-84. Температура самовоспламенения зависит от химического состава и строения вещества, его концентрации в смеси с окислителем, давления и других условий.

Основными показателями горючих свойств твердых веществ и материалов являются группа горючести и температура воспламенения. Горючесть – это способность вещества (материала, смеси, конструкции) к самостоятельному горению. По горючести твердые вещества и материалы разделяют на негорючие, трудногорючие и горючие.

Негорючими называются вещества (материалы, смеси, конструкции), не способные к горению в атмосфере воздуха обычного состава (например, бетон, металл, другие строительные материалы).

Трудногорючие — это вещества, способные гореть под действием источника зажигания, но не способные к самостоятельному горению после его удаления. К ним относятся: древесина, обработанная антипиренами (бурой, сернокислым аммонием), глиносоломенные материалы и др.

К горючим относятся вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, например дерево, пластические массы и все органические материалы.