8 Пожарная безопасность

1. Физико-химические основы процессов горения и взрыва, показатели взрыво-пожароопасности горючих веществ

Горение - сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, характеризующийся самоускоряющимся химическим превращением и сопровождающийся выделением большого количества тепла, света и газа. Известно горение некоторых веществ без кислорода воздуха.

Химический состав чистого воздуха имеет следующее содержание (по объёму):

Азот N₂_______________ 78,08 %

Кислород О₂____________20,95 %

Аргон Ar________________0,93 %

Углекислый газ СО₂_______0,03 %

Прочие газы ______________0,01%

По мере снижения концентрации кислорода процесс горения замедляется, и наименьшая скорость горения при содержании кислорода в воздухе 14 - 15 %. При неполном горении, как правило, образуются едкие, ядовитые и взрывоопасные смеси.

Следует отметить, что человек может дышать при концентрации кислорода не менее 17 %. При концентрации О₂равной 15 % человек не усваивает кислород и задыхается. Если концентрация О₂меньше 5 % (мёртвый воздух), то при вдыхании такого воздуха человек мгновенно теряет сознание и если его сразу не вынести из опасной зоны, он погибает. Такое низкое содержание кислорода возможно при вытеснении воздуха другими газами или в результате горения или взрыва.

Горючие газы могут гореть или взрываться. Также могут гореть или взрываться пары горючих жидкостей. Для горения и воспламенения важное значение имеет концентрация газов и паров в воздухе. Диапазон горения и воспламенения характеризуется нижним и верхним пределами взрываемости. Они являются важнейшей характеристикой взрывоопасности горючих веществ. Нижний предел взрыва характеризуется наименьшей концентрацией газов и паров, при которых возможен взрыв, а верхний – наибольшей их концентрацией.

По температуре вспышки горючие жидкости делятся на два класса. К первому классу относят бензин, керосин, эфир и др., вспыхивающие при температуре менее +61 ⁰С, ко второму классу – минеральное масло, мазуты и др.), имеющие температуру вспышки более +60⁰С. В практике первый класс жидкостей принято называть легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ), второй – горючими жидкостями (ГЖ).

Пыли и пылевоздушные смеси горючих веществ пожароопасны. В воздухе они могут образовывать взрывоопасные смеси.

Увеличение влажности воздуха и сырья, из которого образуется пыль, а также повышение скорости движения воздуха, уменьшают концентрацию пыли в воздухе и снижают пожароопасность.

Взрывоопасными являются пыль сахара, торфа, красителей, древесная пыль и т.п.

Следует помнить, что для взрыва достаточно не только открытого пламени, но и механической искры (от ударов железа по железу, железа по камню и т.д.).

Вещества и объекты по степени возгораемости делятся на: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

По степени пожарной опасности предприятия классифицируются на пять категорий: А, Б, В, Г, Д.

К категории А относятся производства, связанные с применением горючих газов, легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров до 28С включительно, в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа; веществ и материалов способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

К категории Б относятся производства, связанные с использованием горючих пылей или волокон, легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров свыше 28С; горючих жидкостей в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пыли или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

К категории Вотносятся производства, связанные с применением легковоспламеняющихся, горючих и трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов, способных при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются или обращаются, не относятся к категории А и Б.

К категории Г относятся производства, связанные с применением негорючих веществ в горячем, раскаленном или расплавленном виде; твердых, жидких или газообразных веществ, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

К категории Д относятся производства, связанные с применением негорючих веществ в холодном состоянии.

Количественным показателем категорирования является максимально возможное избыточное давление Р, развиваемое при сгорании взрывоопасной смеси, которая может образоваться в помещении.