Параметри, що визначають пожежні властивості речовини
Вибухо- і пожежонебезпека речовин залежить від їх агрегат-ного стану (газоподібні, рідкі, тверді), фізико-хі-чеських властивостей, умов зберігання та застосування.
При визначенні пожежовибухонебезпеки речовин і матеріалів розрізняють:
♦ гази-речовини, тиск насичених парів кото-яких при температурі 25 ° С і тиску 101,3 кПа переви-щує 101,3 кПа;
♦ рідини - речовини, тиск насичених парів яких при температурі 25 ° С і тиску 101,3 кПа менше 101,3 кПа. До рідин відносять також тверді плавляться речовини, температура плавлення і каплепадения яких менше 50 ° С;
♦ тверді речовини і матеріали - індивідуальні речовини і їх сумішеві композиції з температурою плавлення або каплепадения більше 50 ° С, а також речовини, що не мають температури плавлення (наприклад, деревини визна-на, тканини і т.п.);
♦ пилу - дисперговані тверді речовини і мате-ріали з розміром частинок менше 850 мкм.
За небезпеки викликати пожежу, підсилювати небезпечні фактори пожежі, отруювати середовище проживання, впливати на людину віщо-ства і матеріали поділяються на: безпечні, малонебезпечні, небезпечні, особливо небезпечні.
До безпечних відносять негорючі речовини і матеріали в нього-рючей упаковці.
До небезпечних відносяться горючі та негорючі речовини і мате-ріали, що мають властивості, прояв яких може призвести до вибуху, пожежі, загибелі, травмування, отруєння, опромінення, захворювання людей і тварин, пошкодження споруд і транс-кравців коштів.
Класифікація горючих речовин визначається ГОСТ 12.1.004-91:
- негорючий речовина (НВ) - речовина, нездатне до горіння в атмосфері повітря звичайного складу;
- важкогорючі речовини (ТБ) - речовина, здатна горіти під впливом джерела запалювання, але нездатне до самостійно-тельно горіння після видалення його;
- горюча речовина (ГВ) - речовина, здатна самостійно горіти після видалення джерела запалювання;
- горюча рідина (ГР) - рідина, здатна самостійно горіти після видалення джерела запалювання і має температуру спалаху вище 61 ° С (в закритому тиглі) або 66 ° С (у відкритому тиглі);
- легкозаймиста рідина (ЛЗР) - рідина, спо-собнимі самостійно горіти після видалення джерела запалювання і має температуру спалаху не вище 61 ° С (в закритому тиглі) або 66 ° С (у відкритому тиглі);
- горючий газ (ГГ) - газ, здатний утворювати з повітрям вос-пламеняемие і вибухонебезпечні суміші при температурах не вище 55 ° С;
- вибухонебезпечну речовину (ВВ) - речовина, здатна до вибухо-ву або детонації без участі кисню повітря;
За температурі спалаху рідини діляться на легковос-пламеняющіеся (ЛЗР). температура спалаху яких не пре-щує 45 ° С (спирти, ацетон, бензин та ін.) і горючі (ГР), температура спалаху яких більше 45 ° С (масла, мазути, гли-стирол та ін.).
Основними показниками, що характеризують пожежну небезпеку горючих газів є концентраційні межі запалення, енергія запалювання, температура горіння, нор-мальна швидкість поширення полум'я та ін.
Горіння суміші газу з повітрям можливо в визначений-них межах, які називаються концентраційними межами запалення. Мінімальні і максимальні концентрації горючих газів в повітрі, які здатні займатися, називаються відповідно нижньою і верхньою концентраційними межі-ми займання.
Концентраційні межі можуть бути виражені че-рез температуру (при атмосферному тиску). Значення температури рідини, при яких концентрація наси-щенних парів в повітрі над рідиною дорівнює концентрації-ційних меж поширення полум'я, називають-ся температурними межами поширення полум'я (запалення) (нижнім і верхнім соответствен-но - НТПРП і ВТПРП).
Для газів і парів рідини НКПРП і ВКПРП визна-ляють у відсотках, для пилу і волокон - в грамах на кубічний метр.
На рис. 4.1 приведена залежність тиску при вос-пламененіі (вибуху) газопароповітряних сумішей від їх концентрації.
Мал. 4.1. Залежність тиску при запаленні (вибуху) горю-чих газопароповітряних сумішей від їх концентрації
Інтервал між нижнім і верхнім концентраційними-ними межами називається областю займання.
Величини меж займання використовують при розрахунку допустимих концентрацій всередині технологиче-ських апаратів, систем рекуперації, вентиляції, а так-же при визначенні гранично допустимої вибухонебезпечної концентрації (ГДВК) парів і газів при роботі з при-трансформаційних змін іскристого інструменту.
Процес займання і горіння рідин можна представити таким чином. Для спалахнення не-обходимо, щоб рідина була нагріта до певної температури (не менш нижнього температурного преде-ла поширення полум'я). Після займання па-рів рідини швидкість випаровування повинна бути достатній-ний для підтримки постійного горіння. Ці особ-ності горіння рідин характеризуються температура-ми спалаху і займання.
Таким чином, для займання і горіння рідини не-обходимо, щоб рідина була нагріта до температури, не меншою, ніж нижній температурний межа займання. Після займання швидкість випаровування повинна бути достатньою для підтримки постійного горіння. Ці особливості горіння рідин характеризуються температурами спалаху і воспла-трансформаційних змін.
Температурою спалаху називається найменше значення температури рідини, при якій над її поверхнею образу-ється паровоздушная суміш, здатна спалахувати від стороннього джерела запалювання. При цьому стійкого горіння рідини не виникає.
Температурою займання називається найменше значення температури рідини, при якій інтенсивність ис-ширяння її така, що після запалювання зовнішнім джерелом виникає самостійне полум'яне горіння. Для ЛЗР темпе-ратура займання зазвичай на 1-5 ° С вище температури спалаху, а для ГР ця різниця може досягати 30-35 ° С.
Пожежну небезпеку речовин і матеріалів характеризують; і такі властивості як схильність деяких речовин і матеріалів до електризації і самозаймання при зіткненні з повіт-хом (фосфор, сірчисті метали та ін.) водою (натрій, калій, карбід кальцію і ін.) і один з одним (метан + хлор, азотна ки-слоти + деревна тирса і т.д.).
Пожежна небезпека негорючих речовин і матеріалів визна-виділяється температурою, при якій вони обробляються, воз-тю виділення іскор, полум'я, променистого тепла, а також втратою несучої здатності і руйнуванням.
Пароповітряні суміші, також як і газовоздушні, явля-ються вибухонебезпечними. Їх вибухонебезпечність характеризується па-параметром, що визначають вибухонебезпечність газоповітряних сме-сей, - енергією запалювання, температурою горіння, нормальною швидкістю поширення полум'я і ін.
Пожежна небезпека твердих горючих речовин і матеріалів характеризується теплотворною здатністю 1 кг речовини, температурами горіння, самозаймання та займання, швидкістю вигоряння і поширення горіння по поверхні матеріалів.
Пожежо- та вибухонебезпечні властивості пилу визначаються концентраціями пилоповітряної суміші, наявності джерела за-зпалювання з достатньою тепловою енергією, розміру пилинок і ін.
Дрібні частинки твердих горючих речовин розмірів 10
7 см можуть довгий час перебувати в повітрі у зважений-ном стані, утворюючи дисперсних систем - аеровзвесь. Для займання аерозависі необхідно, щоб концентрація пилу в повітрі була не менше нижньої концентраційної межі займання. Верхній концентраційний межа запалав-ня пилоповітряної суміші в більшості випадків є дуже високим і важко досяжним (для торф'яної пилу - 2200 г / м3, цукрової пудри - 1350 г / м3). Теплова енергія джерела запалювання для займання пилоповітряної суміші повинна бути порядку декількох МДж і більш. Залежно від значення нижньої концентраційної межі займання пилу поділяються на вибухонебезпечні і пожежонебезпечні. До вибухонебезпечним ставляться пилу з нижнім концентраційним межею займання до 65 г / м3 (пил се-ри, цукру, борошна), а пожежонебезпечним - пилу з нижньою межею займання вище 65 г / м3 (тютюнова і деревний пил).