Тема 4.1. Горение и пожароопасные свойства веществ. Пожароопасные свойства нефть


Персональный сайт - 5.9

5.9. Пожароопасные свойства нефти и нефтепродуктов.

К этим свойствам относят температуры вспышки, воспламенения и самовоспламенения, а также пределы взрываемости.

Температура вспышки – это минимальная температура, при которой пары нефтепродукта образуют с воздухом смесь, способную к кратковременному возникновению пламени при внесении в нее источника воспламенения (пламени, искры и т. д.). Вспышка это слабый взрыв, возможный в строго определенных концентрациях паров нефтепродуктов при данной температуре и давлении.

Различают верхний и нижний концентрационные пределы взрываемости.

Верхний предел – это максимальная концентрация, выше которой воспламенение и горение паров вещества в смеси с воздухом невозможно из-за недостатка кислорода.

Нижний предел – это минимальная концентрация, ниже которой количество теплоты, выделившееся в месте локального воспламенения, недостаточно для протекания реакции горения во всем объеме.

Температура воспламенения – это минимальная температура, при которой пары горючего вещества при внесении источника воспламенения образуют устойчивое незатухающее пламя. Поэтому температура воспламенения всегда выше температуры вспышки, иногда на несколько десятков градусов.

Температура самовоспламенения – минимальная температура, при которой пары горючего вещества в смеси с воздухом воспламеняются без внешнего источника воспламенения. На этом свойстве топлив работают дизельные двигатели. Температура самовоспламенения намного выше температур вспышки и воспламенения, нередко на несколько сот градусов.

Из всех температур, характеризующих огнеопасность нефтепродуктов, наибольшее значение имеет температура вспышки. По температуре вспышки нефтепродукты делятся на легковоспламеняющиеся и горючие вещества. К легковоспламеняющимся веществам относят вещества с температурой вспышки не более 61 0С  (в закрытом тигле) и не более 66 0С (в открытом тигле). Остальные продукты – это горючие вещества.

ЛВЖ – бензины, д/т, керосин, толуол, бензол, о-ксилол и др. Автомобильный бензин имеет температуру вспышки (– 50 0С), а авиационный  (- 30 0С) (в закрытом тигле).

sliv1985.narod.ru

2. Пожароопасные свойства веществ и материалов, обращающихся в производстве

  1. Нефть западносибирская, физико-химические свойства:

- Плотность - 730-1040 кг/м3; начало кипения ~ 20 С0, температура самовоспламенения – 233 С0.

- Пожароопасные свойства – ЛВЖ, температура вспышки – (- 18 С0), сырые нефти способны при горении прогреваться в глубину, образуя все возрастающий гомотермический слой. Скорость выгорания их (5,2 – 7) . 10-5, скорость нарастания прогретого слоя (0,7 – 1,0) . 10-4, температура прогретого слоя 130-160С0, температура 1100 С0.

- Средства тушения - пены на основе вторированных пенообразователей.

2) Смола пиролизная легкая, физико-химические свойства:

- Темно-коричневая жидкость. Плотность 874-927 кг/м3 при 20 С0;

- Пожароопасные свойства ЛВЖ, температура вспышки (- 39С0), температура воспламенения (– 29 С0), температура самовоспламенения 480С0, температурные пределы распространения пламени нижний (- 36 С0), верхний (-3С0).

- Средства тушения - воздушно механическая пена, порошки.

3) Бензин автомобильный стабильный, физико-химические свойства:

- Плотность- 732; температура кипение - 246 С0; температура самовоспламенения – 370 С0, минимальная энергия зажигания – 0,46 мДж.

- Пожароопасные свойства – ЛВЖ, температура вспышки – (-27 С0), скорость нарастания прогретого слоя 0,7 м/ч, температура прогретого слоя 80-100С0.

- Средства тушения – воздушно механическая пена, порошки.

4) Бензин экстракционный, физико-химические свойства:

- Плотность- 677; температура самовоспламенения – 268 С0, минимальная энергия зажигания – 0,23 мДж.

- Пожароопасные свойства – ЛВЖ, температура вспышки – (-28С0), скорость нарастания прогретого слоя 0,7 м/ч, температура прогретого слоя 80-100С0.

- Средства тушения – воздушно механическая пена, при подслойном тушении – фторированные пенообразователи.

5) Бензиналкилат, физико-химические свойства:

- Плотность- 695; температура самовоспламенения – 255 С0, минимальная энергия зажигания – 0,46 мДж.

- Пожароопасные свойства – ЛВЖ, температура вспышки – (-20 С0), скорость нарастания прогретого слоя 0,7 м/ч, температура прогретого слоя 80-100С0.

- Средства тушения – воздушно механическая пена, при подслойном тушении – фторированные пенообразователи.

6) Керосин АВТМ, физико-химические свойства:

- Плотность - 781 кг/м3; температура самовоспламенения – 420 С0, минимальная энергия зажигания – 0,46 мДж.

- Пожароопасные свойства – ЛВЖ, температура вспышки – 53 С0 (открытый тигель.

- Средства тушения – воздушно механическая пена, порошки.

7) Дизельное топливо Л, ГОСТ 305-82, физико-химические свойства:

- Мол. масса – 203,6 ; плотность- 824 кг/м3; температура кипение - 246С0; температура самовоспламенения – 210 С0.

- Пожароопасные свойства – ГЖ, температура вспышки – 65 С0

- Средства тушения – воздушно механическая пена, порошки.

8) Дизельное топливо З, ГОСТ 305-82, физико-химические свойства:

- Мол. масса – 172,3 ; плотность- 804 кг/м3; температура кипение - 209С0; температура самовоспламенения – 210 С0.

- Пожароопасные свойства – ЛВЖ, температура вспышки – 48 С0.

- Средства тушения – воздушно механическая пена, порошки.

9) Мазут, остаточный продукт после отгона из нефти топливных фракций. Состав , % масс.: углерод 83,5-88,5, водород 10,5-12,5.Физико-химические свойства:

- Плотность 890-995 кг/м3, теплота сгорания-(38074-41840)кДж/кг.

- Пожароопасные свойства: ГЖ, температура вспышки 85 С0, температура самовоспламенения 250С0. При горении мазуты способны прогреваться в глубину, образуя все нарастающий гомотермический слой. Скорость выгорания 0,015 кг/м2. с, температура прогретого слоя 230-300 С0, температура 1000 С0.

- Средства тушения - воздушно механическая пена на основе вторированных пенообразователей.

studfiles.net

Тема 17. Горение и пожароопасные свойства веществ

Социальное и экономическое значение вопросов пожарной безопасности

Пожары и взрывы причиняют значительный ущерб и в ряде случаев вызывают тяжелые травмы и гибель людей.

Большинство современных промышленных предприятий ха­рактеризуется повышенной пожарной опасностью, так как на них используется значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых горю­чих материалов, большое количество емкостей и аппаратов в которых находятся пожароопасные продукты под давлением, разветвленная сеть трубопроводов, большая оснащенность произ­водства электроустановками и др.

Учащению пожаров в общественных зданиях и сооружени­ях, а также в жилых помещениях способствует широкое исполь­зование в быту электроэнергии, радиоэлектроники и телевидения.

Процесс горения, виды горения

Горением называется сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, сопровождаю­щийся выделением тепла и излучения света.

Окислителем в процессахгорения обычно является газооб­разный кислород, находящийся в воздухе, но горение может быть и в среде хлора, брома, озона и других окислителей.

Для возникновения процесса горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. Го­рючее вещество и окислитель составляют горючую систему, а ис­точник воспламенения вызывает в ней реакцию окисления (горения). При этом источник воспламенения должен обладать определенным запасом тепла и иметь температуру, достаточную для начала реакции.

Горючие системы могут быть однородными и неоднородны­ми. К химическиоднороднымотносятся системы, в которых го­рючее вещество и воздух перемешаны друг с другом. К химическинеоднороднымотносятся системы, в которых горючее вещество и воздух не перемешаны друг с дру­гом и имеют поверхность раздела.

Во всех случаях для горения характерны три типичные ста­дии: возникновение, распространение и погасание пламени.

В зависимости от агрегатного состояния горючего и окисли­теля различают три вида горения:

— гомогенное горение газов и парообразных горючих ве­ществ в среде газообразного окислителя; скорость его определяет­ся скоростью химической реакции; такое горение может пред­ставлять собой взрыв иди детонацию;

— гетерогенное горение жидких и твердых горючих веществ в среде газообразного окислителя;

— горение взрывчатых веществ и порохов.

Горючие вещества м. б. твердые (бумага, уголь, дерево)

жидкие (бензин, нефть. керосин)

газообразные (метан, пропан. водород)

Источники воспламенения : пламя, электрические искры

Понятие о вспышке. Самовоспламенение и самовозгорание

Вспышка— быстрое окисление горючей смеси, не сопрово­ждающееся образованием сжатых газов.

Возгорание— возникновение горения под воздействием ис­точника зажигания.

Воспламенение— возгорание, сопровождающееся появлени­ем пламени.

Самовозгорание— процесс загорания горючего вещества в результате воздействия тепловых процессов окисления или жизнедеятельности микроорганизмов. Этот процесс возможен лишь при тепловыделении, превышающем теплоотдачу в окру­жающую среду. Самовозгоранию при атмосферном давлении и температуре подвержены большей частью вещества органического происхождения (торф, опилки, промасленная ветошь и др.). Эти материалы обладают большой пористостью и, следовательно, имеют большую поверхность окисления. При неправильной орга­низации хранения таких материалов (в плохо вентилируемых по­мещениях, штабелях или просто навалом) создаются условия, при которых происходит саморазогрев и самовозгорание этих веществ; самовозгорание, сопровождающееся появлением пламе­ни называется самовоспламенением.

Взрыв — чрезвычайно быстрое химическое превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Таким образом, возникновение горения веществ и мате­риалов при тепловых воздействиях с температурой выше тем­пературы воспламенения характеризуется как возгорание, а возникновение горения при температурах ниже температуры самовоспламенения относится к процессу самовозгорания.

Неконтролируемое горение вне специального очага, нанося­щее обществу материальный и социальный ущерб, принято назы­вать пожаром.

Пожар характеризуется рядом опасных факторов, основны­ми из которых являются: повышенная температура воздуха и предметов; открытый огонь и искры; токсичные продукты горе­ния, дым; пониженная концентрация кислорода вблизи очага го­рения; взрывы; повреждение и разрушение зданий и соору­жений.

Горючие и легковоспламеняющиеся жидкости. Концентрационные пределы воспламенения

Взрыво- и пожароопасность веществ зависит от их агрегат­ного состояния (газообразные, жидкие, твердые), физико-хими­ческих свойств, условий хранения и применения.

Основными показателями, характеризующими пожарную опасность горючих газовявляются концентрационные пределы воспламенения, энергия зажигания, температура горения, нор­мальная скорость распространения пламени и др.

Горение смеси газа с воздухом возможно в определен­ных пределах, называемых концентрационными пределами воспламенения. Минимальные и максимальные концентрации горючих газов в воздухе, способные воспламеняться, называются соответственно нижним и верхним концентрационными предела­ми воспламенения.

Энергия зажигания определяется минимальной энергией искры электрического разряда, воспламеняющей данную газовоз­душную смесь. Величина энергии зажигания зависит от природы газа и концентрации. Энергия зажигания являет­ся одной из основных характеристик взрывоопасных сред при решении вопросов обеспечения взрывобезопасности электрообору­дования и разработке мероприятий по предупреждению образова­ния статического электричества.

Температура горения— это температура продукта химиче­ской реакции при горении смеси без тепловых потерь. Она зави­сит от природы горючего газа и концентрации его смеси. Наи­большая температура горения для большинства горючих газов составляет 1600-2000 °С.

Нормальной скоростью распространения пламени называет­ся скорость, с которой движется граничная поверхность между сгоревшей и несгоревшей частями смеси относительно несгорев­шей. Численно нормальная скорость пламени равна количеству (объему) горючей смеси, выгорающей на единице площади пламе­ни в единицу времени. Нормальная скорость пламени зависит от природы газа и концентрации его смеси. Для большинства горю­чих газов нормальная скорость пламени находится в пределах 0,3-0,8 м/с.

Нормальная скорость пламени является одной из основных физико-химических характеристик, определяющих свойства сме­си, и определяющих скорость сгорания и соответственно время взрыва. Чем больше нормальная скорость пламени, тем меньше время взрыва и тем более жесткие его параметры.

Горение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей происходит только в паровой фазе. Горение паров в воздухе, также как и газов, возможно и в определенном диапазоне концентраций. Так как Максимально возможное содержание пара в воздухе не может быть больше, чем в состоянии насыщения, то концентрационные пределы воспламенения могут быть выражены через температуру. Значения температуры жидкости, при которых концентрация насыщенных паров в воздухе над жидкостью равна концентрацион­ным пределам воспламенения, называется температурными пре­делами воспламенения (нижним и верхним соответственно).

Таким образом, для воспламенения и горения жидкости не­обходимо, чтобы жидкость была нагрета до температуры, не меньшей, чем нижний температурный предел воспламенения. После воспламенения скорость испарения должна быть достаточной для поддержания постоянного горения. Эти особенности горения жидкостей характеризуются температурами вспышки и воспла­менения.

Температурой вспышкиназывается наименьшее значение температуры жидкости, при которой над ее поверхностью образу­ется паровоздушная смесь, способная вспыхивать от постороннего источника зажигания. При этом устойчивого горения жидкости не возникает.

По температуре вспышки жидкости делятся на легковос­пламеняющиеся (ЛВЖ),. температура вспышки которых не пре­вышает 45 °С (спирты, ацетон, бензин и др.) и горючие (ГЖ), температура вспышки которых более 45 °С (масла, мазуты, гли­церин и др.).

Температурой воспламененияназывается наименьшее значение температуры жидкости, при которой интенсивность ис­парения ее такова, что после зажигания внешним источником возникает самостоятельное пламенное горение. Для ЛВЖ темпе­ратура воспламенения обычно на 1-5 °С выше температуры вспышки, а для ГЖ эта разница может достигать 30-35 °С.

Паровоздушные смеси, также как и газовоздушные, явля­ются взрывоопасными. Их взрывоопасность характеризуется па­раметрами, определяющими взрывоопасность газовоздушных сме­сей, — энергией зажигания, температурой горения, нормальной скоростью распространения пламени и др.

Пожарная опасность твердых горючихвеществ и материа­лов характеризуется теплотворной способностью 1 кг вещества, температурами горения, самовоспламенения и воспламенения, скоростью выгорания и распространения горения по поверхности материалов.

Пожаро- и взрывоопасные свойства пылей определяются концентрациями пылевоздушной смеси, наличия источника за­жигания с достаточной тепловой энергией, размера пылинок и др.

Мелкие частицы твердых горючих веществ размеров 10~5-10~7 см могут долгое время находиться в воздухе во взвешен­ном состоянии, образуя дисперсную систему — аэровзвесь. Для воспламенения аэровзвеси необходимо, чтобы концентрация пыли в воздухе была не менее нижнего концентрационного предела воспламенения. Верхний концентрационный предел воспламене­ния пылевоздушной смеси в большинстве случаев является очень высоким и трудно достижимым (для торфяной пыли — 2200 г/м3, сахарной пудры — 1350 г/м3).

Тепловая энергия источника зажигания для воспламенения пылевоздушной смеси должна быть порядка нескольких МДж и более.

В зависимости от значения нижнего концентрационного предела воспламенения пыли подразделяются на взрывоопасные и пожароопасные. К взрывоопасным относятся пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения до 65 г/м3 (пыль се­ры, сахара, муки), а пожароопасным — пыли с нижним пределом воспламенения выше 65 г/м3 (табачная и древесная пыль).

Пожарную опасность веществ и материалов характеризуют; и такие свойства как склонность некоторых веществ и материалов к электризации и самовозгоранию при соприкосновении с возду­хом (фосфор, сернистые металлы и др.). водой (натрий, калий, карбид кальция и др.) и друг с другом (метан + хлор, азотная ки­слота + древесные опилки и т.д.).

Пожарная опасность негорючих веществ и материалов опре­деляется температурой, при которой они обрабатываются, воз­можностью выделения искр, пламени, лучистого тепла, а также потерей несущей способности и разрушением.

ЛЕКЦИЯ 18

studfiles.net

Пожароопасные свойства некоторых веществ - Противопожарная защита - Техника безопасности в газовом хозяйстве

Показатели Метан Пропан н-Бутан Авиационный бензин Керосин тракторный Масло индустриальное
Температура вспышки паров, °С —188 —77 —34 27 200
Температура самовоспламенения, °С 537 600—588 490—569 300 250 380
Концентрационные пределы воспламенения, % по объему 6,3—15 2,2—9,5 1,9—8,5 0,8—5,2 1,4—7,5 1—4
Температурные пределы воспламенения паров над жидкостью, °С —188/+180 —(77/52) —(34/4) 27—69 146—191
Скорость выгорания жидкости, см/ч 50 16,38 40 25 20 5
Минимальная энергия зажигания электроискры, мДж 0,28 0,25 0,25 0,15 0,48 1,6
Максимальная нормальная скорость горения, м/с 0,34 0,455 0,38 0,4 0,4 0,6

Если одно из этих условий отсутствует, горения не будет.

Пожароопасные свойства вещества определяются температурой вспышки, воспламенения и самовоспламенения паров и газов.

Вспышкой называется быстрое сгорание горючей смеси при поднесении к ней источника зажигания. Самая низкая температура горючего вещества, при которой над поверхностью его образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, называется температурой вспышки. Температура вспышки сжиженных газов и нефтепродуктов зависит от температуры начала их кипения.

Воспламенение — это возникновение горения подвоздействием источника зажигания, сопровождающееся появлением пламени. Температура горючего вещества, при которой после воспламенения от источника зажигания возникает устойчивое горение, называется температурой воспламенения.

Самовоспламенение — возгорание без источника зажигания, сопровождающееся появлением пламени. Самая низкая температура, при которой начинается этот процесс, называется температурой самовоспламенения. Склонность некоторых веществ, называемых пирофорными (промасленная ветошь, торф, уголь, сульфиды железа, сажа и др.)  к самовозгоранию за счет тепловых, химических или микробиологических процессов характеризует их способность самовозгораться при нагревании до сравнительно небольших температур.

Температура самонагревания — наименьшая температура, при которой возникает самовозгорание вещества.

«Охрана труда и техника безопасности в газовом хозяйстве», А.Н. Янович, А.Ц. Аствацатуров, А.А. Бусурин

– Нижний предел взрываемости Верхний предел взрываемости Бензин Б-70 0,8 5,1 Керосин тракторный 1,4 7,5 Пропан 2,1 9,5 н-Бутан 1,5 8,5 Метан 5 15 Аммиак 15 28 Сероводород 4,3 45,5 Окись углерода 12,5 75 Водород 4 75 Ацетилен 2 82 Взрыв — мгновенное химическое превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов. При взрывах газо-воздушных…

Одним из основных мероприятий по предупреждению пожаров является пожарная профилактика, направленная на установление строгого соблюдения работниками требований правил, норм и инструкций по технике безопасности, своевременное устранение неисправностей газового оборудования и газопроводов, недопущение утечек газа, тщательную подготовку мест проведения огневых работ и организацию контроля за их проведением, приведение защитных заземлений и электроустановок в соответствие с требованиями…

Взрывоопасные концентрации сжиженных и природных газов образуются во время отключения трубопроводов, резервуаров и аппаратов, когда газ удален не полностью и при его смешивании с поступающим воздухом создается взрывоопасная смесь. В связи с этим до начала работ газопроводы и резервуары промывают водой, пропаривают, продувают инертным газом. Чтобы из других резервуаров или трубопроводов не попал газ, ремонтируемые…

Организация пожарной охраны в СССР основана на правительственных постановлениях, которыми ответственность за пожарную безопасность на производстве возложена на руководителей предприятий, начальников участков. Утверждены положения о пожарной охране и государственном пожарном надзоре, на предприятиях  организованы пожарные части, пожарно-технические комиссии, добровольные пожарные дружины (ДПД), введен противопожарный инструктаж. Пожарную охрану в СССР возглавляет Главное управление пожарной охраны Министерства…

Анализ пожаров, происшедших на эксплуатируемых кустовых базах сжиженного газа, свидетельствует о том, что основными типами аварий являются следующие: наличие утечек газа, разрывы трубопроводов и гибких шлангов, пробои фланцевых соединений и срывы заглушек, пробои сальниковых уплотнений на запорной арматуре, неплотно закрытые вентили, разрушение емкостей сжиженного газа вследствие их переполнения; различные поломки на трубопроводах и резервуарах (разрушение…

www.ktovdome.ru

Тема 17. Горение и пожароопасные свойства веществ

Социальное и экономическое значение вопросов пожарной безопасности

Пожары и взрывы причиняют значительный ущерб и в ряде случаев вызывают тяжелые травмы и гибель людей.

Большинство современных промышленных предприятий ха­рактеризуется повышенной пожарной опасностью, так как на них используется значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых горю­чих материалов, большое количество емкостей и аппаратов в которых находятся пожароопасные продукты под давлением, разветвленная сеть трубопроводов, большая оснащенность произ­водства электроустановками и др.

Учащению пожаров в общественных зданиях и сооружени­ях, а также в жилых помещениях способствует широкое исполь­зование в быту электроэнергии, радиоэлектроники и телевидения.

Процесс горения, виды горения

Горением называется сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, сопровождаю­щийся выделением тепла и излучения света.

Окислителем в процессах горения обычно является газооб­разный кислород, находящийся в воздухе, но горение может быть и в среде хлора, брома, озона и других окислителей.

Для возникновения процесса горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. Го­рючее вещество и окислитель составляют горючую систему, а ис­точник воспламенения вызывает в ней реакцию окисления (горения). При этом источник воспламенения должен обладать определенным запасом тепла и иметь температуру, достаточную для начала реакции.

Горючие системы могут быть однородными и неоднородны­ми. К химически однородным относятся системы, в которых го­рючее вещество и воздух перемешаны друг с другом. К химически неоднородным относятся системы, в которых горючее вещество и воздух не перемешаны друг с дру­гом и имеют поверхность раздела.

Во всех случаях для горения характерны три типичные ста­дии: возникновение, распространение и погасание пламени.

В зависимости от агрегатного состояния горючего и окисли­теля различают три вида горения:

— гомогенное горение газов и парообразных горючих ве­ществ в среде газообразного окислителя; скорость его определяет­ся скоростью химической реакции; такое горение может пред­ставлять собой взрыв иди детонацию;

— гетерогенное горение жидких и твердых горючих веществ в среде газообразного окислителя;

— горение взрывчатых веществ и порохов.

Горючие вещества м. б. твердые (бумага, уголь, дерево)

жидкие (бензин, нефть. керосин)

газообразные (метан, пропан. водород)

Источники воспламенения : пламя, электрические искры

Понятие о вспышке. Самовоспламенение и самовозгорание

Вспышка — быстрое окисление горючей смеси, не сопрово­ждающееся образованием сжатых газов.

Возгорание — возникновение горения под воздействием ис­точника зажигания.

Воспламенение — возгорание, сопровождающееся появлени­ем пламени.

Самовозгорание — процесс загорания горючего вещества в результате воздействия тепловых процессов окисления или жизнедеятельности микроорганизмов. Этот процесс возможен лишь при тепловыделении, превышающем теплоотдачу в окру­жающую среду. Самовозгоранию при атмосферном давлении и температуре подвержены большей частью вещества органического происхождения (торф, опилки, промасленная ветошь и др.). Эти материалы обладают большой пористостью и, следовательно, имеют большую поверхность окисления. При неправильной орга­низации хранения таких материалов (в плохо вентилируемых по­мещениях, штабелях или просто навалом) создаются условия, при которых происходит саморазогрев и самовозгорание этих веществ; самовозгорание, сопровождающееся появлением пламе­ни называется самовоспламенением.

Взрыв — чрезвычайно быстрое химическое превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Таким образом, возникновение горения веществ и мате­риалов при тепловых воздействиях с температурой выше тем­пературы воспламенения характеризуется как возгорание, а возникновение горения при температурах ниже температуры самовоспламенения относится к процессу самовозгорания.

Неконтролируемое горение вне специального очага, нанося­щее обществу материальный и социальный ущерб, принято назы­вать пожаром.

Пожар характеризуется рядом опасных факторов, основны­ми из которых являются: повышенная температура воздуха и предметов; открытый огонь и искры; токсичные продукты горе­ния, дым; пониженная концентрация кислорода вблизи очага го­рения; взрывы; повреждение и разрушение зданий и соору­жений.

Горючие и легковоспламеняющиеся жидкости. Концентрационные пределы воспламенения

Взрыво- и пожароопасность веществ зависит от их агрегат­ного состояния (газообразные, жидкие, твердые), физико-хими­ческих свойств, условий хранения и применения.

Основными показателями, характеризующими пожарную опасность горючих газов являются концентрационные пределы воспламенения, энергия зажигания, температура горения, нор­мальная скорость распространения пламени и др.

Горение смеси газа с воздухом возможно в определен­ных пределах, называемых концентрационными пределами воспламенения. Минимальные и максимальные концентрации горючих газов в воздухе, способные воспламеняться, называются соответственно нижним и верхним концентрационными предела­ми воспламенения.

Энергия зажигания определяется минимальной энергией искры электрического разряда, воспламеняющей данную газовоз­душную смесь. Величина энергии зажигания зависит от природы газа и концентрации. Энергия зажигания являет­ся одной из основных характеристик взрывоопасных сред при решении вопросов обеспечения взрывобезопасности электрообору­дования и разработке мероприятий по предупреждению образова­ния статического электричества.

Температура горения — это температура продукта химиче­ской реакции при горении смеси без тепловых потерь. Она зави­сит от природы горючего газа и концентрации его смеси. Наи­большая температура горения для большинства горючих газов составляет 1600-2000 °С.

Нормальной скоростью распространения пламени называет­ся скорость, с которой движется граничная поверхность между сгоревшей и несгоревшей частями смеси относительно несгорев­шей. Численно нормальная скорость пламени равна количеству (объему) горючей смеси, выгорающей на единице площади пламе­ни в единицу времени. Нормальная скорость пламени зависит от природы газа и концентрации его смеси. Для большинства горю­чих газов нормальная скорость пламени находится в пределах 0,3-0,8 м/с.

Нормальная скорость пламени является одной из основных физико-химических характеристик, определяющих свойства сме­си, и определяющих скорость сгорания и соответственно время взрыва. Чем больше нормальная скорость пламени, тем меньше время взрыва и тем более жесткие его параметры.

Горение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей происходит только в паровой фазе. Горение паров в воздухе, также как и газов, возможно и в определенном диапазоне концентраций. Так как Максимально возможное содержание пара в воздухе не может быть больше, чем в состоянии насыщения, то концентрационные пределы воспламенения могут быть выражены через температуру. Значения температуры жидкости, при которых концентрация насыщенных паров в воздухе над жидкостью равна концентрацион­ным пределам воспламенения, называется температурными пре­делами воспламенения (нижним и верхним соответственно).

Таким образом, для воспламенения и горения жидкости не­обходимо, чтобы жидкость была нагрета до температуры, не меньшей, чем нижний температурный предел воспламенения. После воспламенения скорость испарения должна быть достаточной для поддержания постоянного горения. Эти особенности горения жидкостей характеризуются температурами вспышки и воспла­менения.

Температурой вспышки называется наименьшее значение температуры жидкости, при которой над ее поверхностью образу­ется паровоздушная смесь, способная вспыхивать от постороннего источника зажигания. При этом устойчивого горения жидкости не возникает.

По температуре вспышки жидкости делятся на легковос­пламеняющиеся (ЛВЖ),. температура вспышки которых не пре­вышает 45 °С (спирты, ацетон, бензин и др.) и горючие (ГЖ), температура вспышки которых более 45 °С (масла, мазуты, гли­церин и др.).

Температурой воспламенения называется наименьшее значение температуры жидкости, при которой интенсивность ис­парения ее такова, что после зажигания внешним источником возникает самостоятельное пламенное горение. Для ЛВЖ темпе­ратура воспламенения обычно на 1-5 °С выше температуры вспышки, а для ГЖ эта разница может достигать 30-35 °С.

Паровоздушные смеси, также как и газовоздушные, явля­ются взрывоопасными. Их взрывоопасность характеризуется па­раметрами, определяющими взрывоопасность газовоздушных сме­сей, — энергией зажигания, температурой горения, нормальной скоростью распространения пламени и др.

Пожарная опасность твердых горючих веществ и материа­лов характеризуется теплотворной способностью 1 кг вещества, температурами горения, самовоспламенения и воспламенения, скоростью выгорания и распространения горения по поверхности материалов.

Пожаро- и взрывоопасные свойства пылей определяются концентрациями пылевоздушной смеси, наличия источника за­жигания с достаточной тепловой энергией, размера пылинок и др.

Мелкие частицы твердых горючих веществ размеров 10~5-10~7 см могут долгое время находиться в воздухе во взвешен­ном состоянии, образуя дисперсную систему — аэровзвесь. Для воспламенения аэровзвеси необходимо, чтобы концентрация пыли в воздухе была не менее нижнего концентрационного предела воспламенения. Верхний концентрационный предел воспламене­ния пылевоздушной смеси в большинстве случаев является очень высоким и трудно достижимым (для торфяной пыли — 2200 г/м3, сахарной пудры — 1350 г/м3).

Тепловая энергия источника зажигания для воспламенения пылевоздушной смеси должна быть порядка нескольких МДж и более.

В зависимости от значения нижнего концентрационного предела воспламенения пыли подразделяются на взрывоопасные и пожароопасные. К взрывоопасным относятся пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения до 65 г/м3 (пыль се­ры, сахара, муки), а пожароопасным — пыли с нижним пределом воспламенения выше 65 г/м3 (табачная и древесная пыль).

Пожарную опасность веществ и материалов характеризуют; и такие свойства как склонность некоторых веществ и материалов к электризации и самовозгоранию при соприкосновении с возду­хом (фосфор, сернистые металлы и др.). водой (натрий, калий, карбид кальция и др.) и друг с другом (метан + хлор, азотная ки­слота + древесные опилки и т.д.).

Пожарная опасность негорючих веществ и материалов опре­деляется температурой, при которой они обрабатываются, воз­можностью выделения искр, пламени, лучистого тепла, а также потерей несущей способности и разрушением.

ЛЕКЦИЯ 19

studfiles.net

Пожароопасные свойства нефтепродуктов

Пожароопасность нефтепродуктов определяют по температуре вспышки и по температуре самовоспламенения. За температуру вспышки принимают температуру, показываемую термометром при появлении первого синего пламени над поверхностью топлива. Она зависит от давления паров топлива: чем выше давление, тем ниже температура вспышки. Температура вспышки, определяемая в закрытом приборе, есть та температура, при которой давление паров данного топлива достигает 7— 10ммрт.ст. Если, например, температура вспышки топлива равна 35° С, то это значит, что при 35° С давление паров этого топлива достигнет примерно 7—10 мм рт. ст.

Температурой вспышки называется минимальная температура, при которой пары топлива, нагреваемого в стандартных условиях, образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.

Под температурой воспламенения понимают температуру, при которой жидкость при поднесении открытого пламени горит. Обычно температура воспламенения на 10…50 градусов выше температуры вспышки.

Температурой самовоспламенения называется минимальная температура, при которой топливо загорается само, без постороннего открытого источника огня. Температура самовоспламенения не является величиной постоянной и сильно зависит от применяемого метода оценки. В государственных стандартах температура самовоспламенения топлив не нормируется.

В зависимости от температуры воспламенения установлено пять групп пожароопасных смесей: Т1 > 450 °С, Т2 = 300…450 °С;Т3 = 200…300 °С; Т4 = 135…200 °С; Т5 = 100…135 °С. Температура самовоспламенения некоторых нефтепродуктов такова (°С):

бензин — 528…747, дизельное топливо — 513…643, керосин — 489…533.

В условиях эксплуатации н/п может явиться источником пожара при неправильном обращении с ним:

q при вспышке паров н/п от открытого пламени, раскаленного металла или от электрической искры;

q при самовоспламенении н/п в случае попадания его на нагретую поверхность, если температура ее будет выше температуры самовоспламенения н/п;

q при взрыве паров н/п в газовом пространстве баков или другом замкнутом пространстве при возникновении разряда статического электричества.

Оценка пожарной опасности н/п производится по следующим основным характеристикам:

q температурным пределам образования взрывоопасных смесей паров н/п с воздухом;

q концентрационным пределам взрывоопасных смесей;

q температуре самовоспламенения;

q температуре вспышки.

Огнеопасность н/п определяется также скоростью распространения пламени.

Огнеопасность н/п классифицируют по температуре вспышки, определяемой в закрытом тигле. В соответствии с этой классификацией н/п подразделяют на классы:

1 класс – температура вспышки до 28° С (бензины)

2 класс – температура вспышки от 28 до 45° С (керосины)

3 класс – температура вспышки от 45 до 120° С (дизельные топлива)

4 класс – температура вспышки выше 120° С (битум, асфальт)

Н/п с температурой вспышки до 61° С относятся к лекговоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ), а с температурой выше 61° С – к горючим жидкостям.

Очень важной характеристикой огнеопасности н/п является температура самовоспламенения.

С точки зрения пожарной безопасности очень важно знать, какая температура раскаленной металлической поверхности может вызвать воспламенение н/п, попадающего на такую поверхность

Топливо Температура вспышки Температура самовоспламенения Температура нагретой плиты, вызывающей воспламенение
Т - 1
ТС - 1
Т - 2 -12
Б - 70 -30

С повышением давления температура самовоспламенения н/п понижается.

Некоторые горючие жидкости способны интенсивно окисляться на воздухе при сравнительно низких температурах (16—20° С). При определенных условиях, когда количество тепла, выделяющегося в процессе окисления, превысит теплоотдачу во внешнюю среду, может возникнуть самовозгорание окисляющейся жидкости. Такие жидкости называются самовозгорающимися.

ПЛА назначение и содержание.

Организации, эксплуатирующие взрывопожароопасные и химически опасные производственные объекты, на которых возможны аварии, сопровождающиеся выбросами взрывопожароопасных и химически опасных веществ, взрывами в аппаратуре, производственных помещениях и наружных установках, которые могут привести к разрушению зданий, сооружений, технологического оборудования, поражению людей, негативному воздействию на окружающую среду должны разработать план локализации и ликвидации аварий.

ПЛА разрабатывается с целью :

ü планирования действий персонала ОПО и специализированных служб на различных уровнях развития ситуаций;

ü определения готовности организации к локализации и ликвидации аварий на ОПО;

ü выявления достаточности принятых мер по предупреждению аварий на объекте;

ü разработки мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий на ОПО.

ПЛА регламентирует действия работников предприятия в случае возникновения пожароопасных ситуаций, аварий и инцидентов в процессе повседневной деятельности.

Они включают:

q подробное руководство действиями должностных лиц и рабочего персонала;

q порядок организации оповещения, сбора и сосредоточения на месте аварии, инцидента необходимого количества сил и средств;

q проведение первоочередных спасательных работ;

q взаимодействия с привлекаемыми сторонними подразделениями

ПЛА разрабатывается со следующей структурой :

q титульный лист;

q оглавление;

q ПЛА уровня "А";

q ПЛА уровня "Б";

q приложения в составе:

ü схема оповещения об аварии;

ü список оповещения работников ОПО, их подразделений и сторонних организаций, которые немедленно извещаются диспетчером организации об аварии;

ü инструкция по безопасной остановке технологического процесса;

ü действия ответственного руководителя и работников ОПО по локализации и ликвидации аварий и их последствий;

ü список инструмента, материалов, приспособлений и средств индивидуальной защиты;

ü порядок изучения ПЛА и организация учебных занятий;

q расчетно-пояснительная записка к ПЛА, которая оформляется в виде отдельной книги.

studlib.info

Тема 4.1. Горение и пожароопасные свойства веществ. — КиберПедия

Виды горения и пожароопасные свойства веществ иматериалов.

Горением называют физико-химический процесс, для которого характерны три признака: химическое превращение, выделение тепла, излучение света. Основа горения - экзотермическая окислительно-востановительная реакция (или комплекс реакций) вещества с окислителем. Окислителями могут быть хлор, бром, сера, кислород, кислородосодержащие и другие вещества.

Однако чаще приходится иметь дело с горением в атмосфере воздуха, когда окислителем является кислород.

Для возникновения горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. Но и в этом случае горение будет возможным, если горючие вещество и кислород (или другой окислитель) находятся в определенном количественном соотношении, а тепловой импульс имеет запас тепла, достаточный для нагревания вещества до температуры его воспламенения. Если мало горячего вещества в смеси с воздухом или мало кислорода (менее 14-16%), процесс горения не начнется.

Горение может быть вызвано непосредственным воздействием на горючее вещество открытого пламени или накаленного тела, слабым, но беспрерывным и продолжительным нагреванием горючего вещества, самовозгоранием, взрывом, химической энергией (трение, удар, давление), лучистой энергией тепла, нагретым до высоких температур воздухом и т.д.

Количество тепла, выделяемого при полном сгорании вещества и горючего вещества, называют теплотой сгорания.

При горении большая часть тепла идет на нагревание окружающей среды, строительных конструкций и самих горючих веществ. Тепло в окружающую среду передается путем теплопроводимости, конвекции и излучения.

Под теплопроводимостью понимают перенос тепловой энергии при непосредственном соприкосновенном веществ, материалов и конструкций. Конвекция - это перенос тепловой энергии в результате перемещения или перемешивания частиц жидкости или газа. Конвективные потоки на крупных пожарах достигают больших скоростей, что приводит к перебросу на значительные расстояния горящих головней и искр. Тепловое излучение представляет собой перенос тепловой энергии в виде электромагнитных волн.

Скорость распространения горения по поверхности горючего материала зависит от его агрегатного состояния, теплофизических свойств, плотности распределения в пространстве и сечения элементов горючей загрузки, метеорологических и других условий.

Существенное значение для оценки пожарной опасности того или иного вещества, материала имеет температура его воспламенения, совоспламенения и вспышки.

Воспламенение - это возгорание, сопровождающееся появлением пламени. Температурой воспламенения является температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.(Температура воспламенения зависит не только от природы вещества, як и от атмосферного давления, процентного содержания кислорода в воздухе других условий. Даже для одного и того же вещества температура воспламенения может колебаться от 250 до 350°С, для торфа 225 до 280°С.

К причинам, которые могут вызвать повышение температуры вещества с его воспламенения, относятся непосредственное воздействие открытого огня лучистая энергия, искра электрического тока, теплота солнечных лучей, разряд молнии и др. Чем ниже температура воспламенения материала, тем более он огнеопасен.

Есть материалы, которые при известных условиях могут самовозгораться. Самовозгорание - это появление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества в отсутствие источника зажигания. Процесс самовозгорания ускоряется, когда накопление тепла, а следовательно и нарастание температуры, происходящее в результате процесса окисления (привлечение кислорода из воздуха), превышав количество тепла, рассеиваемого в окружающую среду.

Процесс теплового самовозгорания состоит из двух стадий - самонагревания и самовоспламенения (тления).( Температурой самовозгорания называют самую низкую температуру вещества, при которой возникает его самонагревание, температурой самовоспламенения - самую низкую температуру вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся возникновением пламенного горения.

В зависимости от температуры самовоспламенения все горючие вещества условно делят на две группы: вещества с температурой самовоспламенения выше температуры окружающей их среды и вещества с температурой ниже температуры окружающей среды. Относящиеся к первой группе вещества способны самовоспламеняться только в результате нагрева их выше температуры окружающей среды. Вещества второй группы могут самовоспламеняться без нагрева, так как окружающая их среда уже нагрела их до температуры самовоспламенения. Такие вещества представляют большую пожарную опасность и называются самовозгорающимися.

Среди материалов, используемых в строительстве, особенно подвержены самовозгоранию волокнистые материалы: пакля, тряпки, опилки, пропитанные различными маслами, а также торф, каменные и бурые угли, сложенные в штабеля. При перевозке грузов самовозгораются хлопковая шелуха, пряжа, прядильные отходы, промасленные концы и очесы, древесный уголь, дробленые жмыхи и др.

По скорости, с которой протекает горение, различают вспышку, воспламенения и взрыв.

Температурой вспышки паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей называют самую низкую температуру горючего вещества, при которой над поверхностью его образуются газы и пары, способные вспыхивать в воздухе от источника от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения. Температура вспышки веществ колеблется в широких пределах. Для ацетона, бензина, сырой нефти она составляет 28°С и ниже, керосина, скипидара - от 28 до 45°С, креозота, мазута, дизельного топлива- от 45 до 120°С.

В процессе вспышки, протекающий крайне быстро, смесь газов и паров жидкости или другого вещества с воздухом сгорает, после чего горение прекращается. Быстрое прекращение горение объясняется тем, что выделенного при вспышке количества тепла не хватает для воспламенения.

Особенно опасны взрывы. Взрывом называют мгновенное разложение или сгорание вещества, при котором выделяется большое количество газов и пара, создающих огромное давление на окружающую среду.

Горение смесей горючих газов и паров с воздухом способно распространяться не при любых соотношениях компонентов, а лишь в определенных пределах, называемых концентрационными пределами воспламенения (взрыва). Минимальную и максимальную концентрации горючих газов и паров в воздухе, при которых смеси способны воспламеняться, называют нижним концентрационными пределами воспламенения.

Все смеси, концентрация которых находятся между пределами воспламенения и способны распространить горение, называют взрывоопасными.

Смеси, концентрации которых находятся ниже нижнего и выше верхнего пределов воспламенения, а замкнутых объемах гореть не способны и являются безопасными. Однако смеси, концентрации которых находятся выше верхнего предела воспламенения, при выходе из замкнутого объема в воздухе гореть диффузным пламенем, т.е. ведут себя, как пары и газы, не смешанные с воздухом.

Все строительные материалы по их способности возгораться (воспламеняться) под действием источника зажигания подразделяются на три группы: негорючие, трудногорючие и горючие.

Негорючие материалы под действием огня или высокой температуры не тлеют и не обугливаются. К ним относятся все естественные и искусственные неорганические материалы (пемза, туф, мрамор, глиняный и силикатный кирпич, железобетон и др.), применяемые в строительстве металлы, а также гипсовые и гипсоволокнистые плиты при содержании органической части до 8% массы, минераловые плиты при на синтетическом, крахмальном или битумном связующем при содержании его до 6%.

Трудногорючие материалы способны гореть под действием источника зажигания, но не способны к самостоятельному горению после его удаления.

Трудногорючими являются материалы, состоящие из негорючих и горючих составляющих. Это асфальтовый бетон, гипсовые бетонные материалы, содержащие органический наполнитель более 8% массы, минераловатные плиты на битумном связующем при содержании его от 7 до 15%, глиносоломенные материалы со средней плотностью менее 900кг/м2,войлок, вымоченный в глиняном растворе, древесина, подвергнутая глубокой пропитке огнезащитными составами, цементный фибролит, некоторые полимерные материалы.

Горючие материалы под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня. К этим материалам относят древесину, толь, рубероид, торфоплиты, войлок, а также материалы на основе пластических масс (древесностружечные и древесноволокнистые плиты и т.п.).

cyberpedia.su