Техника безопасности и охрана окружающей среды

ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1.1. ВЗРЫВО-, ПОЖАРООПАСНЫЕ СВОЙСТВА НЕФТЕПРОДУКТОВ

 

Согласно ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требова­ния», жидкости, способные гореть, делят на:

· легко воспламеняющиеся (ЛВЖ);

· горючие (ГЖ).

ЛВЖ - жидкости, имеющие температуру вспышки не выше 61 °С в зак­рытом тигле или 65 °С в открытом тигле.

ГЖ - жидкости, имеющие температуру вспышки выше 61 °С в закры­том тигле или 66 °С в открытом тигле.

В соответствии с международными рекомендациями ЛВЖ делят на три разряда:

· I разряд - особо опасные, с температурой вспышки минус 18 °С в закры­том тигле, или минус 13 °С и ниже в открытом тигле;

· II разряд - постоянно опасные, с температурой вспышки от минус 18 °С до плюс 23 °С в закрытом тигле, или выше минус 13 до плюс 27 °С в открытом тигле;

· III разряд - опасные при повышенной температуре, с температурой вспыш­ки выше 23 °С до 66 °С в открытом тигле.

По этой классификации автомобильные бензины относят к I разряду особо опасных легко воспламеняющихся жидкостей; дизельные топлива - к горючим жидкостям, способным самостоятельно гореть после удаления ис­точника зажигания; смазочные масла также относят к разряду горючих жид­костей; пластичные смазки относят к группе горючих веществ (ГВ), которые способны гореть после удаления источника зажигания.

Характеристики взрыво- и пожароопасных свойств:

· температура вспышки;

· температура воспламенения;

· температура самовоспламенения;

· область воспламенения (температурные (ТПВ) и концентрационные пределы взрываемости (КПВ)).

Температура вспышки - самая низкая температура вещества (в стан­дартных условиях испытания), при которой над поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхнуть в воздухе от источника зажигания, од­нако скорость образования паров или газов недостаточна для длительного горения. В зависимости от способа определения различают температуру вспышки в закрытом тигле и температуру вспышки в открытом тигле.

Температура вспышки позволяет судить о температурных условиях, при которых вещество становится огнеопасным. Она имеет принципиальное зна­чение для классификации нефтепродуктов и других горючих веществ по по­жарной опасности.

Температура воспламенения - температура, при которой жидкость (го­рючее вещество - ГВ), нагреваемая в стандартных условиях, загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 секунд. Эта температура на несколько градусов превышает температуру вспышки.

Температура самовоспламенения - самая низкая температура, при которой вещество в стандартных условиях может воспламеняться без откры­того пламени. Воспламенение происходит в результате увеличения скорости экзотермических реакций окисления паров ГВ в воздухе (или другого окис­лителя), заканчивающихся возникновением пламени.

Температуру самовоспламенения учитывают при:

· классификации газов и паров горючих жидкостей по группам взрывоо­пасности;

· выборе типа электрооборудования;

· определении температурных границ безопасного применения вещества при нагреве его до высоких температур;

· при расследовании причин пожаров.

Жидкости с низкой температурой вспышки имеют более высокие тем­пературы самовоспламенения, чем жидкости с высокой температурой вспыш­ки. Это объясняется разным механизмом процесса распространения пламени.

При наличии источника зажигания (пламени) в закрытом тигле фронт пламени заранее сформирован и для его распространения требуется лишь минимальная концентрация паров горючего вещества, способная гореть в воз­духе, которая более быстро образуется у легко летучих жидкостей (бензины).

В случае воспламенения жидкости от горячей поверхности критичес­кие условия воспламенения и распространения пламени более быстро созда­ются у тяжелых углеводородов, термически менее стойких к процессам рас­пада и автокаталитического окисления. По этой причине более тяжелые угле­водороды дизельного топлива самовоспламеняются при более низкой темпе­ратуре, чем легкие термически стойкие углеводороды бензина.

Область воспламенения газов (паров) в воздухе характеризуется гра­ницами, в пределах которых смесь газа (паров) с воздухом способна воспла­меняться от внешнего источника зажигания с последующим распростране­нием пламени.

Границы области воспламенения чаще всего выражаются концентраци­ями горючего вещества в смеси с воздухом в объемных процентах - концен­трационные пределы воспламенения, либо температурой - температурные пределы воспламенения (взрываемости).

Концентрационные пределы взрываемости выражаются концентра­цией горючего вещества в смеси с воздухом ниже и выше которых при задан­ных условиях пламя по смеси не распространяется (табл. 5.1).

Эти пределы еще называются - концентрационными пределами распро­странения пламени. Их два: нижний концентрационный предел распростра­нения пламени - НКПР и верхний - ВКПР.

Как будет показано ниже, понятия «взрываемость» и «распространение пламени» употребляется для характеристики одного и того же процесса - горения и различаются лишь по величине скорости процесса.

Нижний концентрационный предел взрываемости горючих газов веществ - наименьшая концентрация вещества в воздухе при атмосферном давлении, при которой смесь способна воспламеняться от внешнего источ­ника зажигания с последующим распространением пламени на весь объем смеси, сопровождающимся взрывом.

Верхний концентрационный предел взрываемости горючих газов ве­ществ - наибольшая концентрация вещества в воздухе при атмосферном дав­лении, при которой смесь теряет свою способность воспламеняться от внеш­него источника зажигания с последующим распространением пламени.

В зависимости от значений нижних пределов производства подразделя­ются на две категории:

А - где применяются вещества, нижний предел взрываемости которых 10 % и менее.

Б - где применяются вещества, нижний предел взрываемости которых более 10 %.

Автомобильные заправочные станции относятся к категории А.

 

Таблица 5.1

Концентрационные пределы взрываемости паров некоторых

горючих жидкостей в воздухе, % объемные

Горючее	Пределы взрываемости		Горючее	Пределы взрываемости
вещество	верхний	нижний		вещество	верхний	нижний
Бензины	1,0	6,0		Топливо Т-1	1,40	7,50
автомобильные		Топливо Т-2	1,10	6,80
Бензины авиационные	0,98	5,48		Спирт этиловый	3,30	18,40

 

 

Концентрацию газа или пара в воздухе (внутри технологическо­го аппарата), не превышающую 50 % нижнего предела взрываемости или выше на 50 % верхнего предела взрываемости, считают взрывобезопасной.

Температурные пределы взрываемости выражаются температурой горючего вещества, ниже и выше которых при заданных условиях насыщен­ные пары горючего (максимально возможное давление паров жидкости при данной температуре) в смеси с воздухом не воспламеняются (табл. 5.2).

Понятия «взрываемость» и «взрывоопасный» требуют некоторого по­яснения.

Взрывоопасными веществами считают те, которые способны к взрыв­чатому превращению под действием мощного инициирования.

Взрывчатое превращение - процесс быстрого физического или хими­ческого преобразования, сопровождающийся переходом потенциальной хи­мической энергии в тепловую, которая преобразуется в механическую рабо­ту движения образующихся газов.

Способность химических веществ к взрывчатым превращениям опре­деляется их экзотермичностью, высокой степенью и скоростью газообразо­вания.

Нефтепродукты - горючее, масла и специальные жидкости не являются взрывчатыми веществами. Они не взрываются от капсюля детонатора, под действием ударной волны и от трения.

Однако при смешении паров нефтепродуктов с воздухом возможно об­разование взрыво-, пожароопасных смесей, воспламенение и горение кото­рых, особенно в замкнутых объемах носит взрывной характер по скорости распространения пламени и давлению.

Взрыво-, пожароопасные свойства товарных нефтепродуктов зависят от химического и углеводородного состава продуктов, что связано с химическим

 

 

Таблица 5.2