Классификация и характеристика веществ по степени пожарной опасности

 

Процесс горения представляет собой химическую реакцию соединения вещества с окислителем, протекающую в газовой фазе и сопровождающуюся выделением тепла и света.

Взрыв – быстрое химическое превращение среды, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов.

Для протекания процесса горения необходимы три условия: наличие горючего вещества, наличие окислителя и наличие источника воспламенения. Если хотя бы одно из условий исключить, то воспламенения происходить не будет.

Источником воспламенения могут служить открытый огонь, искра (электрическая, механическая или электростатическая) и высокая температура (от трения, от сжатия или нагретая поверхность). Окислителем в процессе горения может быть не только кислород, но и хлор, бром, пары серы и др.

По отношению к процессу горения все вещества делятся на три группы:

- негорючие – вещества и материалы, неспособные гореть в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом) (стекло, кирпич, песок, гравий, металлы, бетон, асбест и др.). Материалы и конструкции из таких веществ считаются несгораемыми и не могут не только гореть, но и тлеть и обугливаться под действием источника воспламенения.

- трудногорючие – вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но неспособные самостоятельно гореть после его удаления (парафин, стеарин, воск и др.). Материалы и конструкции из этих веществ считаются трудносгораемыми, они горят, тлеют и обугливаются только при постоянном присутствии источника огня.

- горючие – вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться под воздействием источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления (нефть, бензин, керосин, дерево, уголь, торф, метан, пропан и др.). Материалы и конструкции из таких веществ считаются сгораемыми.

Жидкости, в свою очередь, делятся на легковоспламеняющиеся и горючие.

К легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ) относятся жидкости, имеющие температуру вспышки ≤ 61ºС: (нефть, бензин, дизельное топливо летних сортов, керосин, ацетон, дихлорэтан, метанол, этиловый спирт и др.)

К горючим жидкостям (ГЖ) относятся жидкости с температурой вспышки более 61ºС (дизельное топливо зимних сортов, нефтяные масла, глицерин, растительное масло).

Большое значение при оценке пожарной опасности горючих газообразных и жидких веществ имеют температура вспышки, температура воспламенения и температура самовоспламенения.

Температурой вспышки называется наименьшая температура горючего вещества (жидкости), при которой, при поднесении открытого огня, происходит кратковременная вспышка паров над поверхностью жидкости.

При этой температуре горение не происходит, так как скорость испарения жидкости не достаточная для обеспечения непрерывности процесса горения (накопившиеся при этой температуре пары быстро сгорели, а новые еще образоваться не успели).

Следовательно, температура вспышки характеризует потенциальную подготовленность жидкости к горению. Она принята в основу классификации огнеопасных жидкостей. К ЛВЖ отнесены жидкости с температурой вспышки до 61 гр. включительно, а к ГЖ - с температурой вспышки выше 61 гр.

Температура вспышки паров нефти в зависимости от ее состава варьируется в пределах от –35 до +36 ºС.

Температурой воспламенения называется наименьшая температура жидкости, при которой она воспламеняется от открытого огня и продолжает гореть после его удаления.

Для легковоспламеняющихся жидкостей температура воспламенения выше температуры вспышки на 1-2ºС.

Температурой самовоспламенения называется наименьшая температура, при достижении которой возникает горение вещества без источника воспламенения.

Температура самовоспламенения нефти в зависимости от ее состава колеблется от +220 до 450ºС.

Горючие газы и пары ЛВЖ способны образовывать в смеси с воздухом взрывоопасные концентрации.

Наименьшая концентрация горючих паров и газов, при которой уже возможен взрыв, называется нижним концентрационным пределом распространения пламени НКПР (нижним пределом взрываемости НПВ).

Наибольшая концентрация горючих паров и газов, при которой еще возможен взрыв, называется верхним концентрационным пределом распространения пламени ВКПР (верхним пределом взрываемости ВПВ).

Концентрация от НКПР до ВКПР называется диапазоном взрываемости. При концентрации ниже НКПР или выше ВКПР взрыва не происходит, в первом случае из-за низкого содержания паров или газов, во втором - из-за недостаточного содержания кислорода.

Каждое вещество имеет свои значения НКПР и ВКПР, т. е. диапазон взрываемости у каждого вещества индивидуален.

С целью обеспечения пожаровзрывобезопасности, для всех веществ установлена предельно-допустимая взрывобезопасная концентрация ПДВК, она составляет 5% величины нижнего концентрационного предела распространения пламени.

В таблице 1.3 представлены значения НКПР, ВКПР и ПДВК некоторых веществ:

 

Таблица1.3 Значения НКПР, ВКПР и ПДВК некоторых веществ

Наименование веществ	Концентрационные пределы распространения пламени	ПДВК
по объему, %	по массе, мг/м^3	% об.	мг/м^3
нижний	верхний	нижний	верхний
Нефть (фр. 20-200)	1,4	6,5			0,07
Метан		15,7			0,25
Этан	2,9				0,15
Пропан	2,2	9,5			0,11
Бутан	1,8	9,1			0,09
Гексан	1,2	7,5			0,06
Бензол	1,4	8,11			0,07
Метанол		34,7			0,3
Этиловый спирт	3,6				0,18
Толуол	1,4	6,7			0,07
Окись углерода	12,5				0,63
Дихлорэтан	6,2				0,31
Водород	4,1				0,21
Бензин-растворитель	0,8	5,2			0,04
Сероводород	4,2				0,22