Показники пожежовибухонебезпеки речовин і матеріалів

Важливе значення для визначення рівня пожежної безпеки і вибору засобів та заходів профілактики і гасіння пожежі мають пожежовибухонебезпечні властивості речовин і матеріалів.

Пожежовибухонебезпека речовин та матеріалів - це сукупність властивостей, які характеризують їх схильність до виникнення й поширення горіння, особливості горіння і здатність піддаватись гасінню загорянь. За цими показниками виділяють три групи горючості матеріалів і речовин: негорючі, важкогорючі та горючі.

Негорючі (неспалимі) - речовини та матеріали, що нездатні до горіння чи обвуглювання у повітрі під впливом вогню або високої температури. Це матеріали мінерального походження та виготовлені на їх основі матеріали - червона цегла, силікатна цегла, бетон, камінь, азбест, мінеральна вата, азбестовий цемент та інші матеріали, а також більшість металів. При цьому негорючі речовини можуть бути пожежонебезпечними, наприклад, речовини, що ви­діляють горючі продукти при взаємодії з водою.

Важкогорючі (важко спалимі) - речовини та матеріали, що здатні спалахувати, тліти чи обвуглюватись у повітрі від джерела запалювання, але не здатні самостійно горіти чи обвуглюватись після його видалення (матеріали, що містять спалимі та неспалимі компоненти, наприклад, деревина при глибокому просочуванні антипіренами, фіброліт і т.ін.);

Горючі (спалимі) - речовини та матеріали, що здатні самозайматися, а також спалахувати, тліти чи обвуглюватися від джерела запалювання та самостійно горіти після його видалення.

У свою чергу, у групі горючих речовин та матеріалів виділяють легкозаймисті речовини та матеріали - це речовини та матеріали, що здатні займатися від короткочасної (до 30 с.) дії джерела запалювання низької енергії.

З точки зору пожежної безпеки вирішальне значення мають показники пожежовибухонебезпечних властивостей горючих речовин і матеріалів. ГОСТ 12.1.044-89 передбачає більше 20 таких показників. Необхідний і достатній для оцінки пожежовибухо- небезпеки конкретного об'єкта перелік цих показників залежить від агрегатного стану речовини, виду горіння (гомогенне чи гетерогенне) і визначається фахівцями.

У таблиці 3 приведені дані щодо основних показників пожежонебезпечних властивостей речовин різного агрегатного стану, які використовуються при визначенні категорій вибухонебезпечності приміщень та вибухонебезпечних і пожежонебезпечних зон в приміщеннях і поза ними:

t_сп - температура спалаху - це найменша температура речовини, за якої в умовах спеціальних випробувань над її поверхнею утворюється пара або гази, що здатні спалахувати від джерела запалювання, але швидкість їх утворення ще не достатня для стійкого горіння, тобто має місце тільки спалах - швидке згоряння горючої суміші, що не супроводжується утворенням стиснутих газів;

t_займ - температура займання - це найменша температура речовини, за якої в умовах спеціальних випробувань речовина виділяє горючу пару або гази з такою швидкістю, що після їх запалювання від зовнішнього джерела спостерігається спалахування початок стійкого полум'яного горіння.

Температура спалаху та займання ЛВЖ відрізняється на 1-5°С, і чим менша температура спалаху рідини, тим меншою є ця різниця, і відповідно, більш пожежонебезпечною є ця рідина. Температура займання використовується при визначенні групи горючості речовин, при оцінці пожежної небезпеки устаткування та технологічних процесів, пов'язаних із переробкою горючих речовин, при розробці заходів щодо забезпечення пожежної безпеки.

t_сзайм - температура самозаймання - це найменша температура речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань відбуваєть­ся різке збільшення швидкості екзотермічних об'ємних реакцій, що призводить до виникнення полум'яного горіння або вибуху за відсутності зовнішнього джерела полум'я. Температура самозаймання речовини залежить від ряду факторів і змінюється у широких межах. Найбільш значною є залежність температури самозаймання від об'єму та геометричної форми горючої суміші. Із збільшенням об'єму горючої суміші при незмінній її формі температура самозаймання зменшується, тому що зменшується площа тепловіддачі на одиницю об'єму речовини та створюються більш сприятливі умови для накопичення тепла у горючій суміші. При зменшенні об'єму горючої суміші температура її самозаймання підвищується.

Для кожної горючої суміші існує критичний об'єм, у якому самозаймання не відбувається внаслідок того, що площа тепловіддачі, яка припадає на одиницю об'єму горючої суміші, настільки велика, що швидкість теплоутворення за рахунок реакції окислення навіть при дуже високих температурах не може перевищити швидкості тепловіддачі. Ця властивість горючих сумішів використовується при створенні перешкод для розповсюдження полум'я. Значення температури самозаймання використовується для вибору типу вибухозахищеного електроустаткування, при розробці заходів щодо забезпечення пожежовибухобезпеки технологічних процесів, а також при розробці стандартів або технічних умов на речовини та матеріали.

Температура самозаймання горючої суміші значно перевищує t_сп і t_займ на сотні градусів.

НКМПП та ВКМПП - відповідно нижня і верхня концентраційні межі поширення полум'я - це мінімальна та максимальна об'ємна (масова) частка горючої речовини у суміші з даним окислювачем, при яких можливе займання (самозаймання) суміші від джерела запалювання з наступним поширенням полум'я по суміші на будь-яку відстань від джерела запалювання.

Суміші, що містять горючу речовину нижче НКМПП чи вище ВКМПП, горіти не можуть: у першому випадку - за недостатньої кількості горючої речовини, а в другому - окислювача. Наявність зон негорючих концентрацій речовин та матеріалів надає можливість вибрати такі умови їх зберігання, транспортування та ви­користання, за яких виключається можливість виникнення пожежі чи вибуху. Горючі пари й гази з НКМПП до 10% по об'єму повітря являють особливу вибухонебезпеку.

Значну вибухову та пожежну небезпеку становлять різноманітні горючі пиловидні речовини, особливо в завислому стані. Залежно від значення НКМ поширення полум'я пил поділяється на вибухо- та пожежонебезпечний. При значенні НКМПП менше 65 г/м³ пил є вибухонебезпечним (пил сірки, борошна, цукру), а при більших зна­ченнях НКМПП - пожежонебезпечним (пил деревини, тютюну).

КМПП включаються до стандартів, технічних умов на гази, легкозаймисті рідини та тверді речовини, здатні утворювати вибухонебезпечні газо-, паро- та пилоповітряні суміші, при цьому для пилу встановлюється тільки НКМПП, тому що великі концентрації пилозавису майже не можуть бути досягнуті у відкритому просторі, а за будь-яких концентрацій пилу згоряє тільки та його частина, яка забезпечена окислювачем. Значення концентраційних меж застосовуються при визначенні категорії приміщення та класу зон за вибухопожежною та пожежною небезпекою при розрахунку граничнодопустимих вибухобезпечних концентрацій газів, парів і пилу в повітрі робочої зони з потенційним джерелом запалювання, при розробці заходів щодо забезпечення пожежної безпеки.

t_нкм і t_вкм - відповідно нижня і верхня температурні межі по ширення полум'я - температури матеріалу (речовини), за яких його (її) насичена пара чи горючі леткі утворюють в окислювальному середовищі концентрації, що дорівнюють нижній та верхи і іі концентраційним межам поширення полум'я.

Значення ТМПП використовуються під час розробки заходів щодо забезпечення пожежовибухобезпеки об'єктів при розрахун­ку пожежовибухобезпечних режимів роботи технологічного устаткування, при оцінці аварійних ситуацій, пов'язаних з розливом горючих рідин, для розрахунку КМПП тощо. Безпечною з точки зору ймовірності самозаймання газоповітряної суміші прийнято вважати температуру на 10°С меншу за нижню або на 15°С вищу за верхню температурну межу поширення полум'я для даної речовини.

 

Таблиця 3 - Основні показники, що характеризують пожежонебезпечні властивості речовин різного агрегатного і дисперсного стану   Агрегатний (дисперсний) стан речовини Основні показники пожежонебезпеки tст tзайм tсзайм нкмпп вкмпп tнкм tвкм Тверда речовина - + + - - - - Рідини + + + + + + + Гази - - + + + - - Пил - + + + - - -

 

Примітка. В таблиці 3 знаком "+" відмічено наявність показника для даного агрегатного стану речовини, а знаком "-" - його відсутність або незначимість.

Наявність приведених в таблиці 4 показників пожежонебезпечних властивостей речовин різного агрегатного стану пов'язана з особливостями їх горіння.

Тверді горючі речовини у більшості випадків самі по собі у твердому стані не горять, а горять горючі леткі продукти їх розпаду під дією високих температур у суміші з повітрям - полуменеве горін­ня. Таким чином, горіння твердих речовин у більшості випадків пов'язане з переходом їх горючої складової в інший агрегатний стан - газовий. І тільки тверді горючі речовини з високим вмістом горючих речовин (антрацит, графіт і т. ін.) можуть горіти у твердо­му агрегатному стані - практично без полум'я. Тому тверді горючі речовини, в цілому, більш інертні щодо можливого загоряння, а більшість приведених у таблиці 3 показників пожежонебезпечних властивостей для твердих речовин, за винятком t_займ і t_сзайм, не ма­ють суттєвого значення.

Для твердих речовин, в цілому, величини t_займ і t_сзайм коливаються в межах (2...5 • 10²)°С.

Спалимі рідини. Характерним для процесу горіння цих рідин є те, що самі рідини не горять, а горить їх пара у суміші з повітрям. Якщо над поверхнею спалимої рідини концентрація пари буде менше НКМПП, то запалити таку рідину від зовнішнього джерела запалювання неможливо, не довівши температуру рідини до значення, більшого за t_HKM. Таким чином, горіння рідин пов'язане з переходом їх з одного агрегатного стану (рідини) в інший (пару). У зв'язку з цим для оцінки вибухопожежонебезпечних властивостей спалимих рідин мають значення всі показники, наведені в таблиці 3.

За t_cn спалимі рідини поділяються на 5 класів:

1. t _cn < -13°С (в закритому тиглі);

2. t_cn = 13-28°С;

3. t_cn = 29 - 61 °С;

4. t_cn - 62 - 120°С;

5. t_cn > 120°С.

Перші 3 класи рідин умовно відносять до легкозаймистих (ЛЗР). Характерною особливістю для ЛЗР є те, що більшість з них, навіть при звичайних температурах у виробничих приміщеннях, можуть утворювати пароповітряні суміші з концентраціями в межах поширення полум'я, тобто вибухонебезпечні пароповітряні суміші.

4-й і 5-й класи рідин за t_сп належать до горючих (ГР). Паропо­вітряні суміші з концентраціями в межах поширення полум'я для ГР можуть мати місце при температурах, нехарактерних для ви­робничих приміщень.

Горючі гази горять в суміші з повітрям в концентраціях в межах НКМПП - ВКМПП, і такі суміші, гази, загалом, створюють без агрегатних переходів речовин. Тому горючі гази мають більшу готовність до горіння, ніж тверді горючі речовини і спалимі рідини, є більш небезпечними з точки зору вибухопожежної безпеки, а відповідні їх властивості характеризуються тільки трьома показниками – t_сзайм, НКМПП і ВКМПП (дивись таблицю 2).

Пило-повітряні суміші - суміші з повітрям подрібнених до розмірів часток до 850 мкм твердих горючих речовин. Процес горіння пилу, в цілому, подібний до процесу горіння твердих речовин. Але наявність великої питомої поверхні (відношення площі поверхні пилинок до їх маси) пилинок, яка контактує з окислювачем (повітрям), і здатність до швидкого їх прогріву по всій масі під дією джерела запалювання, роблять пил більш небезпечним з точки зору пожеж­ної безпеки, ніж тверді речовини, з яких він створений. Для оцін­ки вибухопожежонебезпечних властивостей пилу використовують, в основному, показники t_займ і t_сзайм і НКМПП (дивися таблицю 2).

За здатністю до загоряння і особливостями горіння пил поділя­ють на вибухонебезпечний і пожежонебезпечний.

До вибухонебезпечного належить пил з НКМПП до 65 г/м³. При цьому виділяють особливо вибухонебезпечний пил з НКМПП до 15 г/м³ і вибухонебезпечний - НКМПП становить 15...65 г/м³.

До пожежонебезпечного належить пил з НКМПП більше 65 г/м³. При цьому пил з t_сзайм до 250°С належить до особливо пожежонебез­печного, а при t_сзайм > 250°С - до пожежонебезпечного.

 

Література

Основна

 

1. Законодавство України про охорону праці (збірник нормативних документів). Київ. "Основи" 1995 р.

2. Науково-практичний коментар до Закону України "Про охорону праці". Київ. "Основи" 1997 р.

3. Жидецький В.Ц., Джиги рей B.C., Метельников В.О.: "Основи охорони праці. Афіша" 1999р.

4. Кобевник В.Ф.: Охорона труда. Київ. Вища школа 1990 р.

5. Купчик Н.П., Ганзюк М.П.: Основи охорони праці.

6. Савчук О.M.: Конспект лекцій з дисципліни Основи охорони праці. Запоріжжя. "Просвіта" 2000 р.

7. Правила пожежної безпеки в Україні. Київ. "Укрархбудінформ" 1995 р.

8. Гандзюк М.П., Желібо Є.П., Халімовський М.О. Основи охорони праці: Підручник для студентів ВНЗ. – К: Каравелла, 2004 – 408с.

9. Охорона праці: Навчальний посібник. За ред. В.Кучерявого – Львів: Оріяна-Нова, 2007 – 368с.

10. Охрана труда в радио- и електронной промышленности. Под ред. С.П.Павлова – М: Радио и связь, 1985 – 198с.

11. За редакцією В Кучерявого «Охорона праці», Львів, 2007, - 283.

 

 

Додаткова

1 Лехман С.Д.: Охорона праці і пожежна безпек. Київ. "Вища школа" 1983 р.

2 Правила охорони праці під час експлуатації ЕОМ. Професійна бухгалтерська газета "Все про бухгалтерський облік" №83, 6 вересня

1999 р.

3 Безпека виробничих процесів. Довідник за редакцією Білова C.B. Москва. "Машинобудівництво" 1985 р.

 

 

Рецензія

на методичні рекомендації до дисципліни:

«Охорона праці в галузі»

для підготовки молодших спеціалістів за спеціальністю:

5.05080201 “Конструювання, виготовлення та технічне обслуговування виробів електронної техніки”

 

Дані методичні рекомендації до дисципліни: «Охорона праці в галузі» розглядає питання які вивчаються з метою формування у майбутніх фахівців знань щодо стану і проблем охорони праці в галузі відповідно до напрямку їх підготовки, складових і функціонування системи управління охороною праці та шляхів, методів і засобів забезпечення умов виробничого середовища і безпеки праці в галузі згідно з чинними законодавчими та іншими нормативно-правовими актами.

Методичні рекомендації створені відповідно до типової програми з нормативної дисципліни «Охорона праці в галузі». До рекомендацій включені розділи «Правові та організаційні питання законодавства України про охорону праці», «Характеристика факторів виробничого середовища», «Вимоги електробезпеки», «Пожежна безпека», теоретичний матеріал розраховано на лекції, самостійні та практичні роботи, їх тематика повністю співпадає із навчальною програмою. Підібраний для самостійної роботи матеріал може бути вивчений студентами індивідуально. Навчання за даною дисципліною дає можливість підвищити рівень професійної підготовки студентів.

Розглядаються основні поняття у галузі охорони праці, їх визначення: навчання з питань охорони праці, характеристика факторів виробничого середовища, вимоги електробезпеки, загальні вимоги до електроустановок та правила їх експлуатації, загальні вимоги безпеки до технологічного обладнання та процесів, профілактика пожеж виробничих приміщень та загальні вимоги пожежної безпеки до інженерного обладнання.

Навчання за даною дисципліною підсумовує знання, які отримали студенти при вивченні дисциплін «Безпека життєдіяльності» та «Основи охорони праці», і на основі раніше отриманих знань передбачає вивчення питань охорони праці стосовно спеціальностей з урахуванням особливостей професійної діяльності майбутніх фахівців.

Даний теоретичний матеріал спрямований на формування у майбутніх фахівців необхідного в їхній подальшій професійній діяльності рівня знань та умінь з правових і організаційних питань охорони праці, з питань гігієни праці, виробничої санітарії, електробезпеки, техніки безпеки при різних видах робіт та пожежної безпеки.

Запропоновані на рецензію методичні рекомендації виконані на достатньому професійному рівні і можуть бути рекомендовані для використання у навчальному процесі.