Опасности материалов и веществ

Термины и определения в области пожарной безопасности изложены в нормативных документах: ДСТУ 2272-93, ДСТУ 2273-93,

ГОСТ 12.1.004-91, ГОСТ 12.1.044-89, ГОСТ 19433-88, СТ СЭВ 383-87,

ОНТП 24-86, “Правила устройства электроустановок. Электрооборудо- вание специальных установок”.

Горение - это быстропротекающая химическая реакция окисления веществ, сопровождающаяся выделением теплоты и часто излучением света. Для возникновения и протекания процесса горения необходимы: горючий материал (горючее вещество), окислитель в достаточном для поддержания горения количестве и источник загорания. Воздействие источника загорания, приводящее к горению, называется зажиганием.

Источниками загорания могут быть: горящие или накаленные тела; электрические разряды; тепловые проявления химических реакций, микробиологических процессов и механических воздействий; искры от удара и трения; ударные волны; солнечная радиация, электромагнитные и другие излучения.

Различают следующие виды горения: тление, вспышка, воспламенение, самовозгорание и самовоспламенение.

Тление – горение без излучения света, которое проявляется с появлением дыма. Температура тления – температура материала (вещества), при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления его, заканчивающееся возникновением тления.

Вспышка – кратковременное интенсивное воспламенение ограниченного объема газовоздушной смеси над поверхностью горючего вещества либо пылевоздушной смеси, которое сопровождается кратковременным видимым свечением, но без ударной волны и устойчивого горения. Температура вспышки – самая низкая температура материала (вещества), при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуется пар, который способен вызвать вспышку в воздухе под влиянием источника загорания, однако скорость образования пара недостаточна для поддержания устойчивого горения. В зависимости от температуры вспышки паров жидкости делятся на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) с температурой вспышки не выше 61°С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле и горючие (ГЖ) с температурой вспышки выше указанных величин. Бензин, растворители - очень опасные ЛВЖ с температурой вспышки паров от -17 до +44°С, к ним относятся также нитроэмали и большинство лаков. В производственных помещениях тара с ЛВЖ и ГЖ может храниться только в плотно закрывающихся металлических шкафах или ящиках. Запрещается хранить легковоспламеняющиеся и горючие жидкости в бьющейся, а также в открытой или непригодной посуде. Не допускается их совместное хранение с какими-нибудь другими товарами и материалами.

Воспламенение – устойчивое пламенное горение материала (вещества). Температура воспламенения – самая низкая температура материала (вещества), при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пар или газы с такой скоростью, что при зажигании наблюдается устойчивое горение.

Самовозгорание - явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения материала (вещества) при отсутствии внешнего источника загорания. В зависимости от импульса процессы самовозгорания подразделяются на химические (вследствие химических реакций окисления материалов или веществ) и микробиологические (в результате деятельности микроорганизмов в массе материала или вещества). Самовозгорание материалов (веществ) происходит, когда тепловыделение в них превышает теплоотдачу. Самовозгорающиеся материалы и вещества можно разделить на три группы: самовозгорающиеся при соприкосновении с воздухом - фосфор (белый), растительные масла и жиры, сырое зерно, сажа, металлические порошки (магния, алюминия и др); самовозгорающиеся при соприкосновении с водой - натрий, калий, карбиды и гидриды щелочных металлов и т. п; органические соединения, самовозгорающиеся при контакте (соприкосновении и смешивании) с твердыми, жидкими или газообразными окислителями (хлором, бромом, фтором, азотной и серной кислотами, селитрой, жидким и сжатым кислородом).

В практике наблюдается немало случаев самовозгорания различных материалов и веществ. Самовозгораются промасленные материалы вследствие окисления в них кислородом воздуха олифы, растительных и минеральных масел. Нельзя хранить промасленные материалы кучно, особенно вблизи источников тепловыделения. Промасленные материалы необходимо собирать в металлические ящики с плотно закрывающимися крышками. Не допускается хранение на складе растительных масел каких-либо других материалов и продуктов, кроме животных жиров. Металлические порошки (алюминия, магния, никеля), фосфор должны храниться в герметично закрытой таре в отдельных отсеках складов. Щелочные металлы следует хранить в металлических банках или контейнерах под защитным слоем инертного газа, минерального масла, парафина также в отдельных отсеках (секциях). При хранении на базах и складах кислот должны быть приняты меры к недопущению соприкосновения их с древесиной, соломой и прочими веществами органического происхождения. Концентрированную азотную кислоту нельзя разливать в стеклянную посуду. В местах хранения кислот, которые должны быть обозначены, необходимо иметь готовые суспензии мела, извести или раствор соды для нейтрализации пролитой жидкости. Баллоны с кислородом не должны соприкасаться с промасленными материалами, иметь следы масел и жиров. Не допускается хранение в одном помещении кислородных баллонов и баллонов с горючими газами, а также карбида кальция, красок, масел и жиров.

Самовоспламенение - это возгорание материала (вещества) при отсутствии открытого источника огня, сопровождающееся появлением пламени. Температура самовоспламенения – самая низкая температура материала (вещества), при которой в условиях специальных испытаний наблюдается резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления материала (вещества), завершающееся пламенным горением. Самовоспламенение материалов (веществ) возможно под действием микробиологических и химических процессов, а также подводимой извне теплоты. Теплота передается материалам путем непосредственного соприкосновения их с нагретыми телами, а также конвекции и излучения. Возможно, например, самовоспламенение дерева от соприкосновения с паропроводом. Сгораемые материалы необходимо изолировать от нагретых тел теплоизоляционным слоем (асбеста или войлока, вымоченного в глиняной суспензии). Самовоспламеняются волокна и пыль вследствие тепловыделения при трении деталей в машинах и механизмах, при разрядах статистического электричества. Во избежание этого трущиеся детали следует своевременно смазывать, оборудование - заземлять. Самовоспламенение горючих веществ возможно под действием теплоизлучений от открытых источников огня и раскаленных тел, при преломлении лучей Солнца линзами или стеклянными сосудами с жидкостями. Вследствие этого могут загореться, например, ткани, пропитанные горючими жидкостями. Температура самовоспламенения некоторых материалов приведена в табл. 6. Горение веществ является причиной загораний и пожаров на различных объектах. Загорание - неконтролируемое горение вне специального очага, не причиняющее материального ущерба, пожар - неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб.

 

 

Таблица 6

Температура самовоспламенения материалов

 

Материал	Температура самовоспламенения, °С	Материал	Температура самовоспламенения, °C
Лидерин   Целлулоид Дерматин		Древесноволокнистая и изоляционная плита Строительный войлок Резиновый и хлорвиниловый линолеум Пенопласт ПВХ-I

 

Пожары горючих веществ и материалов подразделяются на классы:А - пожары твердых веществ, преимущественно органического происхождения, горение которых сопровождается тлением (древесина, текстиль, бумага); В - пожары горючих жидкостей или твердых веществ, которые плавятся; С - пожары газов; D - пожары металлов и их сплавов; Е- пожары, связанные с горением электроустановок.

Опасными факторами пожаров являются: токсичные газы, пониженная концентрация кислорода, высокая температура, непосредственное воздействие искр и пламени, задымленность. Наиболее опасными веществами в зоне задымленности являются оксид углерода и синильная кислота (раствор в атмосферной влаге цианводорода НСN). Пары синильной кислоты образуются при горении шерсти, шелка, нейлона, многих пластмасс и каучуков. Синильная кислота вызывает отравление организма человека даже при действии ее на неповрежденную кожу. Пребывание свыше 5 мин. в атмосфере, содержащей 1% синильной кислоты, опасно для жизни. Снижение концентрации кислорода до 12…15% приводит к нарушениям мышечной координации, до 10…14% - к обморочным состояниям, до 6% и менее - смерти в течение 6…8 мин. В сухом воздухе с температурой 80…100°С и во влажном воздухе с температурой 50…60°С человек может находиться без средств защиты всего несколько минут. Потеря видимости в задымленных помещениях затрудняет своевременную эвакуацию людей из помещений и зданий.

На предприятиях торговли, базах и складах имеются в обращении вещества, которые сами по себе (аммиак, пропан, бутан) или пары которых (лаки, краски) способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси. Взрыв - это процесс освобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени. Взрывы в производственных условиях могут явиться причиной человеческих жертв, разрушения оборудования и строительных конструкций, остановки производства и большого материального ущерба. Наименьшее количество газов, паров и пыли, при котором возможен взрыв их в смеси с воздухом и ниже которого смесь невзрывоопасна, называется нижним пределом взрываемости. Наибольшее количество газов, паров или пыли, при котором еще возможен взрыв их в смеси с воздухом и выше которого смесь невзрывоопасна, называется верхним пределом взрываемости. Нижние пределы взрываемости некоторых веществ приведены в табл.7.

 

Таблица 7

Нижние пределы взрываемости веществ

 

Вещество	Нижний предел взрываемости, г/м^3	Вещество	Нижний предел взрываемости, г/м^3
Пшеничная мука, крахмал   Льняная костра	10,3   16,7	Сахар (пудра)   Древесная мука	17,2   25,2

 

Кроме объемных пределов, для паров ЛВЖ и ГЖ установлены нижний и верхний температурные пределы взрываемости. Нижний температурный предел взрываемости огнеопасных жидкостей равен температуре вспышки. Если ЛВЖ хранить в открытой таре, сообщающейся с атмосферой, то при любой (даже минусовой) температуре, когда она выше температуры вспышки данной жидкости, можно ожидать образования взрывоопасной концентрации паров в воздухе. Поэтому необходимо следить в хранилищах за тем, чтобы тара с ЛВЖ была плотно закрыта.

Возможность совместного хранения веществ и материалов определяется изложенными в ГОСТ 12.1.004-91 требованиями, которые сформированы на основе количественного учета показателей их пожарной опасности, токсичности, а также однородности способов пожаротушения. Согласно указанному стандарту, по потенциальной опасности вызывать пожар, усиливать опасные факторы пожара, отравлять окружающую среду (воздух, воду, грунт, флору и фауну), воздействовать на человека через кожу, слизистые оболочки органов дыхания непосредственно или на рас-стоянии вещества и материалы подразделяются на разряды: безопасные, малоопасные, опасные, особо опасные. К безопасным относятся негорючие вещества и материалы в негорючей упаковке, которые в условиях пожара не выделяют опасных (горючих, ядовитых, едких) продуктов разложения или окисления, не создают взрывчатых или пожароопасных, ядовитых, едких, экзотермичных смесей с другими веществами. Малоопасными являются горючие вещества и материалы, на которые не распространяются особые требования ГОСТ 19433-88, а также негорючие вещества и мате-риалы в горючей упаковке. Опасными считаются горючие и негорючие ве-щества и материалы, проявление свойств которых может привести к взры-ву, пожару, гибели, травмированию, отравлению, облучению, заболеванию людей и животных, повреждению сооружений, транспортных средств. Причем, опасные свойства могут проявиться у веществ в чистом виде или при взаимодействии их с веществами и материалами других категорий (определены в ГОСТ19433-88) в нормальных или аварийных условиях.

К особо опасным относятся такие опасные вещества и материалы, которые не совместимы с веществами и материалами одной с ними категории по ГОСТ 19433-88.

Требования к разделению веществ и материалов при хранении содержатся в “Правилах пожарной безопасности в Украине”. Отдельно от других веществ и материалов должны храниться, например: вещества в аэрозольной упаковке; газы сжатые, сжиженные и растворенные под давлением; ядовитые газы; горючие газы; легковоспламеняющиеся жидкости; легковоспламеняющиеся твердые вещества и некоторые другие.