- •Глава V Взрывопожароопасность технологических процессов производств
- •5.1 Основные технологические термины и определения
- •5.2 Технологическая схема и параметры производственного процесса
- •5.3 Пожаро- и взрывоопасность обращающихся в производственном процессе веществ и материалов и образование горючих смесей
- •5.4 Причины повреждения оборудования и материалы, используемые для его изготовления.
- •5.5 Производственные источники зажигания
- •5.6 Условия, способствующие распространению пожара
- •5.5 Ущерб от пожара
- •5.8 Понятие о пожарной безопасности производств
- •5.9 Системы обеспечения пожарной безопасности производств
- •4 Гравиевая насадка; 5,6- внутренний и внешний перфорированные цилиндры;
- •5.10 Категорирование производственных здании и помещений по взрывопожарной опасности
- •Категории помещений
- •Категории зданий
- •Категории наружных установок по пожарной опасности
5.3 Пожаро- и взрывоопасность обращающихся в производственном процессе веществ и материалов и образование горючих смесей
Физико-химические свойства обращающихся в производстве веществ и материалов (сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов, готовой продукции) в значительной степени определяют особенности пожарной опасности технологических процессов производств. Рассмотрим основные показатели пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов, которые наиболее часто используются при анализе пожарной опасности технологических процессов производств. Область использования этих показателей приведена в табл. 5.1.
Температура вспышки tвсп — самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования недостаточна для возникновения устойчивого горения.
Температура самовоспламенения tсв - самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.
Нижний концентрационный предел распространения пламени (предел воспламенения) φн - это такая доля горючего в смеси с окислителем, с уменьшением которой смесь становится не способной к распространению пламени.
Верхний концентрационный предел распространения пламени φв - это такая доля горючего в смеси с окислителем, с увеличением которой смесь становится не способной к распространению пламени.
Таблица 5.1
Показатель* |
Обозначение |
Область использования |
Газы |
Жидкости |
Твердые вещества |
Пыли |
Температура вспышки |
tвсп |
При классификации веществ, категорировании помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности и оценке пожаро- и взрывоопасности производственных процессов |
- |
+ |
+ |
- |
Температура самовоспламенения |
tвсп |
При оценке пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов |
+ |
+ |
+ |
+ |
Нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени |
φн, φв |
При оценке размеров взрывоопасных зон и горючести среды в аппаратах |
+ |
+ |
- |
+ |
Нижний и верхний температурные пределы распространения пламени |
tнп ,tвп |
При оценке горючести среды в аппаратах и, для расчета концентрационных пределов распространения пламени |
+ |
+ |
- |
- |
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора |
φф |
При разработке мероприятий пожарной профилактики технологических процессов производств |
+ |
+ |
- |
+ |
Примечание: все указанные здесь показатели используются при расчете пожаро- и взрывобезопасных режимов эксплуатации технологического оборудования.
Температурные пределы распространения пламени - это значения температур, при которых насыщенные пары вещества образуют в смеси с окислителем концентрации, равные соответственно нижнему (нижний температурный предел tнп) или верхнему (верхний температурный предел tвп) концентрационным пределам распространения пламени.
Эти и другие показатели пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов определяются экспериментально по специальным методикам и приводятся в справочной литературе. Методы расчетного определения показателей пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов разработаны во ВНИИПО МЧС РФ и опубликованы в государственных стандартах, инструкциях и руководствах. При использовании показателей пожарной опасности веществ и материалов необходимо отдавать предпочтение экспериментальным данным, так как относительная погрешность расчетного определения этих показателей составляет 5 % и более.
Горючие смеси представляют собой смеси горючих веществ с окислителями в строго заданных соотношениях. В большинстве случаев окислителем является воздух, в котором содержится около 21 % (по объему) кислорода. Горючие смеси, или взрывоопасные концентрации (ВОК), способны образовывать горючие газы, пары пожароопасных жидкостей и пыли твердых горючих материалов. Нижняя граница области горения (области воспламенения) соответствует нижнему концентрационному пределу распространения пламени φн, а верхняя граница - верхнему пределу φв. Таким образом, если концентрация горючего в смеси с воздухом больше φн и меньше φв, то смесь является горючей (взрывоопасной).
Разработчики технологических процессов стремятся исключить образование взрывоопасных концентраций в аппаратах при регламентном режиме их работы. Когда производят расчетную оценку возможности образования ВОК, учитывают не только агрегатное состояние обращающихся в производстве веществ и материалов и их пожаро- и взрывоопасные свойства, но и конструктивное устройство аппаратов и режимы их работы.
Рис. 5.2. Типы аппаратов:
а - герметичный аппарат; 6 - аппарат с дыхательным устройством;
в - открытый аппарат
Все разнообразное технологическое оборудование условно подразделяется на три группы: герметичные аппараты, аппараты с дыхательными устройствами, аппараты сообщающиеся с атмосферой и открытые аппараты (рис. 5.2). Газы и пары можно перерабатывать только в герметичных аппаратах, а жидкости и твердые материалы - в аппаратах любых типов. Для оценки горючести смесей в герметичных и дышащих аппаратах с жидкостями используют такие показатели взрыво- и пожароопасности, как нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени (в определенных случаях можно использовать температурные пределы распространения пламени). Если пожароопасные жидкости находятся в открытых аппаратах, то используется такой показатель, как температура вспышки. Для оценки горючести газо- или пылевоздушных смесей используются концентрационные пределы распространения пламени.