3.Характеристика материалов, обращающихся в производстве

В деревообработке обычно различают следующие агрегатные состояния и физико-химические характеристики пожаро-, взрывоопасных горючих материалов и веществ:

• Твёрдые горючие вещества и материалы;

• Горючие пыли с НКПР менее 65г/м³;

• Горючие пыли с НКПР более 65г/м³;

• Жидкости с температурой вспышки паров до 28^оС;

• Жидкости с температурой вспышки паров от 28^оС до 61 ^оС;

• Жидкости с температурой вспышки паров выше 61^оС;

• Вещества, способные взрываться и гореть при контакте с кислородом воздуха и друг другом, трении и ударе.

К первой группе, к примеру, относятся: древесина, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, фанера, бумага, ткани, полистирол, поропласт и их измельчённые отходы крупных фракций; ко второй – мелкодисперсная древесная пыль (фракции до 74 мк), пыль от шлифовальных и полировальных станков (полиэфирная пыль фракции до 40 мк); к третьей – крупнодисперсная древесная пыль (фракции более 74 мк); к четвёртой, пятой, шестой – лаки, растворители, синтетические клеи, эмали и др.; к седьмой – бертолетовая соль, красный фосфор, сера, состав зажигательной и фосфорной массы при производстве спичек.

Для древесно-подготовительных производств основным материалом является древесина лиственных и хвойных пород. Древесина и изделия из нее являются горючим материалом. Горение древесины протекает в две стадии: пламенное горение газообразных продуктов разложения и беспламенное горение угля.

При температуре свыше 100°С древесина пересыхает, обесцвечивается, деформируется и теряет свою массу. Древесина способна обугливаться со скоростью 0,64 мм в 1 мин. Наряду с обугливанием при горении выделяется дым. В дыме присутствуют элементы окиси углерода, так как древесина является органическим материалом. Значительное количество кислорода, выделяющегося при нагревании древесины, обусловливает сравнительно низкую температуру ее самовоспламенения, составляющую 250…300°С. Температура самовоспламенения древесины также зависит от степени ее измельчения. Пожароопасные свойства древесины, находящейся в древесно-подготовительном производстве в виде балансов, щепы, опилок, пыли, различны, что видно из табл. 2, при этом до настоящего времени некоторое число показателей пожароопасных свойств материалов и веществ производства не определено.

Пыли делятся на взрывоопасные и пожароопасные по величине НКПР, причём пыли, имеющие величину НКПР ниже 65г/м³ относятся к взрывоопасным, более 65г/м³ – к пожароопасным. К особо взрывоопасным относятся пыли с НКПР ниже 15г/м³.

Группа пожароопасных пылей классифицируется по величине температуры самовоспламенения. К особо пожароопасным относятся пыли с температурой самовоспламенения ниже 250 ^оС.

Пылевидные материалы могут находиться в состоянии аэрогеля (осевшего слоя) и в состоянии аэрозоля (взвешенного слоя).

Взрывы пыли происходят в ограниченном пространстве и проходят, в основном, по дефлаграционному механизму (взрывное горение).

При воспламенении пыли в одной точке пламя с определённой скоростью распространяется на весь объём смеси. Механизм распространения пламени в пылевых смесях подобен механизму распространения пламени в газовых смесях. Горение происходит также в тонком слое, во фронте пламени. Ширина фронта пламени в пыли несколько шире, чем у газовых смесей, так как в большинстве случаев горение пыли грубой дисперсности протекает медленно и несовершенно.

Пылевая смесь перед фронтом пламени нагревается за счёт тепла зоны горения, то есть тепла, передаваемого путём теплопроводности и излучения. В зоне прогрева происходит нагревание пыли, её разложение или испарение и окисление.

Скорость распространения фронта пламени в пыли зависит, в частности, от дисперсности пыли и способности при нагревании выделять газообразные продукты: чем крупнее пыль, тем меньше скорость восприятия ею тепла, так как поверхность такой пыли незначительна. При определённой крупности пыли пламя распространяться в ней не может. Для аэровзвеси, как и для газопаровоздушной смеси, существует область распространения пламени. Способность аэровзвеси воспламеняться с распространением пламени по всей массе зависит во многом от температуры источника зажигания и размера его нагретой поверхности, соприкасающейся с частицами аэровзвеси. Вода, содержащаяся в пыли, затрудняет её воспламенение и распространение пламени. Объясняется это тем, что в процессе нагревания частиц аэровзвеси часть тепла расходуется на испарение воды.

Наличие негорючих частиц твёрдого вещества (зольность пыли) увеличивает расстояние между горючими частицами, приводит к увеличению теплопотерь из зоны реакции, что затрудняет распространение фронта пламени на весь объём паровоздушной смеси.

Примесь негорючих паров и газов в пылевой смеси уменьшает взрывчатость пыли. Объясняется это тем, что введение негорючих паров и газов уменьшает концентрацию кислорода в смеси, а скорость химической реакции для такой системы пропорциональна только концентрации кислорода. Переход в детонацию возможен при турбулизации пыли, к примеру, на протяжённых конвейерных линиях.

Стоит отметить, что применяемые материалы и вещества в древесно-подготовительном производстве сами по себе не являются взрывчатыми, однако становятся опасными при определённом их количестве в смеси с кислородом воздуха, а также при наличии искры или другого источника нагревания.

Основные физико-химические характеристики пожаро-, взрывоопасных твёрдых веществ и материалов, используемых в производстве, приведены в табл.2.

Таблица 2.

Оценка пожарной опасности обращающихся веществ и материалов

Наименование вещества/ материала	Показатели пожарной опасности
	Группа горючести	Показатель горючести	tвосп, оС	tсв, оС	tтл, оС	tс/нагр., оС	, г/м3 (%)	Примечания
Древесина сосновая	горючий материал	более 2,1						склонна к тепловому самовозгоранию, необходимо предохранять от действия источника нагрева с t >__оС
Древесина еловая	горючий материал	более 2,1						склонна к тепловому самовозгоранию, необходимо предохранять от действия источника нагрева с t >100 оС
Древесная пыль-аэровзвесь фракции 74-100мк	горючая смесь	-						склонна к тепловому самовозгоранию
Древесная пыль осевшая	горючая смесь	-						при взвихрении может создавать взрывоопасные смеси, возможна цикличность в протекании взрывов
Опилки сосновые	горючий материал	-						загораются от искры, самовозгораются от действия сильных кислот, склонны к тепловому самовозгоранию
Опилки еловые	горючий материал	-						загораются от искры, самовозгораются от действия сильных кислот, склонны к тепловому самовозгоранию