Пожаровзрывобезопасность
Пожаровзрывобезопасность. Показатели пожаро- и взрывоопасности.
В ГОСТ 12.1.044 – 89 регламентирована система оценки пожарной опасности веществ и материалов.
В соответствии с этим стандартом при оценке пожарной опасности веществ различают:
- газы — вещества, абсолютное давление паров которых при 50 °С равно или более 300 кПа или критическая температура которых менее 50 °С;
- жидкости — вещества с температурой плавления ниже 50 °С;
- твердые вещества и материалы с температурой плавления более 50 °С;
- пыли — диспергированные твердые вещества и материалы с частицами размером менее 850 мкм.
Перечень показателей, характеризующих пожаро- и взрывоопасность веществ и материалов, приведен в табл.1.
Таблица 1.
Рекомендуемые материалы
Показатели, характеризующие пожаро- и взрывоопасность веществ и материалов
Показатели | Применимость показателей | |||
для газов | для жидкостей | для твердых веществ | для пылей | |
Группа горючести | + | + | + | + |
Температура вспышки | - | + | - | - |
Температура воспламенения | - | + | + | + |
Температура самовоспламенения | + | + | + | + |
Нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени | + | + | - | + |
Температурные (нижний и верхний) пределы распространения пламени | - | + | - | - |
Температура саморазогрева | - | - | + | + |
Температура тления | - | - | + | + |
Температурные условия теплового самовозгорания | - | - | + | + |
Минимальная энергия зажигания | + | + | - | + |
Кислородный индекс | - | - | + | - |
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами | + | + | + | + |
Нормальная скорость распространения пламени | + | + | - | - |
Скорость выгорания | - | + | - | - |
Коэффициент дымообразования | - | - | + | - |
Индекс распространения пламени | - | - | + | - |
Показатели токсичности продуктов горения полимерных материалов | - | - | + | - |
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода | + | + | - | + |
Минимальная флешатизирующая концентрация флегматизатора | + | + | - | + |
Максимальное давление взрыва | + | + | - | + |
Скорость нарастания давления при взрыве | + | + | - | + |
Примечание. Знак «+» означает применимость показателя, знак «-» - неприменимость показателя |
Наименьшая (наибольшая) концентрация горючих газов, паров жидкостей или пылей в смеси с воздухом, при которой смесь уже (еще) может воспламениться от источника зажигания и пламя распространяется на весь объем горючей смеси, называется нижним (верхним) концентрационным пределом распространения пламени — НКПР (ВКПР).
Чем шире область воспламенения, тем опаснее горючее вещество.
Температура самовоспламенения (Tсамовоспл) — самая низкая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.
Нормальная скорость распространения пламени (UH, м/с) — скорость перемещения плоского фронта пламени относительно не сгоревшей горючей смеси в направлении, перпендикулярном к его поверхности.
Минимальная энергия зажигания (Wмин, Дж) — наименьшее значение энергии электрического разряда, способной воспламенить наиболее легковоспламеняющуюся смесь газа, пара или пыли с воздухом.
Максимальное давление взрыва (Рмакс, кПа) — наибольшее давление, возникающее при дефлаграционном взрыве газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде (аппарате) при начальном давлении смеси 101,3 кПа.
Скорость нарастания давления взрыва (dP/dτ, кПа/с) — производная давления взрыва по времени на восходящем участке зависимости давления взрыва газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде (аппарате) от времени.
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК, % (об.)) — концентрация кислорода в горючей смеси, ниже которой воспламенение и горение смеси становятся невозможными.
Температура вспышки (Твсп, °С) — самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но при этом скорость их образования еще недостаточна для возникновения устойчивого горения.
ЛВЖ — это жидкости, имеющие температуру вспышки не выше 61 °С (в закрытом тигле) или 66 °С (в открытом тигле).
ГЖ —это жидкости, имеющие температуру вспышки выше 61 °С (в закрытом тигле) или 66 °С (в открытом тигле).
Температура воспламенения (TВОСПЛ, °С) — наименьшая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение. Для ЛВЖ Твоспл обычно на 1—5°С выше температуры вспышки, а для ГЖ эта разница может достигать 30—35 °С.
Зависимость между НТПР (ВТПР) и НКПР (ВКПР) выражается следующим образом:
,
Где , - давления насыщенных паров при НТПР и ВТПР соответственно, - атмосферное давление.
Свойства пожаровзрывоопасных веществ:
1. Горючесть зависит от состояния системы: вещество – окислитель, от температуры, давления, объема. Горючесть пыли зависит от ее измельченности.
По горючести вещества и материалы делятся на 3 группы:
- не горючие (не сгораемые) – не способны гореть в воздухе;
- трудно горючие вещества – способны возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способны самостоятельно гореть;
- горючие вещества и материалы – способные самовозгораться, а так же возгораться от источника зажигания и даже гореть самостоятельно.
Из группы горючих веществ и материалов выделяют легковоспламеняющиеся вещества, к ним относятся вещества и материалы, способные воспламеняться (менее 500 С) от источника зажигания с низкой энергией.
2. Температура вспышки.
Вспышка – быстрое сгорание горючей смеси не сопровождающееся образованием газов и не переходящее в продолжительное горение.
Температура вспышки (Твсп, °С) — самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но при этом скорость их образования еще недостаточна для возникновения устойчивого горения.
3. Температура воспламенения (Твоспл, °С) — наименьшая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение.
4. Температура самовоспламенения (Тсамовоспл) — самая низкая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.
"Орган зрения" - тут тоже много полезного для Вас.
5. Нижний и верхний предел распространения пламени.
Нижний концентрационный предел распространения пламени – такая объемная массовая доля горючего вещества в смеси с окислительной средой выраженное в % или мг/м3, при которой смесь становится не способной к распространению пламени, т.е. это минимальное содержание горючего вещества в горючей смеси, при которой возможно распространение от источника зажигания.
Верхний концентрационный предел распространения пламени – такая объемная (массовая) доля горючей смеси со средой, выше которой смесь становится не способной к распространению пламени.
Область распространение пламени – область объемных (массовых) долей горючего вещества, заключенное между нижним и верхним концентрационными пределами.
6. Температурные пределы распространения пламени — такие температуры вещества, при которых его насыщенные пары образуют в определенной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам распространения пламени (НКПР и ВКПР).
7. Минимальная энергия зажигания – наименьшая энергия искрового разряда, способная воспламенить наиболее легковоспламеняемые смеси вещества с воздухом.