Тема 5. ПОКАЗАТЕЛИ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ

Тема 5. ПОКАЗАТЕЛИ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется показате-лями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества и условий его применения. Показатели представляют собой критические условия (по составу смеси, давлению, температуре и т.п.) возникновения и распростране-ния пламени.

Условия применения горючего означают, в основном, возможность воз-никновения взрыва (при кинетическом горении) либо пожара (при диффузии-онном горении).    

Виды и области применения пожаровзрывоопасности веществ в воз-душной среде установлены ГОСТом 12.1.044-89 ССБТ «Пожаровзрывоопас-ность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их опреде-ления».

5.1. Общие показатели для горючих веществ и видов горения.

Общими показателями для любых веществ и видов горения являются:

1) Группа горючести — это способность вещества или материала к го-рению. По горючести вещества и материалы подразделяются на три группы:

Рекомендуемые материалы

- негорючие (несгораемые) — вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожароопасными (на-пример: окислители, а также вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);

- трудногорючие (трудносгораемые) — вещества и материалы, спо-собные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способные са-мостоятельно гореть после его удаления;

- горючие (сгораемые) — вещества и материалы, способные самовоз-гораться, а также возгорать от источника от источника зажигания и само-стоятельно гореть после его удаления. Из группы горючих веществ и мате-риалов выделяют легковоспламеняющиеся вещества и материалы.

Легковоспламеняющимися называют горючие вещества и материалы, способные воспламеняться от кратковременного (до 30 с.) воздействия ис-точника зажигания с низкой энергией (спичка, искра, тлеющая сигарета.)

Горючесть газов определяют косвенно: газ, имеющий концентрацион-ные пределы воспламенения в воздухе, относят к горючим; при отсутствии концентрационных пределов воспламенения и наличии температуры само-воспламенения газ относят к трудногорючим; при отсутствии концентраци-онных пределов воспламенения и температуры самовоспламенения газ отно-сят к негорючим.

2) Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами — это качественный показатель, характеризующий особую пожарную опасность некоторых веществ, способных при механическом смешивании или взаимном контакте с другим веществом самопроизвольно взрываться или гореть.

3) Температура самовоспламенения – это самая низкая температура вещества, при которой проходит резкое увеличение в нем скорости экзотер-мических реакций, заканчивающихся пламенным горением.

5.2. Показатели взрывопожароопасности газо-, паро-

и пылевоздушных смесей.

Показателями взрывной и пожарной опасности газов, паров жидкостей и пылевоздушных смесей (пылевого облака) являются:

1) Нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения (распространение пламени) – это минимальное (максимальное) содержание горючего в смеси «горючее вещество – окислительная среда», при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источ-ника зажигания.

2) Минимальная энергия зажигания – это наименьшее значение энергии электрического разряда, способной воспламенить наиболее легко-воспламеняющуюся смесь газа, пара или пыли с воздухом.

3) Минимальное взрывоопасное содержание кислорода – это такая его концентрация в горючей смеси, ниже которой воспламенение и горение смеси становится невозможным при любой концентрации горючего в смеси, разбавленной данным флегматизатором.

Примечание: Флегматизатор – это вещество, не участвующее в реак-ции горения. Добавляется в горючую смесь для снижения концентраций ком-понентов и тем самым снижения ее пожаровзрывоопасности.

4) Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизато-ра - это наименьшая концентрация флегматизатора в смеси с горючим и окислительной средой, при которой смесь становится неспособной к распро-странению пламени при любом соотношении горючего и окислительной сре-ды.

5) Максимальное давление взрыва – это наибольшее давление, воз-никающее при дефлаграционном взрыве газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде при начальном давлении смеси 101,3 кПа.

6) Скорость нарастания давления при взрыве – это производная дав-ления взрыва по времени на восходящем участке зависимости давления газо-, паро-, пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде от времени.

7) Температура вспышки – это самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхно-стью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажи-гания, но скорость их образования не достаточна для устойчивого горения.

Легковоспламеняющимися жидкостями называются жидкости с темпе-ратурой вспышки не более 61^оС, определяемой в открытом тигле, или 66^оС – в закрытом тигле.

8) Температура воспламенения – это наименьшая температура веще-ства, при которой вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоро-стью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение.

9) Температурные пределы воспламенения – это такие температуры вещества, при которых его насыщенные пары образуют в конкретной окис-лительной среде концентрации, равные соответственно нижнему (нижний температурный предел) и верхнему (верхний температурный предел) концен-трационным пределам распространения пламени.

5.3. Показатели пожароопасности твердых компактных и пыле-

видных веществ.

Показателями пожарной опасности при диффузионном горении твер-дых веществ и осевшей пыли являются:

1) Температура самонагревания – это самая низкая температура ве-щества, при которой самопроизвольный процесс его нагревания не приводит к тлению или пламенному горению.

2) Температура тления – это температура вещества, при которой про-исходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающихся возникновением тления.

3) Условия теплового самовозгорания – это экспериментально выяв-ленная зависимость между температурой окружающей среды, массой веще-ства, удельной поверхностью и временем до момента его самовозгорания.

4) Кислородный индекс – это минимальное содержание кислорода в кислородно-азотной смеси, при котором возможно свечеобразное горение материалов.

Другими словами, это каналы минимального взрывоопасного содержа-ния кислорода для оценки пожарной опасности воздушной среды.

5) Индекс распространения пламени – это условный безразмерный показатель, характеризующий способность веществ распространять пламя по поверхности.

Строительные материалы, лакокрасочные и полимерные покрытия, ткани и пленки подразделяют на:

- не распространяющие пламя – среднее арифметическое значение ин-декса распространение пламени равно 0;

- медленно распространяющие пламя – среднее арифметическое значе-ние индекса распространение пламени от 0 до 20 включ.;

- быстро распространяющие пламя – среднее арифметическое значение индекса распространение пламени св. 20.

6) Коэффициент дымообразования – это величина характеризующая оптическую плотность дыма в воздухе при сгорании вещества в объеме по-мещения.

По дымообразующей способности материалы подразделяют на три группы:

С малой (КД<50), с умеренной (КД св. 50 — 500), и высокой (КД 500) дымообразующей способностью.

7) Показатель токсичности продуктов горения полимерных мате-риалов – это отношение количества материала к единице объема замкнутого пространства, при сгорании которого выделяющиеся продукты вызывают ги-бель 50% подопытных животных.

Ещё посмотрите лекцию "3.4 Защита листов и рабочих книг" по этой теме.

Полимерные материалы классифицируются по величине этого показа-теля на:

- чрезвычайно опасные – показатель токсичности до 13 г*м^-3;

- высокоопасные – показатель токсичности от 13 до 40 г*м^-3; 

- малоопасные – показатель токсичности свыше 120 г*м^-3.

Методики и экспериментальные установки по определению рассмот-ренных показателей изложены в ГОСТ 12.1.044-89.