Юдин Е.Я. и др. - Охрана труда в машиностроении (1045760), страница 61
Текст из файла (страница 61)
В зависимости от соо1иошения горючего и окислителя различают процессы горения бедных и богатых горю. чих смесей. Бедными называются смеси, содержащие в избытке окислитель. Их горение лимитируется содержанием горючего компонента. К богатым относятся смеси с содержанием горючего выше стехиометрического соотношения компонентов.
Горение таких смесей лимятируется содержанием окислителя. Возникновение горения связано с обязательным самоускорением реакции в системе. Существуют три основных вида само- ускорения химической реакции пря горении: тепловой, цепной и комбинированной — цепочно-тепловой. Тепловой механизм ускорения связан с экзотермичностью процесса окисления н возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры прн условии аккумуляции теплоты а реагирующей системе.
Цепное ускорение реакции связано с катализом химических превращений, осушсс1олясмым промежуточными продуктами превращений, обладающими особой химической активностью и называемыми активиымп центрами. В соответствии с цепной теорией химический::: процесс происходит не путем непосредственного взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков; об- ';,. разующихся при распаде этих молекул (радикалы, атомарные частицы). Реальные процессы горения осупгествляются, как правило, по комбинированному цепочио-тепловому меха-;:.:!, нязму.
Процесс возникновения горения подразделяетея па несколько видов. Всльиикл — быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием 'сжатых газов. Возгорание — возникновение горения под воздействием источника зажигания. Воспламенение — возгорание, сопровождающееся появлением пламени. Саловозгораиие — явление резкого увеличения скорости "зкйотермнчебких реакций, приводящее к возникновению горения вещества (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания. Сущность я различия процессов возгорания я самовозгорания ноясвеяы ниже. Самовоспламенение — самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени. Взрыв — чрезвычайно бЫСхйое,.химическое (взРывчатое)'"йреврацшиве;"евпровожзгакицаася, аыледйяйе)г эйейт гни и образованием сжатых„газон, сцраоГщцд проязнг(- дйть механическую ..рабсау..„Возникновение горенйЯ вещйстйя'нлн материала может произойти прн температуре окружающей среды ниже температуры самовоспламенения.
Эта возможность обусловливается склонностью веществ или материалов к окислению и условиями аккумуляция в них теплоты, выделнющейся при окислении, что может вызвать самовозгорание, Таким образом, возникновение горения веществ и. материалов прн воздействии тепловых импульсов с температурой выше температуры воспламеиеиия (или самовозгорания) характеризуется как возгорание, а возникновение горения при температурах ниже температуры самовоспламенения относится к процессу самовозгорания. В зависимости от импульса процессы самовозгорания подразделяют на тепловые, микробиологические и химические.
При оценке пожарной опасности веществ и материа-' лов непбходимо учитывать' их агрегатное состоя(гие"."По'- скольку горение, как правило, происходит в" 'газовой среде, то в качестве показателей пожарной опасности необходимо учитывать условия, при которых образуется достаточное для горения количество газообразных горючих продуктов. Основными показателями пожарной опасностн, определяющими критические условия вовнякиоиения и развития процесса горения, являются тем ' пература самовоспламенения и концентрационные пределы воспламецения. Температура самовоспламенения характеризует миьнмальную температуру вещества плн материала, прн которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.
Миннггальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, прп которой они способны загораться и распространять пламя, называется нихсналг концентрационным пределом воспламенения; максимальная концентрация горючих газов и паров,при которой еще возможно распространение пламени„ называется верхним концентрационным пределои воспламе'нения. Область составов и смесей горючих газов н паров с воздухом, лежащих между нижним и верхним преде.лами воспламенения, называется областью воспламенения.
Концептрапногшые пределы воспламенения пе постоянны н зависят от ряда факто[гов. 11аибольшее влияние иа пределы воспламенения оказывают мощность источника воспламенения, примесь инертных газов и паров, температура н давление горючей смеси. Изменение пределов воспламенения с повышением температуры может быть оценено по следующему правилу; прп повышении температуры на каждые !00' величины нижних пределов воспламенения уменьшаются иа 8 — 10%, а верхних пределов восгглаыенения увеличиваются на 12 — 15 !».
Значения нижних пределов воспламенения многих горючих веществ (углеводородов' и их производных) с достаточной для практики точностью могут быть рассчитаны по уранию!иго св — 0,5 сс»»у„где с»»г㻠— концеи траяна горючего, соответствующая стехиометрическому соотношению горючего и воздуха (об. гг»). Для многокомпопентпых горючих смесей расчет пре- ДЕЛОВ (~1!) ПРОИЗВОДнтСН ПО ПРаппЛУ ЛЕ ШатЕЛЬЕ !ОО с= куйп+ уъ/сз + ° ° + ялlсл ' где с — предел воспламенения (верхний и нижний); дг, ум...,д — содержание горючих компонентов, гга от суммарного солар>канин горючих компонентов, т.
е. дг+ +й»+ .+ь»= 100; сг, сгь ..., св — соответствующие (верхние или нижние) пределы воспламенения горючих компонентов, Ъ. Концентрация насыщенных паров жидкостей нахо-,' дится в определенной взаимосвязи с ее температурой.:; Используя это свойство, можно концентрационные пределыы воспламенения насыщенных паров выразить через температуру жидкости, при которой онн об!разуются. Способностью образовывать с воздухом воспламеняющиеся с большой скоростью (взрывоопасные) смеси обладают также взвешенные в воздухе пыли многих твердых горючих веществ.
Та минимальная концентрация пыли в воздухе, при которой йропсходит ее загорание, называется нияснггм пределом восплалгвнвния па!- ли. Поскольку достижение очень больших концентраций пыли во взвешенном состоянии практически нереально, термин кверхний предел воспламенения» к пылам не приме! яется.* К показателям пожарной опасности, характеризую шим критические условия образования достаточногодля горения газообразных горючих продуктов испарения или разложения конденсированных веществ и материалов, относятся темперагуры вспышки н воспламенения,,а также температурные пределы воспламенения. Температурой всггышки называется самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура го-:.
рючего вещества, при которой над поверхностью обра-. зуются пары н газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость нх образования еше недостаточна для последующего горения. Пользуясь этой характеристикой, все горючие жидкости яо. пожарное опасности можно разделить на два класса; к первому относятся жидкости с температурой вспышки до 61'С (бензин, этиловый спирт, ацетон, серный эфир, ' нитроэмали и т. д.), они называются легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ); ко второму — жидкости е ' температурой вспышки выше 61'С (масло, мазут, фор-," малин и др.), онн называются горючими' жидкостями: (ГЖ). Температура воспламенения — температура горюют го вещества, прп которой оно выделяет горючие пары 'и газы с такой скоросгыо, что после воспламенения. их от источника зажигания возникает устойчивое горение.
Температурные пределы воспламенения — температу-, ры, прн которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, рввиме:- соответственно нижнему н верхнему концентрациониц!1(:::::, пределам воспламенения жидкостей. Ф Пожароопасность веществ характеризуется линейной (выраженной в см/с) и массовой (г/с) скоростями горения (распространения пламени) и выгораиия (г/ма.с или см/с), а также предельным содержанием кислорода, нри котором еще возможно горение. Для обычных горючих веществ (углеводородоп и их производных) это предельное содержание кислорода состаплнет 12 — 14!)(а, для веществ с высоким значением верхнего предела воспламенения (водород, сероуглерод, окись этилена и др ) предельное содержание кислорода составляет 6$г и ниже.
Помимо перечисленных параметров для оценки пожарной опасности важно знать степень горючести (сгораемости) веществ. В зависимости от этой характеристики вещества и материалы делит на горючие (сгораемые), трудногорючне (трудпосгораемыс) и негорючие (несгораемые) . ! К горючим относятся такие. вещества и материалы, которые при воспламенении посторонним источником продолжают гореть и после его удаления. К трудногорюиим'относят такие вещества, которые не способны распространять пламя и горят лишь в месте воздействия импульса; негорючими являются вещества и материалы, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных импульсов. ф 60. Причины пожаров и» машиностроительных предприятиях Предприятия машиностроительной промышленности нередко отличаются повышенной пожарной опасностью, так как их характеризует сложность производственных установок, значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых сгораемых материалов, большое количество емкостей и аппаратов, в которых находятся ножароопасиые продукты под давлением; разветвленная сеть трубонроводов с запорно-пусковой и регулирующей арл!атурой; большая оснащенность электроустановками.
Причины пожаров технического характера, возникающих на машкностроительиых предприятиях, и соот-:,':,::, ветствующая им частота случаев (%) следующие. 346 Нарушение технологическогп режима.......... 33 Ненгнраяяость злектрооборудонання (короткое замыка- ьг~е, перегрузки и большие переходные соиротняления) !б плохая подготовка оборудонаиия к ремонту ...... !3 цамоаозгоранне промасленной яетоши и других матерна- лоа, склонных к самоаозгорангно . ..
. .. ... .. . 10 Несоблюдение графика планоаого ремонта, износ и кор- розия оборудояання ............ ..., .. 8 Ненснраяность запорной арматуры н отсутствие заглу- н|ек на ремонтируемых нлн законсерянроааниых аннара- тах н трубопроаодлх . ......... ......... 6 Искры прн электро- н газосаарочных работах ...... 4 Конструктивные недостатки оборудован ия .. . ... . 7 Ремонт оборулояаняя на ходу .............
а Реконструкция устаноаок с отклонением от технологи- Эти данные показывают, что с!сновпоВ пп)йг!иной по жаров на машиностроительных йредпр!!ятнях является напушение технологического режима, В извест!)юй "мер)е это'связано с' большим разнообрйзнем и сложностью - ., технологическвх процессов. Оии, как правило, номпзих операций механической обработки материалов н.' изделий включают процессы очистки и обезжнрнвання, сушки и окраски, связанные с использованием веществ, абх ладающих высокой пожарной опасностью, /)4иогие, предприятия применяют огневые стенды и другие опе-.