ДИПЛОМ(1)14.06.16 (1199101), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В салоне автомобиля сосредоточено большое количество разнообразных материалов. Так, сидения автомобиля имеют металлический каркас, на котором смонтированы поролоновые подушки. В передней части салона перед сиденьями смонтирована панель приборов. Основу панели приборов составляет металлический каркас и пластмассовый корпус, в ниши которого вставлены и укреплены приборы и оборудование. Как правило, корпусные детали этого оборудования сделаны из пластмассы.
Таким образом, в конструкциях автомобилей используется широкий набор пожароопасных веществ и материалов. Это резинотехнические изделия, ткани, изоляция электрооборудования, лакокрасочные и антикоррозионные покрытия, пластмасса и другие материалы. Общая масса пластмасс и резинотехнических изделий, включая шины, составляет до 10% от общей массы автомобиля. Однако при оценке пожарной опасности автомобиля следует учесть наличие в отсеках автомобиля топлива, смазки и других рабочих жидкостей, используемых в системах автомобиля, а также дополнительно привнести в автомобиль посторонних горючих материалов.
4 Возможные источники зажигания
Пожар по своей химической сущности представляет процесс неконтролируемого горения.
По горючести все вещества и материалы подразделяются на 3 группы:
– негорючие - не способны к горению в воздухе, но тем не менее могут быть пожароопасными в виде окислителей или веществ, выделяющих горючие продукты при взаимодействии с водой (например, негорючий карбид кальция даже при контакте с влагой воздуха выделяет взрывоопасный газ ацетилен);
– трудногорючие - способны возгораться от источника зажигания, но самостоятельно не горят, когда этот источник удаляют;
– горючие - самовозгораются, а также возгораются от источника зажигания и продолжают гореть после его удаления. [5]
При горении происходит окисление горючего вещества. Окислителем чаще всего является кислород воздуха.
Для того чтоб произошло загорание требуется наличие трех условий:
– горючая среда (все сгораемые вещества и материалы);
– источник зажигания (открытый огонь, искра, химические реакции с выделением большого количества тепла и т.п.);
– окислитель (наличие в воздухе кислорода).
Убрав хотя бы одно из этих условий, загорания не будет.
Условно источники зажигания можно разделить на 4 вида:
– открытый огонь в виде тлеющей сигареты, зажженной спички, конфорки газовой плиты или керосинового примуса (фонаря, лампы);
– тепло электронагревательных приборов;
– проявления аварийной работы электрических приборов и аппаратов, как отечественного, так и зарубежного производства;
– искры от сварочных аппаратов и самовозгорание веществ и материалов.
4.1 Открытое пламя
Для производственных целей широко используют огонь, огневые печи, реакторы, факелы для сжигания паров и газов. При проведении ремонтных работ часто используют пламя горелок и паяльных ламп, применяют факелы для отогревания замерзших труб, костры для прогрева грунта при сжигании отходов. Температура пламени, а также количество тепла, которое при этом выделяется, достаточны для зажигания почти всех горючих веществ.
Пожарная опасность пламени обусловлена температурой факела и временем его влияния на горючие вещества. Например, воспламенение возможно от таких “малокалорийных” источников зажигания, как тлеющий окурок сигареты или папиросы, зажженной спички (таблица 4.1) [6].
Таблица 4.1
Температура воспламенения веществ
| Вещество | Температура пламени, °С |
| ЛВЖ и ГЖ | 880 |
| Древесина | 1000 |
| Газовое сваривание металла | 3150 |
| Тлеющая папироса | 320-410 |
| Тлеющая сигарета | 420-460 |
Источники открытого огня - факелы - нередко используют для разогрева застывшего продукта, для освещения при осмотре аппаратов в темноте, например, при измерении уровня жидкостей, при разведении костра на территории объектов с наличием ЛВЖ и ГЖ.
Высоконагретые продукты горения - газообразные продукты горения, которые получаются при горении твердых, жидких и газообразных веществ и могут достигать температур 800-1200 °С. Пожарную опасность представляет выход высоконагретых продуктов через неплотности в кладке топок, дымовых каналов.
Производственными источниками зажигания также являются искры, которые возникают при работе топок и двигателей. Они представляют собой твердые раскаленные частицы топлива или окалины в газовом потоке, которые получаются в результате неполного сгорания или механического выноса горючих веществ и продуктов коррозии. Температура такой твердой частицы достаточно высокая, но запас тепловой энергии (W) небольшой из-за маленькой массы искры. Искра способна зажечь только вещества, достаточно подготовленные к горению (газо-паровоздушные смеси, осевшая пыль, волокнистые материалы).
Топки “искрят” из-за конструктивных недостатков; из-за использования сорта топлива, на который топка не рассчитана; из-за усиленного дутья; из-за неполного сгорания топлива; из-за недостаточного распыления жидкого топлива, а также из-за не соблюдения сроков чистки печей.
Искры и нагар при работе двигателя внутреннего сгорания (ДВС) получаются при неправильном регулировании системы подачи топлива, электрозажигания; при загрязнении топлива смазочными маслами и минеральными примесями; при продолжительной работе двигателя с перегрузками; при нарушении сроков очистки выхлопной системы от нагара.
4.2 Опасные тепловые проявления механической энергии
В производственных условиях пожароопасное повышение температуры тел в результате преобразования механической энергии в тепловую, наблюдается:
– при ударах твердых тел (с образованием или без образования искр);
– при поверхностном трении тел во время их взаимного перемещения;
– при механической обработке твердых материалов режущим инструментом;
– при сжатии газов и прессовании пластмасс.
Степень разогрева тел и возможность появления при этом источника зажигания зависит от условий перехода механической энергии в тепловую.
Размеры искр удара и трения, которые представляют собой раскаленную до свечения частичку металла или камня, обычно не превышают 0,5 мм. Температура искр нелегированных малоугольных сталей может достигать температуры плавления металла (около 1550 °С).
В производственных условиях от искр удара воспламеняются ацетилен, этилен, водород, оксид углерода, сероуглерод, метано-воздушная смесь и другие вещества.
Чем больше в смеси кислорода, тем интенсивнее горит искра, та выше горючесть смеси. Искра, которая летит, непосредственно не воспламеняет пылевоздушной смеси, но, попав на осевшую пыль или на волокнистые материалы, вызовет появление очагов тления. Так на мукомольных, ткацких и хлопкопрядильных предприятиях около 50% всех пожаров возникает от искр, которые высекаются при ударах твердых тел.
Искры, которые получаются при ударах алюминиевых тел об стальную окисленную поверхность, приводят к химическому воздействию с выделением значительного количества тепла.
Всякое перемещение соприкасающихся друг с другом тел требует затраты энергии на преодоление работы сил трения. Эта энергия в основном превращается в теплоту. При нормальном состоянии и правильной эксплуатации частей, которые трутся, тепло, которое выделяется и своевременно отводится специальной системой охлаждения, а также рассеивается в окружающей среде. Увеличение тепловыделения или уменьшение теплоотвода и теплопотерь, ведет к повышению температуры тел, которые трутся. По этой причине происходит воспламенение горючей среды или материалов от перегрева подшипников машин, сильно затянутых сальников, барабанов и транспортерных лент, шкивов и приводных ремней, волокнистых материалов при наматывании их на валы машин и аппаратов, которые вращаются.
В этом отношении наиболее пожароопасными являются подшипники скольжения сильно нагруженных и высокооборотистых валов. Плохое качество смазки рабочих поверхностей, их загрязнение, перекос валов, перегрузка машин и чрезмерное затягивание подшипников - все это может явиться причиной перегрузки. Очень часто корпус подшипников загрязняется отложениями горючей пыли. Это также создает условия для их перегрева. [5]
Фрикционные искры (искры удара и трения) образуются в результате перехода механической энергии в тепловую при ударах подвижных стальных частей машин о неподвижные. При достаточно сильных ударах отрывающиеся частицы стали размером 0,1-0,5 мм нагреваются, окисляются кислородом воздуха и загораются. Несмотря на то, что температура искр достигает 1650 °С, они поджигают далеко не все горючие паро- и газовоздушные смеси. Экспериментально установлено, что водород, ацетилен, этилен, окись углерода и пары сероуглерода образуют горючие смеси с воздухом, которые воспламеняются искрами удара и трения. Искры, образовавшиеся при ударах и трении алюминия о ржавое железо, поджигают любые горючие смеси (например, в вентиляторах с колесом из алюминия и кожухом из нелегированной стали). Это объясняется образованием термита и сгоранием его при высокой (около 3500 °С) температуре.
Фрикционные искры, попав на поверхности с отложениями горючих пылей или волокон, приводят к появлению очагов тления - более мощных источников зажигания, которые способны воспламенять даже пылевоздушные горючие смеси.[7]
На объектах, где применяются или обрабатываются волокнистые материалы, происходит их загорание при наматывании на вращающиеся узлы (прядильные фабрики, льнозаводы, эксплуатация комбайнов). Волокнистые материалы и соломистые продукты наматываются на валы возле подшипников. Наматывания сопровождается постепенным уплотнением массы, а потом сильным нагреванием ее при трении, обугливанием и воспламенением.
Значительное количество тепла выделяется при сжатии газов в результате межмолекулярного движения. Неисправность или отсутствие системы охлаждения компрессоров может привести к их разрушению при взрыве.
4.3 Опасные тепловые проявления химических реакций
В условиях производства и хранения химических веществ, встречается большое количество таких химических соединений, контакт которых с воздухом или водой, а также взаимный контакт друг с другом может быть причиной возникновения пожара.
Химические реакции, которые протекают с выделением значительного количества тепла, имеют потенциальную опасность возникновения пожара или взрыва, так как возможный неконтролируемый процесс разогрева реагирующих, вновь образующихся или рядом находящихся горючих веществ.
Многие вещества при контакте с воздухом способны к самовозгоранию. Самовозгорание начинается при температуре окружающей среды или после некоторого предыдущего их подогрева. К таким веществам следует отнести растительные масла и жиры, сернистые соединения железа, некоторые сорта сажи, порошковидные вещества (алюминий, цинк, титан, магний и т.п.), сено, зерно в силосах и т.п.
Склонность к взрывному разложению под действием повышенной температуры и давления имеет ацетилен.
4.4 Тепловые проявления электрической энергии
При несоответствии электрооборудования характера технологической среды, а также в случае несоблюдения правил эксплуатации этого электрооборудования может возникнуть пожаровзрывоопасная ситуация на производстве. Пожаровзрывоопасные ситуации возникают в технологических процессах производств при коротком замыкании, при пробоях прослойки изоляции, при чрезмерном перегреве электродвигателей, при повреждениях отдельных участков электрических сетей, при искровых разрядах статического и атмосферного электричества и т.д.
К разрядам атмосферного электричества относятся:
Прямые удары молнии. Опасность прямого удара молнии состоит в контакте горючего вещества (ГВ) с каналом молнии, температура в который достигает 2000 ºС при времени действия около 100 мкс. От прямого удара молнии воспламеняются все горючие смеси.
Опасность вторичного проявления молнии состоит в искровых разрядах, которые возникают в результате индукционного и электромагнитного влияния атмосферного электричества на производственное оборудование, трубопроводы и строительные конструкции. Энергия искрового разряда превышает 250 мДж и достаточная для воспламенения горючих веществ из Wmin = 0,25 Дж.
Занос высокого потенциала в здание происходит по металлическим коммуникациям не только при их прямом поражении молнией, но и при расположении коммуникаций в непосредственной близости от молниеотвода. При несоблюдении безопасных расстояний между молниеотводом и коммуникациями, энергия возможных искровых разрядов достигает значений 100 Дж и больше. То есть достаточная для загорания практически всех горючих веществ.
Термическое действие токов короткого замыкания. В результате короткого замыкания происходит термическое действие на проводник, который нагревается до высоких температур и может являться источником загорания горючей среды.
Электрические искры (капли металла) образуются при коротком замыкании электропроводки, электросварке и при плавлении электродов электрических ламп накаливания общего назначения.
Размер капель металла при коротком замыкании электропроводки и плавлении нити накаливания электроламп достигает 3 мм, а при электросварке 5 мм. Температура дуги при электросварке достигает 4000 °С, поэтому дуга будет источником зажигания для всех горючих веществ.
Пожарная опасность светильников обусловлена возможностью контакта горючего вещества с колбой электрической лампы накаливания, нагретой выше температуры самовоспламенения горючего вещества. Температура нагревания колбы электрической лампочки зависит от ее мощности, размеров и расположения в пространстве.
Разряды статического электричества могут образоваться при транспортировании жидкостей, газов и пыли, при ударах, измельчении, распылении и подобных процессах механического влияния на материалы и вещества, являющимися диэлектриками. [5]















