Открытый огонь и раскаленные продукты горения как источники зажигания горючей смеси

Вусловиях производства для осуществления многих технологических процессов используется открытое пламя, например, в аппаратах огневого действия (трубчатых печах, реакторах, сушилках и т. п.), при производстве огневых работ, при сжигании выбрасываемых в атмосферу паров и газов на факельных установках.

Поэтому открытый огонь и раскаленные продукты сгорания обычно используются или образуются в огневых печах, заводских факельных установках и при проведении огневых работ.

Огневые печи широко используют в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Они предназначены для подогрева жидких и парогазообразных продуктов.

Пожарная опасность трубчатой печи, как точечного источника зажигания, характеризуется наличием факелов пламени по форсуночному фронту аппарата. При сжигании в качестве топлива газообразных веществ температура горения составляет около 1300 ⁰С, жидких — 1200 ⁰С. Такие температуры значительно превышают температуру самовоспламенения большинства горючих веществ и материалов. Кроме того, открытое пламя форсунок обладает достаточной воспламеняющей способностью и по другим условиям: по запасу тепловой энергии и длительности действия.

Печи весьма опасны как возможные источники зажигания при авариях на соседних технологических аппаратах: образующиеся парогазовоздушные смеси входят в соприкосновение с высоконагретыми элементами печей. Происходит воспламенение парогазовоздушного облака. Пламя быстро распространяется по облаку к месту аварии.

Кроме того, парогазовое облако может быть подсосано внутрь топки и там воспламениться. Пламя в результате обратного проскока может выйти из печи и распространиться до места аварии. Из-за медленного охлаждения (3…6 ч) печь остается источником зажигания даже при погасании форсунок (горелок).

Огневые ремонтные работы

Пожары и взрывы на технологических линиях часто происходят в ходе выполнения ремонтных работ. Случается это потому, что при выполнении сварочных, резательных и других работ, связанных с применением открытого пламени, расплавленного металла или достаточно мощных беспламенных источников тепла, возникает опасность их контакта с веществами, обращающимися в технологических установках.

Наибольшее количество брызг и искр образуется при газовой или воздушно-дуговой резке металлов. В этом случае значительная часть расплавленной массы металла выдувается из прорезаемой канавки воздушной струей на расстояние 10 м и более вокруг места производства работ. При сварке металлов искр и брызг выделяется меньше, но и в этом случае около 10 % металла электродов и некоторая часть основного металла расходуется на образование искр и брызг. Капли и искры в виде частично расплавленного металла имеют температуру 1700 ^оС и более. Естественно, что, попадая на горючие материалы, они их воспламеняют.

Источники огня, не вызванные потребностями технологии производства

Воспламенение многих веществ возможно и от таких «малокалорийных» источников, как тлеющий окурок сигареты или папиросы. Факты и исследования показали, что тлеющие сигарета и папироса имеют температуру 350 – 400 ^оС, а длительность тления доходит до 12 мин и более. Контакт горящего окурка с твердым и волокнистым веществом или пылью вызывает появление очага тления, который при достаточном доступе воздуха и при условиях, способствующих аккумуляции выделяющегося тепла, вызывает пламенное горение вещества. Так, тлеющая папироса или сигарета при наличии оптимальных условий вызывает воспламенение:

– стружек и древесины через 1 – 1,5 и 2 – 3 ч соответственно (пламя появляется при температуре 450 – 500 ^оС);

– бумажных отходов, сена и соломы через 0,25 – 1 ч (в зависимости от их плотности);

– хлопчатобумажных тканей через 0,5 – 1 ч (в зависимости от объемного веса ткани).

Искры при работе топок и двигателей

При горении твердых, жидких или газообразных веществ в топках и двигателях внутреннего сгорания образуется большое количество газообразных продуктов горения, имеющих высокую температуру. Температура топочных и выхлопных газов зависит от многих факторов и достигает 800 – 1200 ^оС и выше. Если даже учесть снижение температуры газов по мере их движения в трубах и каналах (снижение температуры составляет 2—6 ^оС на 1 м кирпичного канала и 15 – 45 ^оС на 1 м металлической трубы), то температура газов также будет достаточно высокой.

Основными причинами образования искр при работе топок являются:

– большой механический унос топлива в результате конструктивных недостатков топки, применения не того сорта топлива, на которое печь рассчитана, усиленной шуровки и дутья;

– неполное сгорание топлива в результате недостаточной подачи воздуха, чрезмерной подачи топлива, недостаточного распыления жидкого топлива;

– нарушение сроков очистки топок и дымовых труб от сажи.

Основные причины образования искр и нагара при работе дизельных и карбюраторных двигателей:

– неправильная регулировка системы подачи топлива и электрозажигания;

– загрязнение топлива смазочным маслом и минеральными примесями;

– длительная работа с перегрузкой двигателя;

– нарушение сроков очистки выхлопной системы от нагара.