Показатели пожароопасности веществ

Пожароопасность веществ и материалов – совокупность их свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения может быть пожар и взрыв.

Перечень показателей, характеризующих пожаро- взрывоопасность веществ приведен в табл. 12.1.

 

Таблица 12.1

Показатели взрыво- пожароопасности веществ разных

агрегатных состояний

 

Показатель	Агрегатное состояние
газы	жидкости	твердые	пыли
Группа горючести	+	+	+	+
Температура вспышки	–	+	+	–
Температура воспламенения	–	+	+	+
Температура самовоспламенения	+	+	+	+
Концентрационные пределы воспламенения	+	+	–	+
Температурные пределы воспламенения	–	+	–	–
Самовозгорание	–	–	+	+
Минимальная энергия зажигания	+	+	–	+–
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, О2 и др. веществами	+	+	+	+
Скорость распространения пламени	+	+	–	–
Скорость выгорания	–	+	–	–
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода	+	+	–	+
Максимальное давление взрыва	+	+	–	+
Скорость нарастания давления	+	+	–	+

 

Температура вспышки ( Т_всп ) - наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхнуть в воздухе при поднесении к ним внешнего источника зажигания (пламени или нагретого до высокой температуры тела). Устойчивое горение при этом не устанавливается вследствие малой скорости испарения горючей жидкости. Температура вспышки показывает, при какой температуре вещество подготовлено к воспламенению и становится огнеопасным в открытом сосуде.

Согласно ГОСТ 12.1.004-85 в зависимости от температуры вспышки горючие жидкости подразделяются на:

- легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) с температурой вспышки не свыше 61⁰С (в закрытом тигле) или не свыше 66⁰С (в открытом тигле);

- горючее (ГЖ) с температурой вспышки паров выше, соответственно, 61 и 66⁰С.

ЛВЖ в свою очередь делятся на три разряда:

а) особо опасные ЛВЖ - имеющие температуру вспышки от ‑18⁰C и ниже в закрытом тигле или - 13⁰С и ниже в открытом;

б) постоянно опасные ЛВЖ - имеющие температуру вспышки выше -18⁰С до +23⁰С в закрытом тигле или выше -13⁰С до +27⁰С - в открытом;

в) опасные при повышенной температуре ЛВЖ. К данному разряду относятся жидкости с температурой вспышки более +23⁰С до +61⁰С включительно (в закрытом тигле) или более +27⁰С до +66⁰С - в открытом.

Температура воспламенения (Т_воспл) - наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается способность воспламениться при поднесении внешнего источника воспламенения.

Разница между температурой вспышки и воспламенения для ЛВЖ составляет 1-2⁰С, для ГЖ - до 10-15⁰С и более.

Горение сопровождается выделением тепла, продуктов сгорания и свечением.

Для устойчивого горения необходимо, чтобы теплообразование при этом процессе было больше теплоотдачи в окружающую среду. Если в результате горения образуются газы, то горение сопровождается пламенем.

Процесс воспламенения горючих газов и жидкостей без поднесения к ним открытого огня, а только под влиянием внешнего воздействия тепла называется самовоспламенением.

Температура самовоспламенения – самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, заканчивающейся пламенным горением.

Взрыв - процесс чрезвычайно быстрого, под влиянием внешнего источника воспламенения, химического превращения вещества, сопровождающегося выделением газов и большого количества тепла, нагревающего эти газы до высокой температуры, в результате чего газы совершают работу.

Взрывная способность горючих газов, паров и пыли в воздухе сохраняется в определенных интервалах их концентраций. Существуют нижние и верхние концентрационные и температурные пределы распространения пламени.

Нижний (верхний) концентрационные пределы распространения пламени (НКПРП и ВКПРП) - минимально (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при которой возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Невозможность воспламенения горючей смеси при концентрации ниже НКПРП объясняется малым количеством горючего вещества и избытком воздуха. Чем меньше коэффициент избытка воздуха, тем больше скорость горения и выше давление паров при взрыве.

Верхний концентрационный предел распространения пламени (ВКПРП) характеризуется избытком горючего и малым количеством воздуха.

Чем ниже НКПРП и больше концентрационная область распространения пламени, тем большую пожарную опасность они представляют.

В первом случае взрыв не происходит из-за недостатка горючего вещества, во втором - из-за недостатка воздуха (кислорода), необходимого для окисления горючего вещества.

Температурные пределы воспламенения паров в воздухе определяются температурами вещества, при которых его насыщенные пары образуют концентрации, соответствующие нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения.