Вещества, самовоспламенение которых происходит на воздухе

К ним относятся две группы веществ: самовоспламеняющиеся (t _св ≤ t _раб) и самовозгорающиеся (t _св > t _раб).

Первую группу составляют вещества, которые в условиях производства нагреты выше температуры окружающей среды. Так, мазут с t _св = 380 ^оС на установках вакуумной трубчатки обращается с температурой до 400 ^оС, на установках термического крекинга – до 500 ^оС, пиролизный газ с t _св = 540 ^оС нагревается на установках по производству этилена до 850 ⁰С.

При аварийном выходе таких высоконагретых продуктов из аппаратов наружу и контакте с воздухом произойдет их самовоспламенение. В эту же группу входят вещества, температура которых по условиям технологии не превышает температуру окружающей среды. К ним относятся, например, желтый фосфор с t _св = 30 ^оС, триизобутилалюмипий с t_св= -40 ^оС, этилалюминийхлорид с t_св = - 60 ^оС и другие.

Вторую группу составляют вещества, которые при температуре окружающей среды или после предварительного нагрева до t_р < t_св под воздействием первоначального импульса склонны к самовозгоранию на воздухе. Самовозгорание представляет собой сложный физико-химический процесс возникновения тления или пламенного горения в результате теплового самонагревания. Самовозгорание наблюдается при резком увеличении скорости экзотермических реакций в объеме вещества, когда интенсивность тепловыделения превышает интенсивность его рассеивания.

В зависимости от первоначального импульса различают:

– тепловое (нагрев извне),

– химическое (нагрев при контакте с химически активным веществом),

– микробиологическое (нагрев в результате жизнедеятельности микроорганизмов) самовозгорание.

К веществам, обладающим склонностью к самовозгоранию, относятся масла и жиры растительного и животного происхождения, каменный и древесный уголь, торф, технический углерод (сажа), некоторые металлы в порошкообразном виде (алюминий, цинк, титан и др.), скипидар, олифа, комбикорма, сернистые соединения железа и т. п.

Процесс самовозгорания определяется скоростью самонагревания веществ. Длительность процесса самовозгорания (она колеблется от нескольких минут до нескольких месяцев) зависит от большого числа различных факторов, которые в сложном взаимодействии друг с другом определяют скорость протекания экзотермических реакций и условия аккумуляции тепла.

Условия процесса теплового самовозгорания некоторых горючих веществ и материалов (растительных масел, животных жиров, каменного и древесного угля, торфа, сажи, олифы, сена, силоса, цинковой, магниевой пыли и т.д.) определяют из следующих эмпирических выражений:

,

где t_с – минимальная температура среды, при которой наблюдается самовозгорание материала, ⁰С;

А_р, n_р, А_в, n_в – эмпирические константы;

S – удельная поверхность материала, м^-1;

Профилактику самовозгорания веществ в производственных условиях обеспечивают путем снижения скорости протекания химических реакций и биологических процессов, а также устранения условий аккумуляции тепла.