Пожароопасность и токсичность топлив и масел

Само по себе название «горючее» определяет пожаро- и взрывоопасность топлив. Смазочные материалы, хотя и не так легко возгораемы, имея в своём составе углерод, водород и кислород, являются также горючими веществами.

Основными параметрами, характеризующими пожаро- и взрывобезо-пасность среды и подлежащими контролю, являются:

1) температура вспышки вещества;

2) область воспламенения (температурные и концентрационные пределы взрываемости);

3) температура самовоспламенения жидкости;

4) температурные пределы воспламенения для жидкостей.

Температура вспышки – самая низкая в условиях специальных испытаний температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхнуть в воздухе от источника зажигания, однако скорость образования паров или газов недостаточна для длительного горения. Температура вспышки позволяет судить о температурных условиях, при которых вещество становится огнеопасным.

По температуре вспышки нефтепродукты подразделяют на 4 класса (табл. 6.7).

Температура воспламенения – самая низкая температура, при которой вещества могут воспламеняться (и гореть) от источника зажигания. Эта температура на несколько градусов превышает температуру вспышки.

Таблица 6.7

Классификация нефтепродуктов по температуре вспышки паров

Окончание табл. 6.7

Температура самовоспламенения – самая низкая температура, при которой вещества могут воспламеняться без источника зажигания (и гореть). Температуру самовоспламенения учитывают при классификации газов и паров горючих жидкостей по группам взрывоопасности, выборе типа электрооборудования, определении температурных границ безопасного применения вещества при нагреве его до высоких температур, при расследовании причин пожаров.

Нижний концентрационный предел воспламенения (взрываемости) горючих газов, паров или аэровзвеси твёрдых веществ – наименьшая концентрация веществ в воздухе при атмосферном давлении, при которой смесь должна воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением пламени на весь объём смеси, сопровождающимся взрывом.

Концентрацию газа или пара в воздухе внутри технологического аппарата, не превышающего 50% нижнего предела взрываемости или выше верхнего предела взрываемости, считают взрывобезопасной.

Область воспламенения газов (паров) в воздухе – область концентрации данного газа в воздухе при атмосферном давлении, внутри которой смесь газа с воздухом способна воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением пламени от смеси.

Граничные концентрации области воспламенения – соответственно нижний и верхний пределы воспламенения паров в воздухе.

К пожароопасным относят вещества, которые могут загораться:

– от внешних источников тепла (пламя, раскалённые предметы, горячий воздух, электрическая искра, трение, солнечные лучи), например, горючие жидкости и их пары;

– при контакте с другими веществами, например, органические материалы при контакте с кислотами;

– от тепла, выделяемого при внутренних химических процессах самоокисления, приводящих к самовозгоранию, например, обтирочные материалы, пропитанные маслом, в случае их уплотнения, что снижает отвод образующегося тепла, и др.

По горючести вещества разделяют:

– на несгораемые – вещества, неспособные гореть на воздухе;

– трудносгораемые – вещества, которые могут гореть под действием источника зажигания, но прекращают гореть при его удалении;

– сгораемые – вещества, способные возгораться от источника зажигания и продолжающие гореть после его удаления. Из них выделяют: а) легковоспламеняющиеся вещества, которые могут воспламеняться от кратковременного действия источника зажигания незначительной энергии (пламени спички, искрящегося электропровода и др.). К ним относят легковоспламеняющиеся жидкости.

К взрывоопасным относят вещества, которые могут взрываться:

– от действия внешних источников тепла в присутствии кислорода, например, горючие газы, пары растворителей, пыль горючих веществ и др.;

– при контакте с другими веществами, например, сжиженный кислород при контакте с маслом и др.;

– от удара (детонации): нитроглицерин, аммонал и другие взрывчатые вещества.

На степень взрываемости веществ влияют их собственная температура и температура окружающей среды.

Все взрывоопасные вещества, в том числе и аэрозоли, и аэрогели, являются и пожароопасными.

Кроме пожаро- и взрывоопасности, горючесмазочные материалы, специальные жидкости и другие автомобильные материалы могут являться токсичными по отношению к человеку.

К вредным веществам относят топлива, смазочные масла и специальные жидкости и другие материалы, которые при контакте с организмом человека, в случае нарушения требований безопасности, могут вызвать отравления, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдалённые сроки жизни настоящего и последующего поколений. Наибольшая концентрация таких веществ в воздухе (воде), не вызывающая названных отклонений – предельно допустимая концентрация (ПДК).

По степени воздействия на организм все вредные вещества подразделяют на 4 класса опасности:

1 – чрезвычайно опасные;

2 – высокоопасные;

3 –меренно опасные;

4 – малоопасные.

Значения ПДК и класс опасности некоторых загрязняющих веществ в воздухе показаны в табл. 6.8 [21].

Таблица 6.8

ПДК загрязняющих веществ в воздухе населённых пунктов

Высокие требования предъявляют и к воздуху производственных помещений, где производятся работы по хранению, обслуживанию и ремонту автотранспортных средств. В табл. 6.9 приведены ПДК на ряд веществ, наиболее часто выделяющихся в воздух в производственных помещениях АТП [21].

Всё ещё довольно широко применяемые этилированные бензины содержат в своём составе этиловую жидкость, основным компонентом которой является высокоопасное вредное вещество – тетраэтилсвинец.

Таблица 6.9

ПДК вредных веществ в производственных помещениях

В состав композиций смазочных смазочных масел с целью улучшения их функциональных свойств стали вводить компоненты, характеризующиеся определёнными токсикологическими свойствами. К таким компонентам можно отнести функциональные присадки, добавляемые к основам смазочных масел с целью улучшения их эффективности: противоизносной, противозадирной (совол, трикрезилфосфат); защитной (бензотриазол); антиокислительной (параоксидифениламин, фенил-a-нафтиламин, ионол).

К числу смазочных материалов, содержащих вредные вещества, относят минеральные и синтетические масла: ВНИИ НП 50-1-4Ф, ВНИИ НП 50-1-4у, Б-3В, ПТС-240, ИПМ-10, МН-7,5у, МС-8рк, МС-8п, осевое северное С_п, гидравлическая жидкость 7-50С-3.

В состав указанных масел вводят функциональные присадки (1,5–3,0%), обладающие токсичными свойствами. В зависимости от токсичности компонентов топлив и смазочных материалов они классифицируются по классам опасности, т. е. по уровню предельно допустимой концентрации паров в воздухе рабочей зоны.

Минеральные масла могут представлять реальную угрозу для здоровья человека в тех случаях, когда в них содержатся лёгкие углеводороды (бензин, бензол) или когда возможно образование масляного тумана или масляных паров (при нагревании, распылении).

Дыхательные пути и лёгкие человека более чувствительны, чем другие органы, к воздействию масляных паров и масляного тумана. Вдыхание последнего со взвешенными частицами от 1 до 100 мкм вызывает отравление. Среди больных раком лёгких и бронхов обнаружено много лиц, длительно подвергавшихся воздействию паров или туманов минеральных масел и их эмульсий.

Опасность отравления парами или туманами масел сильно увеличивается, если в масле содержатся сернистые соединения. При наличии серы в масле могут возникнуть условия для образования сероводорода (H₂S), который вызывает отравление с молниеносной потерей сознания.

Токсичность масел проявляется также при частом попадании масла на открытые участки тела, при длительной работе в одежде, пропитанной маслом. Систематический контакт с маслом может вызвать острое или хроническое заболевание кожи тела. Наиболее часты фолликулярные поражения кожи, представляющие собой заболевание волосяных мешочков и сальных желёз. Эти заболевания, известные под названием масляных или керосиновых угрей, наблюдаются у механиков, токарей, трактористов, шоферов, кладовщиков и других лиц, повседневно имеющих дело с маслами.

Участились случаи повреждения кожных покровов (чаще – кистей рук) смазочными маслами, попадающими на кожу под большим давлением. Это наблюдается в гаражах при распыливании масел под давлением специальными насосами во время испытания дизелей и маслопроводов. При этом масло пробивает кожу и проникает в подкожную ткань, вызывая развитие отёка с болями и онемением поражённых участков. В случае попадания на поражённые места инфекции могут образовываться нарывы и участки с омертвением кожи.

Смазочные масла могут вызвать экзему, дерматиты, пигментацию кожи и даже более тяжкое заболевание – образование бородавчатых разрастаний, переходящих в рак. Токсичные свойства масел усиливаются с повышением их температуры кипения, кислотности, а также с увеличением содержания в их составе ароматов, смол и сернистых соединений.

Всё сказанное о маслах в равной мере относится и к пластичным смазкам, жидкой фазой которых являются те же масла.

Характер воздействия на организм человека горючесмазочных материалов с токсичными компонентами, а также признаки отравления ими и порядок оказания первой медицинской помощи пострадавшим приведены в табл. 6.10.

Таблица 6.10

Характер действия топлив, масел и жидкостей, признаки отравления ими и

первая медицинская помощь пострадавшим

Продолжение табл. 6.10

Окончание табл. 6.10

Токсичность отработанных газов снижается добавлением в бензины метанола, но при этом необходимо очень внимательно подходить к дозировке, т. к. при добавке спиртов, а также метилтрибутилэфира и воды наблюдался факт возрастания выбросов альдегидов.