Показатели пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов

Склонность тех или иных материалов к возгоранию оценивают по температуре вспышки, воспламенения, самовоспламенения, концентрационным и температурным пределам воспламенения, температуре самовозгорания, тления и другим показателям.

Температура вспышки — это самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний (беспламенный нагрев в тигле) над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхнуть от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для устойчивого горения. При вспышке горючая смесь сгорает без образования сжатых газов.

По температуре вспышки жидкости подразделяют на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ).

Легковоспламеняющиеся жидкости имеют температуру вспышки не более 61 °С. К ним относят сероводород (t_всп = –50 °С), ацетон (t_всп = –18 °С), метиловый спирт (t_всп = –8 °С), бензин (t_всп от –36 до –7 °С), керосин (t_всп от 15 до 60 °С).

Горючие жидкости имеют температуру вспышки выше 61 °С. Это мазуты (от 60 до 120 °С), смазочные масла (от 130 до 325 °С) и др. Чем ниже температура вспышки, тем пожароопаснее вещество.

Температура воспламенения — наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение. Температура воспламенения всегда несколько выше температуры вспышки: для ЛВЖ — на 1—5 °С, а для ГЖ — на 30 °С и более.

Температура самовоспламенения — это самая низкая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением. Температура самовоспламенения выше температуры воспламенения. Например, для сосновой древесины температуры воспламенения и самовоспламенения составляют соответственно 255 и 399 °С, пшеничной муки 250 и 440, толя 210 и 407, разрыхленного хлопка 260 и 372 °С.

Частным случаем самовоспламенения является самовозгорание — процесс самонагрева и последующего горения некоторых веществ без воздействия открытого источника зажигания. Начальное самонагревание вещества, приводящее к резкому увеличению скорости экзотермических реакций, может быть вызвано химическими, микробиологическими и тепловыми процессами.

Смесь горючих веществ и окислителя способна воспламеняться и гореть только при определенном содержании в ней горючего вещества. Очень малые концентрации его, так же как и очень высокие, не воспламеняются. В связи с этим различают нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения.

Нижним концентрационным пределом воспламенения (газов, жидкостей, пылей) называют минимальное содержание горючего вещества в смеси «горючее вещество — окислительная среда», при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Горение смеси в этом случае лимитируется содержанием горючего вещества.

Верхним концентрационным пределом воспламенения называют концентрацию горючего вещества в смеси, выше которой не происходит воспламенения. Горение таких смесей лимитируется содержанием окислителя.

Областью воспламенения называют концентрации, заключенные между нижним и верхним пределом. Для керосина она составляет 1,4—7,5 % (объемных), ацетона 2,2—13, метилового спирта 6—34,7, природного газа 3,8—13,2, аммиака 16—27 %. Область воспламенения сужается при добавлении в горючую смесь инертных газов, галоидированных углеводородов, снижении давления и температуры смеси. Эти свойства горючих веществ учитывают при организации их хранения и использования.

1.5. Классификация технологических сред
по пожаровзрывоопасности

Технологические среды по пожаровзрывоопасности подразделяют на следующие группы:

1)пожароопасные (в ней возможно образование горючей среды, а также появление источника зажигания достаточной мощности для возникновения пожара);

2)пожаровзрывоопасные (в ней возможно образование смесей окислителя с горючими газами, парами легковоспламеняющихся жидкостей и горючими пылями, в которых при появлении источника зажигания возможно инициирование взрыва и (или) пожара);

3)взрывоопасные (в ней возможно образование смесей воздуха с горючими газами, парами легковоспламеняющихся жидкостей, горючими жидкостями, горючими аэрозолями и горючими пылями или волокнами и если при определенной концентрации горючего и появлении источника зажигания они способны взрываться);

4)пожаробезопасные(в которых отсутствуют горючая среда и (или) окислитель).