Горение жидкостей: показатели пожарной опасности, значение показателей в пожарной профилактике. Обеспечение взрывобезопасности оборудования

Горение жидкости сопровождается двумя взаимосвязанными явлени­ями: испарением и сгоранием паровоздушной смеси над поверхностью жидкости. По закону Рауля концентрация паров над поверхностью жид­кости определяется отношением давления насыщенного пара к общему атмосферному. Давление насыщенного пара над поверхностью чистой жидкости зависит от ее температуры и становится равным атмосферному давлению при температуре кипения. Зависимость давления насыщенно­го пара от температуры может быть представлено уравнением Антуана:

где А, В — константы уравнения Антуана для данной жидкости; Т — температура жидкости, К.

Важным показателем, характеризующим подготовленность жидко­сти к горению, является температура вспышки. Вспышка — это быстрое сгорание горючей смеси за время не более 5 секунд без образования сжатых газов. Температура жидкости, при которой над поверхностью создается концентрация насыщенного пара, равная НКПР, называется нижним температурным пределом распространения пламени — НТПР или температурой вспышки (t_вс).Температура жидкости, при которой над по­верхностью создается концентрация насыщенного пара, равная ВКПР, называется верхним температурным пределом распространения пламени — ВТПР. НТПР и температура вспышки не равны между собой, так как их определяют разными методами (по ГОСТ 12.1.044-89) в открытом и за­крытом тигле. В закрытом тигле происходит более равномерный прогрев, и горение начинается при более низкой температуре.

Таким образом, температура вспышки (НТПР) указывает на то, что при данной температуре жидкости над ее поверхностью образуется го­рючая концентрация паров. Поэтому чем ниже температура вспышки, тем опаснее в пожарном отношении жидкость (например, t_вс для не­которых жидкостей: ацетона 18°С, диэтилового эфира 41^oС, этилового спирта 13°С). При температуре вспышки появление источника зажига­ния в парогазовом пространстве над поверхностью жидкости приводит к кратковременному, не более 5 секунд, горению (вспышке) паров.

Устойчивоuj горения не возникает, так как сгорание паров происходит быстрее, чем их образование. Поданному показателю все жидкости в со­ответствии с ГОСТ 12.1.044-89 подразделяются на легковоспламеняющи­еся жидкости с температурой вспышки до 61^оС включительно, и горючие жидкости с температурой вспышки более 61^оС. Температура вспышки характеризует пожаровзрывоопасность технологического процесса в ава­рийных ситуациях. Она положена в основу категорирования помещений, классов зон и наружных установок по пожаровзрывоопасности.

С повышением температуры жидкости скорость ее испарения уве­личивается, что приводит к возникновению устойчивого (даже после удаления источника зажигания) горения. Наименьшая температура жидкости, при которой скорость образования паров такова, что после их зажигания начинается устойчивое горение, называют температурой воспламенения. Температуру воспламенения учитывают при определе­нии группы горючести вещества, она характеризует способность веще­ства к самостоятельному горению. Если температура воспламенения при нагреве вещества не достигает температуры кипения или активного разложения, то вещество считается негорючим.

Наиболее важными показателями пожарной опасности жидкости являются: температура вспышки (t_вс), область воспламенения (КПР),температура самовоспламенения (t_св)(температура самовоспламенения характеризует ту минимально необходимую степень нагрева источником зажигания, при котором возникает горение), максимальное давление взрыва (Р_макс) (Максимальное давление взрыва (Р_макс) — это наибольшее давление, которое возникает при горение смеси в замкнутом объеме, _выражается в кПа. Максимальное давление взрыва — весьма важный показатель пожарной опасности горючих смесей. Эта величина используется при категорировании производственных помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, в расчетах взрывоустойчивости технологических аппаратов, предохранительных мембран, оболочек взрывозащищенного электрооборудования.), минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК), минимальная энергия зажигания (W_мин)— это наименьшее значение энер­гии электрической искры, которая способна воспламенить наиболее легко воспламеняемую смесь.

40. Горение пыли и твердых веществ и материалов: влияние физико-химических свойств на горючесть, показатели пожарной опасности, значение показателей в пожарной профилактике. Обеспечение взрывобезопасности оборудования.

Твердые вещества и материалы имеют температуру плавления или каплеотделения белее 50С или не имют ее. К пыли относят дисперные материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Показатели пожарной опасности для твердого вещесва и пыли

Твердые вещества и материалы считают горючими,если вусловиях специальных испытаний прирост нагрева в камере нагрева превышает 60 С,а потеря массы при этом превышает 60%, туредногорющим, если прирост температуры >50 С и потеря массы не более 50%, негорючим, если прирост температуры не превышает 50С и потеря массы не более 50%.

Скорость горения веществ зависит от температуры по уравнению Аррениуса

Горение твердого вещества происходит сложным образом: может происходить плавление, испарение, разложение. При этом с поверхности выделяются газы и пары,к оторые учавствуют в горении.

Горение твердого вещества можно представить схемой: Тв.вещество => плавление испарение разложение=>газопарообразное состояние=>окисление => самовоспламенение => тепло расходуемое на окр среду + тепло на разогрев горючей среды.