Situații de urgență de origine tehnogenă. Siguranța la foc
8.1. Baza fizico-chimică a arderii și a exploziilor.
8.2. Evaluarea riscului de incendiu al întreprinderilor.
În prezent, aspectele legate de asigurarea securității la foc a întreprinderilor de servicii de consum sunt de o importanță deosebită. Acest lucru se datorează utilizării pe scară largă a substanțelor ușor inflamabile, care, dacă procesele tehnologice și normele de siguranță împotriva incendiilor sunt încălcate, pot duce la incendiu, ducând la o mare pierdere a valorilor materiale și, adesea, la moarte.
Măsurile de prevenire a incendiilor la întreprinderi depind de gradul de pericol al incendiilor. Evaluarea riscului de incendiu al întreprinderilor se bazează pe date privind proprietățile de pericol de incendiu, substanțele și materialele utilizate.
Combustia este o transformare chimică rapidă și complexă, însoțită de eliberarea unei cantități semnificative de căldură și lumină.
Apariția arderii necesită trei factori. substanță combustibilă, oxidant și impuls (sursă de aprindere). Oxigenul poate fi oxigen, clor, fluor, oxizi de azot etc.
Ca impuls, pot exista foc deschis, acțiuni mecanice (frecare, impact), compresie adiabatică (P = 3/2 KT).
În funcție de starea agregată de combustibil și oxidant, se disting următoarele tipuri de combustie:
- omogenă a combustibililor gazoși de substanțe combustibile cu vapori într-un mediu oxidant gazos;
- arderea heterogenă a substanțelor combustibile lichide și solide într-un mediu oxidant gazos;
- ardere de explozivi și de praf de pușcă.
În funcție de caracteristicile și de factorii aferenți, se disting următoarele tipuri de combustie: un focar; foc; inflamație; autoaprindere; explozie.
Flash - arderea rapidă a amestecului combustibil nu este însoțită de formarea de bliț comprimat gazov.Temperatura - cea mai mică substanță combustibilă de temperatură, care se formează deasupra suprafeței de vapori sau gaze pot erupe din sursa de aprindere, dar viteza de formare a vaporilor și a gazelor nu este suficientă pentru a întreține arderea.
Conform punctului de aprindere, lichidele inflamabile sunt împărțite în două clase: lichide inflamabile (LVS) și lichide inflamabile (GL).
Clasa LVS include lichide cu un punct de aprindere care nu depășește T<61С-- это бензин, этиловый спирт, ацетон, нитроэмали и др.
Lichidele care au un punct de aprindere mai mare decât T> 61C sunt denumite GG - acestea sunt uleiuri, păcură, formalină etc.
Aprinderea prin aprindere însoțită de apariția unei flăcări.
Temperatura de aprindere este cea mai scăzută temperatură a substanței la care se aprinde în timpul încălzirii fără contact direct cu focul. Aprinderea este posibilă numai cu o anumită proporție de substanță combustibilă și oxidant. Concentrația minimă de gaze și vapori inflamabili în aer, la care sunt capabili să aprindă și să răspândească flacăra, este numită limita inferioară de concentrare a aprinderii. Concentrația maximă de gaze și vapori combustibili este limita superioară a aprinderii. Intervalul dintre ele se numește zona de aprindere.
Pentru diferite substanțe nu este același: pentru lemn-295C, zahăr-805S, ulei-420-480C, alcool-27C.
Autoaprinderea este un fenomen de creștere bruscă a ratei de reacții exoterme, ceea ce duce la apariția arderii substanței în absența unei surse externe de aprindere.
În funcție de tipul de impuls, procesele de combustie spontană sunt subdivizate în procese termice, microbiologice și chimice. La întreprinderile de servicii pentru consum, tipic termic este cel mai adesea realizat (arderea materialelor în depozite, cu cabluri electrice defecte etc.).
Exemple de autoinfecție microbiologică pot fi:
1 - Arderea spontană a cerealelor, în special înfundată și umedă, apare datorită microorganismelor speciale care se înmulțesc în grosimea cerealelor, consumând substanța grasă. însoțită de o încălzire puternică;
2 - aprinde ulei vegetal spontan, ulei de in, turbă, rumeguș, cârpe folosite, datorită oxidării (chiar la T = 10-15C) este alocată o cantitate suficientă de căldură pentru auto-aprindere.
Exemple de autoinfecție chimică:
3 - în contact cu fosforii de aer (albi, galbeni și roșii), carbonul tehnic, compușii de sulf ai metalelor.
4 - când metalele alcaline (sodiu, potasiu) sunt combinate cu apă, carburi de calciu.
Explozia este procesul de eliberare rapidă a unei cantități mari de energie. Ca rezultat al exploziei, un amestec exploziv care umple volumul în care a fost eliberată energia se transformă într-un gaz cu temperatură ridicată, cu presiune ridicată, determinând formarea unei valuri de explozie.
Aprinderea - apariția arderii din sursa de aprindere.
Aprindere - procesul de inițiere a sursei inițiale de combustie într-un amestec combustibil. Aprinderea unui amestec combustibil poate să apară atunci când intră în contact cu suprafețele încălzite, când în interiorul amestecului apar scântei de origine diferită sau flacără. Temperatura de aprindere variază în funcție de presiunea inițială a amestecului. De exemplu, pentru un amestec de propan-aer la o scădere de presiune de la 30 la 6 kPa, temperatura de aprindere crește cu 300 ° C.
Dacă impactul acestor factori conduce la o transformare chimică care implică un număr suficient de substanțe și temperatura de proces cu creșterea volumului de amestec încălzit se apropie de temperatura de ardere, sistemul este setat starea staționară (un front de flacără stabilă apare). În acest caz, extrasa din zona de reacție să se încălzească amestecul proaspăt este compensat integral de căldură în timpul reacției.
Prin viteza de propagare a flăcării, combustia este împărțită în: normală (V-5-10 m / s); exploziv (V-20-200 m / s); detonare (V - până la 5000 m / s).
Pentru procesele de ardere este caracteristică prezența condițiilor critice pentru apariția și propagarea unei flăcări (prin compoziția amestecului, presiunea, temperatura, dimensiunile geometrice ale sistemului). Deci, de exemplu, creșteți. valori, volumul de la 50-70ml la 3-4dm 3, temperatura de autoaprindere scade cu zeci de grade. Se stabilește următoarea relație între temperatura de autoaprindere și presiunea amestecului în vasul de reacție:
unde A și B sunt magnitudinile care depind de volumul vasului de reacție;
Condițiile de autognizare termică sunt reduse la atingerea temperaturii critice de încălzire a amestecului Tcr ca urmare a reacției de oxidare
unde E este energia de activare
Temperatura de autoaprindere. de exemplu hidrocarburi de parafină, variază în funcție de lungimea lanțului de carbon:
3-470S; 3,5-444S; 4-413S; 4,5-370S; 5-287S; 5,5-244 ° C.
Focul - arderea necontrolată în afara unei vetre speciale, cauzând pagube materiale și creând un pericol pentru viața și sănătatea oamenilor.
Riscul de incendiu al substanțelor, materialelor, clădirilor și structurilor este determinat de un set de indicatori care caracterizează condițiile critice pentru apariția și dezvoltarea procesului de ardere.
Pericolul de incendiu al substanțelor se caracterizează printr-o rată de ardere liniară sau masică de combustie sau de ardere a substanțelor.
În conformitate cu „Standard 12.1.044--84 substanțe și materiale de inflamabilitate“ pentru evaluarea pozharovzryvoopasnosti toate substanțele separate prin agregarea gaze, lichide și solide.
Gazele includ substanțe a căror presiune absolută a vaporilor la o temperatură de 50 ° C depășește 300 kPa sau temperatura lor critică este mai mică de 50 ° C.
Pentru lichide - substanțe cu un punct de topire mai mic de 50 ° C;
Pentru substanțele solide cu un punct de topire cuprins între 50 ° C și peste;
La solidele dispersate în praf cu particule de dimensiuni mai mici de 850 μm.