Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Самовозгорание веществ Характеристика пожароопасности веществ

Самовозгорание веществ. Характеристика пожароопасности веществ

План

1. Самовозгорание веществ

2. Характеристика пожароопасности веществ

Самовозгорание веществ

Реакция окисления является экзотермической (т.е. происходит с выделением тепла) и при определенных условиях может самоприскорюватися. Этот процесс самоускорения реакции окисления с переходом ее в горения называется самовозгоранием.

Температура самовоспламенения горючих веществ очень разная. В одних она превышает 500ьС, а в других примерно равна температуре окружающей среды, то есть температуре воздуха, которую в среднем можно принять в пределах 0 ... 50еС.

В зависимости от температуры самовоспламенения все горючие вещества условно делятся на две группы: 1) вещества, температура самовоспламенения которых выше температуры окружающей среды; 2) вещества, температура самовоспламенения которых ниже температуры окружающей среды. Вещества первой группы способны самовозгораться только вследствие нагревания их выше температуры окружающей среды. Вещества второй группы могут самовозгораться без нагрева, поскольку окружающая среда уже нагрело их до температуры самовоспламенения. Такие вещества представляют большую пожарную опасность и называются самовоспламеняющимися, а процесс их самонагревания к возникновению горения - самовозгорание.

Самовозгорание в зависимости от причин, к нему приводят, разделяют на химическое, микробиологическое, тепловое.

Химическое самовозгорание возникает в результате взаимодействия веществ с кислородом воздуха, водой или друг с другом. Так, большинство растительных масел и жиров, если они нанесены тонким слоем на волокнистые или порошкообразные материалы, склонные к самовозгоранию в воздухе, так как содержат в своем составе ненасыщенные соединения (имеющие двойные связи), которые способны окисляться и полимеризоваться в воздухе с выделением тепла при обычной температуре. К самовозгоранию при обычных температурных условиях вследствие взаимодействия с кислородом воздуха способны также сульфиды железа, белый фосфор, металлоорганические соединения и другие вещества. Вот, например, реакция самовозгорания сульфида железа (IV):

В группу веществ, вызывающих горения при взаимодействии с водой, относятся щелочные металлы, карбиды кальция и щелочно-земельных металлов, гидриды щелочных и щелочно-земельных металлов, фосфористые кальций и натрий, негашеная известь, гидросульфат натрия и др.

щелочные металлы при взаимодействии с водой выделяют водород и значительное количество тепла, за счет чего водород самовоспламеняется и горит вместе с металлом.

При взаимодействии карбида кальция с небольшим количеством воды выделяется такое количество тепла, при наличии воздуха ацетилен, который образуется, самовоспламеняется. Если количество воды большая, этого не случается:

Оксид кальция (негашеная известь), реагируя с водой, самонагревающаяся. Если на негашеная известь попадает небольшое количество воды, оно разогревается до свечения и может поджечь материалы, сталкиваются с ним. В группу веществ, которые самовозгораются при контакте друг с другом, принадлежат газообразные, жидкие и твердые окислители. Сжатый кислород вызывает самовозгорание минеральных масел, не самовозгораются в кислороде при нормальном давлении.

Сильными окислителями являются галогены (хлор, бром, фтор, йод); они чрезвычайно активно сочетаются с рядом веществ, при этом выделяется большое количество тепла, и приводит к самовозгоранию веществ.

ацетилен, водород, метан, этилен в смеси с хлором самовозгораются на дневном свете. Поэтому нельзя хранить хлор и другие галогены совместно с легковоспламеняющимися жидкостями. Известно, что скипидар самовоспламеняется в хлоре, если он распределен в какой-либо пористой веществе (бумага, тряпка, вата).

Азотная кислота, разлагаясь, выделяет кислород, поэтому она является сильным окислителем, способным вызвать самовозгорание ряда материалов (солома, лен, хлопок, опилки, стружка).

Сильными окислителями являются перекись натрия и хромовый Ангидрид, которые при соприкосновении со многими горючими жидкостями вызывают их самовозгорание.

Перманганат калия, если его смешать с глицерином или этиленгликолем, вызывает их самовозгорание через несколько секунд.

Микробиологическое самовозгорание характерно для растительных продуктов - сена, клевера, соломы, солода, хмеля, фрезерного торфа и др. При соответствующих влажности и температуре в растительных продуктах (например, в фрезерном торфе) активизируется деятельность микроорганизмов, которая сопровождается выделением тепла, и хотя при достижении 65-70 ° С микроорганизмы погибают, процесс окисления, уже начался, интенсифицируется, самоускоряющегося, что и приводит самонагреванию и самовоспламенения.

Тепловое самовозгорание является результатом самонагревания материала, возникает в результате экзотермических процессов окисления, разложения, адсорбции и т.п. или от воздействия внешней незначительного источника нагрева. Например, нитроцеллюлозные материалы (кино-, фотопленка, бездымный порох) при температуре 40-50вС разлагаются с повышением температуры до самовоспламенения.

По сущности понятий "самовозгорания" и "самовоспламенения", "возгорание" и "вспышки" важно отметить, что, во-первых, "самовоспламенения" и "самовозгорания" - одно и то же явление; во-вторых, физическая сущность процессов самовозгорания и самовоспламенения одинакова, поскольку механизм самоускорения реакции окисления в них один и тот же. Главное отличие между ними в том, что процесс самовозгорания пространственно ограничен частью объема горючего вещества (остальная масса горючего вещества остается холодной), в то время как процесс самовоспламенения вещества происходит во всем ее объеме. Кроме того, после воспламенения или самовоспламенение имеет место пламенное горение, тогда как возгорание и самовозгорания означают начало любого горения, в том числе и такого, что не сопровождается появлением пламени (например тления).

Характеристика пожароопасности веществ

Особенности горения различных веществ и материалов и выбор показаИ к категории ИИС.

В зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасные смеси разделяют на шесть групп (табл. 5.3).

Способность смеси передавать взрыв через щелевой защиту и температуру самовоспламенения используют для получения исходных данных при выборе взрывозащищенного электрооборудования.

О способности к возгоранию газовоздушных смесей судят также по концентрационными пределами воспламенения. Взрывоопасные свойства смесей паров с воздухом не отличаются от свойств смесей горючих газов с воздухом. Для первых в случае насыщенных смесей можно концентрационные пределы воспламенения насыщенных паров выражать через температуру жидкости, при которой они образуются (температурные пределы воспламенения).

Таблица 5.2. Классификация взрывоопасных смесей в зависимости от длины зазора между плоскими поверхностями фланцев оболочки (ГОСТ 12.1.011-78 )

Категория взрывоопасной смеси | И | ПА | IIb, | ИИС

Длина зазора, мм | Более 1,0 | Более 0,9 ... 1,0 | 0,5 ... 0,9 | Менее 0,5

Таблица 5.3.

Классификация газ и паровоздушных смесей в зависимости от температуры самовоспламенения (ГОСТ 12.1.011-78 )

Группа взрывоопасной смеси | Т1 | Т2 | Т3 | Т4 | Т5 | Т6

Температура самовоспламенения, ° С | Более 450 | Более 300 ... 450 | Более 200 ... 300 | Более 135 ... 200 | Более 100 ... 135 | Более 85 ... 100

Для предупреждения взрывов газовоздушных смесей при транспортировке, хранении и применении некоторых газов необходимо учитывать их несовместимость вследствие бурного взаемореагування. Например, несовместимыми с хлором является водород, окись азота, этилен, углеводороды, оксид углерода; с аммиаком - все галогены, галогеноводороды, окислы хлора, с сероводородом - окись серы.

Пожаро- и взрывоопасная пыль. Пыль может быть в двух состояниях: зависший в воздухе (аэрозоль) и такой, что осел на различных поверхностях (аэрогель). Пожаро- и взрывоопасные свойства пыли оценивают, главным образом, за температурой его самовоспламенения ии нижними концентрационными пределами воспламенения НКМС. Верхние пределы воспламенения аэрозолей настолько велики, что практически недостижимы. Так, верхний концентрационный предел воспламенения сахарной пыли равна 13500 г / м3.

Температура самовоспламенения аэрогеля значительно ниже, чем аэрозоля, так как высокая концентрация горючего вещества в аэрогеле способствует аккумулированию тепла, а наличие расстояния между пылинками в аэрозолях увеличивает теплоотдачу, поэтому скорость тепловыделения в последних может превышать скорость их теплоотдачи только при очень высокой температуре.

Взрывоопасность пыли во многом зависит от его дисперсности. Чем выше дисперсность пыли, тем больше его поверхность контакта с воздухом и тем выше опасность взрыва. Наличие большой поверхности пыли приводит его высокие адсорбционные возможности. Например, 50 см3 сажи могут содержать 950 см3 адсорбированного воздуха. Имея большую поверхность, пыль способен накапливать заряды статического электричества. Так, при транспортировке угольной пыли трубопроводами со скоростью 2,25 м / с значение электрического потенциала достигает 7500 В. При разряде такой мощности могут образовываться искры, способные вызвать возгорание пылевоздушной смеси.

По пожароопасностью пыль в зависимости от его свойств делят на две группы и четыре класса (табл. 5.4).

Таблица 6.4. Классификация пожаро- и взрывоопасной пыли

Группа, критерий | Класс, критерий | Примеры

А. Взрывоопасный

НКМС? 65 г / м8 | И. Наиболее взрывоопасный, НКМС? 15 г / м3 | Порох, сахарная пыль, нафталин, сера

II. Взрывоопасный, НКМС & gt; 15 ... 65 г / м3 | Порошок алюминия, пыль муки, пыль сланца

Б. Пожароопасный

НКМС & gt; 65 г / м3 | III. Наиболее пожароопасный, TСС? 250 ° С | Пыль табачный, пыль элеваторный

IV. Пожароопасный, TСС & gt; 250ьС | Пыль древесная, угольная, вискозный

Примечание: TСС - температура самовоспламенения.

В группу А принадлежит взрывонебезпечний пыль в состоянии аэрозоля с нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКМ) не более 65 г / м3. В том числе пыль, имеет НКМ до 15 г / м3, относится к классу I - наиболее взрывоопасный, остальные - к классу II - взрывоопасен.

В группу Б принадлежит пыль, является пожароопасным в состоянии аэрогеля и имеющий НКМ, выше 65 г / м3. В том числе пыль, температура самовоспламенения которого не превышает 250 ° С, относится к классу Ш - наиболее пожароопасный, а пыль, самоспалахуе при температуре выше 250 ° С, - к классу IV - пожароопасный.

Для локализации взрывов пылевоздушных смесей рекомендуется применять: в вентиляционных системах гравийные фильтры и перекривальни клапаны; в электрооборудовании щелевой защиту; в помещениях регулярная влажная уборка.

Пожарную опасность твердых горючих веществ и материалов характеризует их склонностью к возгоранию, а также особенностями или характером горения. Характеристиками пожарной опасности твердых горючих веществ и материалов является группа горючести, температуры воспламенения и самовоспламенения. По горючести эти вещества делятся на горючие и трудногорючие. Температура воспламенения лежит в интервале 50 ... 580еС (минимальная - в камфоры, максимальная - в ксилолита). Температура самовоспламенения составляет от 30 ... 670еС (наименьшая - у белого фосфора, наибольшая - в магния).

Различные по химическому составу материалы и вещества горят неодинаково. Простые вещества (сажа, уголь, кокс, антрацит, что является химически чистым углеродом) накаляются или тлеют без искр, пламени и дыма.

Горение сложных по химическому составу твердых горючих веществ может протекать по-разному. Вещества, способные при нагревании плавиться (пластмассы, каучук, жиры и др.), Горят с образованием разреженных смол и довольно часто образуют токсичные продукты горения: оксид углерода, хлористый водород, аммиак, синильную кислоту, фосген и др. Вещества, способные при нагревании разлагаться, превращаютсяна пары и газы (древесина, хлопок, целлулоид и др.), которые сгорают. Таким образом, сложные вещества сами не горят, а горят продукты их разложения.

Загрузка...