Пожаровзрывоопасность веществ и материалов — это совокупность свойств, которые характеризуют их склонность к возникновению и распространению горения, особенности горения и способность поддаваться гашению загораний.
По этим показателям выделяют три группы горючести материалов и веществ: негорючие, трудногорючие и горючие.
Негорючие — вещества и материалы, которые неспособны к горению или обугливанию в воздухе под воздействием огня или высокой температуры.
Это материалы минерального происхождения и изготовленные на их основе материалы, — красный кирпич, силикатный кирпич, бетон, камень, асбест, минеральная вата, асбестовый цемент и другие материалы, а также большинство металлов. При этом негорючие вещества могут быть пожарноопасными, например, вещества, которые выделяют горючие продукты при взаимодействии с водой.
Трудногорючие — вещества и материалы, которые способны загораться, тлеть или обугливать в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть или обугливать после его удаления (материалы, которые содержат горючие и негорючие компоненты, например, древесина при глубокой пропитке антипиреном, фибролит и т.п.);
Горючие — вещества и материалы, которые способны самовозгораться, а также загораться, тлеть или обугливать от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.
В свою очередь, в группе горючих веществ и материалов выделяют легковоспламеняющиеся вещества и материалы — это вещества и материалы, которые способны заниматься от кратковременного (до 30 с) действия источника зажигания низкой энергии.
С точки зрения пожарной безопасности решающее значение имеют показатели пожаровзрывоопасных свойств горючих веществ и материалов. ГОСТ 12.1.044189 предусматривает свыше 20 таких показателей. Необходимый и достаточный для оценки пожаровзрывоопасности конкретного объекта перечень этих показателей зависит от агрегатного состояния вещества, вида горения (гомогенное или гетерогенное) и тому подобное и определяется специалистами.
В таблице 4.1 приведенные даны основных показателей пожарноопасных свойств веществ разного агрегатного состояния, которые используются при определении категорий взрывоопасности помещений и взрывоопасных и пожарноопасных зон в помещениях и вне их.
tвсп — температура вспышки — это наименьшая температура вещества, при которойв условиях специальных испытаний над ее поверхностью образуется пары или газы, которые способны загораться от источника зажигания, но скорость их образования еще не достаточна для стойкого горения, то есть имеет место только вспышка — быстрое сгорание горючей смеси, которая не сопровождается образованием сжатых газов.
Значение температуры вспышки используется для характеристики пожарной опасности жидкостей.
tвоспл — температура воспламенения — это наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после их зажигания от внешнего источника наблюдается вспыхивание — начало стойкого горения пламени.
Таблица 4.1
Основные показатели, которые характеризуют пожарноопасные свойства веществ разного агрегатного и дисперсного состояния ♦
| Агрегатный (дисперсный) состояние вещества | Основные показатели пожежонебезпеки | ||||||
| tвсп | tвоспл | tсвоспл | НКМПП | ВКМПП | tнкмпп | tвкмпп | |
| Твердое вещество | — | + | + | — | — | — | — |
| Жидкости | + | + | + | + | + | + | + |
| Газы | — | — | + | + | + | — | — |
| Пыль | — | + | + | + | — | — | — |
Температура вспышки и воспламенения легко воспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) отличается на 5-15 о С. Чем ниже температура вспышки жидкости, тем меньшей является эта разница, и, соответственно, более пожарноопасной эта жидкость. Температура воспламенения используется при определении группы горючести веществ, при оценке пожарной опасности оборудования и технологических процессов, связанных с переработкой горючих веществ, при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.
tсвоспл — температура самовоспламенения — это наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходят резкое увеличение скорости экзотермических объемных реакций, которая приводит к возникновению горения пламени или взрыву при отсутствии внешнего источника пламени.
Температура самовоспламенения вещества зависит от ряда факторов и изменяется в широких пределах. Наиболее значительной является зависимость температуры самовоспламенения от объема и геометрической формы горючей смеси.С увеличением объема горючей смеси при неизменной ее форме температура самовоспламенения уменьшается, потому что уменьшается площадь теплоотдачи на единицу объема вещества и создаются более благоприятные условия для накопления тепла в горючей смеси. При уменьшении объема горючей смеси температура ее самовоспламенения повышается.
Для каждой горючей смеси существует критический объем, в котором самовоспламенение не происходит в силу того, что площадь теплоотдачи, которая приходится на единицу объема горючей смеси, настолько большая, что скорость теплообразования за счет реакции окисления даже при очень высоких температурах не может превысить скорость теплоотвода. Это свойство горючих смесей используется при создании препятствий для распространения пламени. Значение температуры самовоспламенения используется для выбора типа взрывозащищенного электрооборудования, при разработке мероприятий по обеспечению пожаровзрывоопасности технологических процессов, а также при разработке стандартов или технических условий на вещества и материалы.
Температура самовоспламенения горючей смеси значительно (на сотни градусов) превышает температуру вспышки и температуру воспламенения.
НКПРП и ВКПРП — соответственно, нижние и верхние концентрационные пределы распространения пламени — это минимальная и максимальная объемная (массовая) доля горючего вещества в смеси с данным окислителем, при которых возможно воспламенение (самовоспламенение) смеси от источника зажигания с последующим распространением пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.
Смеси, которые содержат горючее вещество ниже, чем НКПРП или выше, чем ВКПРП, гореть не могут: в первом случае при недостаточном количестве горючего вещества, а во втором — окислителя. Наличие областей негорючих концентраций веществ и материалов предоставляет возможность выбрать такие условия их хранения, транспортировки и использования, при которых исключается возможность возникновения пожара или взрыва. С другой стороны следует отметить, что пары и газы с НКПРП до 10% по объему в воздухе, а также горючие пылевидные вещества, особенно в зависшем состоянии при значении НКПРП менее 65 г/м 3 являются чрезвычайно взрывоопасными.
КПРП включаются в стандарты, технических условий на газы, легковоспламеняющиеся жидкости и твердые вещества, способные образовывать взрывоопасные газо-, паро- и пылевоздушные смеси, при этом для пыли устанавливается только НКПРП, потому что большие концентрации взвешенной пыли практически не могут быть достигнуты в открытом пространстве, а при любых концентрациях пыли сгорает только и ее часть, которая обеспечена окислителем. Значения концентрационных пределов применяются при определении категории помещения и класса зон по взрывопожарной и пожарной опасности, при расчете предельно-допустимих взрывобезопасных концентраций газов, паров и пыли в воздухе рабочей зоны с потенциальным источником зажигания, при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.
tНКПРП и tВКПРП — соответственно,нижние и верхние температурные пределы распространения пламени (КПРП) — температуры материала (вещества), при которых его(ее) насыщенные пары или горючие летучие образуют в окислительной среде концентрации, которые равняются нижний или верхний концентрационным пределам распространения пламени.
Значения КПРП используются во время разработки мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности объектов, при расчете пожаровзрывобезопасних режимов работы технологического оборудования, при оценке аварийных ситуаций, связанных с разливом горючих жидкостей, для расчета КПРП и тому подобное.
Безопасной, с точки зрения вероятности самовоспламенения газовоздушной смеси, принято считать температуру на 10 о С меньше нижней или на 15 о С выше верхнего температурного предела распространения пламени для данного вещества.
Наличие разного набора показателей пожарноопасных свойств веществ разного агрегатного состояния (см. табл. 4.1) связана с особенностями их горения.
Твердые горючие вещества в большинстве случаев сами по себя в твердом состоянии не горят, а горят горючие летучие продукты их распада под действием высоких температур в смеси с воздухом — пламенное горение. Таким образом, горение твердых веществ в большинстве случаев связано с переходом их горючей составляющей в другое агрегатное состояние — газовый. И только твердые горючие вещества с высоким содержанием горючих составляющих (антрацит, графит и т.п.) могут гореть в твердом агрегатном состоянии практически беспламенно. Поэтому твердые горючие вещества, в целом более инертные относительно возможного загорания, а большинство приведенных в табл. 4.1 показателей пожарноопасных свойств для твердых веществ, за исключением tвоспл и tсвоспл, не имеют существенного значения.
Для твердых веществ, в целом, величины tвоспл и tсвоспл колеблятся в пределах (2…6) 10 2о С.
Воспламеняющиеся жидкости. Характерным для процесса горения этих жидкостей является то что сами жидкости не горят, а горит их пар в смеси с воздухом. Если над поверхностью горючей жидкости концентрация пара будет меньше НКПРП, то зажечь такую жидкость от внешнего источника зажигания невозможно, не доведя температуру жидкости до значения, больше за tНКПРП. Таким образом, горение жидкостей связано с переходом их из одного агрегатного состояния (жидкости) в другой (в пар). В связи с этим для оценки взрывопожароопасных свойств горючих жидкостей имеют значение все показатели, приведенные в табл. 4.1.
Среди приведенных показателей особенное значение имеет tвсп, при которой горючие жидкости разделяются на 5 классов:
Первые 3 класса жидкостей условно относятся к легковоспламеняющимся(ЛВЖ). Характерной особенностью для ЛВЖ является то, что большинство из них даже при обычных температурах в производственных помещениях могут образовывать паровоздушные смеси с концентрациями в пределах распространения пламени, то есть взрывоопасные паровоздушные смеси.
4-й и 5-й классы жидкостей по tвсп относятся к горючим (ГЖ). Паровоздушные смеси с концентрациями в пределах распространения пламени для ГЖ могут иметь место при температурах, не характерных для производственных помещений, — при температурах, которые превышают соответствующие tвсп этих жидкостей.Такие температуры возможны в технологических процессах, связанных с нагревом ГЖ к температурам, больших tвсп и при таких условиях ГЖ тоже
Горючие газы горят в смеси образуют взрывоопасные паровоздушные смеси с воздухом в концентрациях в пределах НКПРП — ВКПРП, и такие смеси газы создают без агрегатных переходов веществ. Поэтому горючие газы имеют большую готовность к горению, чем твердые горючие вещества и воспламеняющиеся жидкости, следовательно являются более опасными с точки зрения взрывопожарной опасности, а соответствующие их свойства характеризуются только тремя показателями — tсвоспл, НКПРП и ВКПРП (см. табл. 4.1).
Пылевоздушные смеси — смеси с воздухом измельченных к размерам до 850 мкм частей твердых горючих веществ. Процесс горения пыли, в целом, подобный процессу горения твердых веществ. Но наличие большой удельной поверхности пылинок (отношение площади поверхности к их массе), которая контактирует с окислителем (воздухом), и способность к быстрому их прогреву по всей массе под действием источника зажигания, делают пыль опаснее с точки зрения пожарной опасности, чем твердые вещества, из которых он создан. Для оценки взрывопожароопасных свойств пыли используют, в основном, показатели tвоспл, tсвоспл и НКПРП (см. табл. 4.1).
По способности к загоранию и особенностями горенияпыль разделяют на взрывоопасную и пожарноопасную.
К взрывоопасной относится пыль из НКПРП до 65 г/м 3 . При этом выделяют особенно взрывоопасную пыль по НКПРП до 15 г/м 3 и взрывоопасную — НКПРП равно 15…65 г/м 3 .
К пожарноопасной относится пыль с НКПРП более 65 г/м 3 .
При этом, пыль с tсвоспл до 250 о С относится к особенно пожарноопасной, а при tсвоспл > 250 о С — к пожарноопасной.
в инструкции пишу Горючие вещества. И это будет одно и то же?
—Конец цитаты—— — нет.
—горючесть — это способность гореть (так сказать теоретическое свойство вещества), а вот
—пожароопасность — это конкретное состояние вещества в конкретных условиях.
Например, дерево — горючий материал (по своим свойствам), но если её поместить в инертную среду — оно не будет пожароопасной, хотя при этом останется горючей.
Поэтому от вас и хотят узнать именно пожароопасность ваших веществ в ваших конкретных условиях хранения для того, чтобы оценить пожарную опасность объекта.
Также обратите внимание, что пожаровзрывоопасными могут быть и совсем негорючие вещества (см. ст.12 ТРоТПБ).
Может быть у вас есть и такие?
Надзор хочет это знать.
Характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов
Представления об условиях протекания химической реакции в форме взрыва и формах превращения взрывчатых систем являются теоретической основой анализа вероятности возникновения взрывоопасных ситуаций на производстве и разработки системы мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности производства. Практически эта работа начинается с определения характеристик пожаровзрывоопасности обращающихся в данном технологическом процессе или образующихся в нем веществ или их смесей.
Номенклатура показателей пожаровзрывоопасности для оценки опасности действующих производств и методы их определения установлены ГОСТ 12.1.044-89. Для каждой группы горючих материалов (газы, жидкости, пыли, твердые материалы) введен перечень показателей, необходимое количество которых определяется в соответствии с потребностями обеспечения безопасности конкретного технологического процесса. При этом были выделены показатели, обязательные для включения в стандарты и технические условия на вещества и материалы. Например, для горючих газов и пылей — группа горючести, концентрационные пределы распространения пламени (для пылей только нижний), температура самовоспламенения, способность взрываться при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами. Для жидкости кроме перечисленных показателей обязательными также являлись температуры вспышки и воспламенения и температурные пределы распространения пламени.
В соответствии с Федеральным законом от 22 июля
2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», вступившим в действие с 1 мая
2009 г., номенклатура обязательных показателей была изменена.
Обязательными показателями для включения в техническую документацию являются:
а) для газов — группа горючести; температура самовоспламенения; концентрационные пределы распространения пламени; максимальное давление взрыва; скорость нарастания давления взрыва;
б) для жидкостей — группа горючести; температура вспышки; температура воспламенения; температура самовоспламенения; температурные пределы распространения пламени;
в) для твердых веществ и материалов (за исключением строительных материалов) — группа горючести; температура воспламенения; температура самовоспламенения; коэффициент дымообразования; показатель токсичности продуктов горения;
г) для твердых диспереных веществ — группа горючести; температура самовоспламенения; максимальное давление взрыва; скорость нарастания давления взрыва; индекс взрывоопасности.
Оценка пожаровзрывоопасности веществ начинается с их классификации по горючести. Все вещества и материалы по данному признаку разделяют на три группы:
- негорючие (несгораемые), не способные к горению на воздухе. Негорючие вещества могут быть пожароопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или между собой);
- трудногорючие (трудносгораемые), способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но неспособные самостоятельно гореть после его удаления;
- горючие (сгораемые), способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами при их контакте — качественный показатель, характеризующий особую пожаровзрывоопасность некоторых веществ. Он используется при категорировании помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, выборе безопасных условий проведения технологических процессов и условий совместного хранения и транспортирования разных материалов.
Кроме того, при оценке пожаровзрывоопасности горючих жидкостей следует иметь в виду, что их горение осуществляется в паровой фазе. Жидкость сначала испаряется, ее пары образуют горючую смесь с воздухом, способную к самовоспламенению и горению. Для устойчивого горения жидкостей необходимо, чтобы скорость их испарения была достаточной для подпитывания горения в паровой фазе. Таким образом, с одной стороны, для жидкостей применимы те же показатели, что и для газовоздушных смесей, а с другой — необходимы дополнительные показатели, учитывающие специфику механизма воспламенения и горения. К числу таких показателей относятся температуры вспышки, воспламенения и температурные пределы распространения пламени.
Под вспышкой подразумевают быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся значительным повышением давления. Температура вспышки — это наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает. Разработаны экспериментальные методики определения температуры вспышки в закрытом и открытом тигле, характеризующие соответственно условия их зажигания в замкнутом объеме (емкости, цистерны) и в открытом виде (при аварийном разливе).
Температура воспламенения это наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается пламенное горение вещества, продолжающееся и после удаления источника зажигания.
Температурные пределы распространения пламени это температуры вещества, при которых его насыщенный пар образует в окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему (нижний температурный предел) и верхнему (верхний температурный предел) концентрационным пределам распространения пламени.
В Техническом регламенте о требованиях пожарной безопасности установлена классификация пожароопасных и взрывоопасных зон. Она применяется применяется для выбора электротехнического и другого оборудования по степени их защиты, обеспечивающей их пожаровзрывобезопасную эксплуатацию в указанной зоне.
Пожароопасные зоны подразделяются на следующие классы:
- П-I — зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки 61 °С и более;
- П-II — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли или волокна;
Взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и длительности присутствия взрывоопасной смеси подразделяются на следующие классы:
- 0-й класс — зоны, в которых взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или хотя бы в течение одного часа;
- 1-й класс — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы оборудования выделяются горючие газы или пары ЛВЖ, образующие с воздухом взрывоопасные смеси
- 2-й класс — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы оборудования взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварии или повреждения технологического оборудования;
- 20-й класс — зоны, в которых взрывоопасные смеси горючей пыли с воздухом имеют нижний концентрационный предел воспламенения менее 65 г/м 3 и присутствуют постоянно;
- 21-й класс — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы оборудования выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна, способные образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации 65 г/м 3 и менее;
- 22-й класс — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы оборудования не образуются взрывоопасные смеси горючих пылей или волокон с воздухом при концентрации 65 г/м 3 и менее, но возможно образование такой взрывоопасной смеси горючих пылей или волокон с воздухом только в результате аварии или повреждения технологического оборудования.