Расчет показателей пожаровзрывоопасности

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

 

 

Кафедра «Пожарная и  промышленная безопасность»

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

     По дисциплине: «Физико-химические основы развития и тушения пожаров»

 

 

 

Тема: Расчет показателей пожаровзрывоопасности

 

Вариант 16

 

 

 

 

 

 

Выполнил     студент гр. ПБ-10-01 Фаизов В.Р.

 

Проверил     доцент   Байбазарова Р.Р    

 

 

 

 

 

 

                                                          Уфа 2012

Содержание

Введение              3

1. Основные пожароопасные свойства веществ и материалов      4
1. Огнетушители углекислотные           8   
2. Принцип действия углекислотного огнетушителя             9
3. Эксплуатация огнетушителей и меры безопасности      10
4. Технические характеристики углекислотных огнетушителей    11

2 Исходные данные           16

3  Расчет показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов   17

3.1  Расчет температуры вспышки индивидуальных жидких

веществ в закрытом тигле (з.т.)         17

3.2  Расчет температуры воспламенения индивидуальных жидкостей    18

3.3 Расчет нижнего концентрационного предела распространения

пламени индивидуальных веществ          19

3.4  Расчет верхнего концентрационного предела распространения

пламени индивидуальных веществ         21

3.5  Расчет температурных пределов распространения

пламени  индивидуальных      жидких веществ      22

Список использованной литературы        25

Приложения                                                                                               26      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Пожары наносят громадный материальный ущерб и в ряде случаев сопровождаются гибелью людей. Поэтому защита от пожаров является важнейшей обязанностью каждого члена общества и проводится в общегосударственном масштабе.

Целью противопожарной защиты является изыскание наиболее эффективных, экономически целесообразных и технически обоснованных способов и средств предупреждения пожаров и их ликвидации с минимальным ущербом при наиболее рациональном использовании сил и технических средств тушения.

Пожарная безопасность – это  состояние объекта, при котором  исключается возможность пожара, а в случае его возникновения  используются необходимые меры по устранению негативного влияния опасных факторов пожара на людей, сооружения и материальных ценностей.

Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Пожарная профилактика включает комплекс мероприятий, направленных на предупреждение пожара или уменьшение его последствий. Активная пожарная защита - меры, обеспечивающие успешную борьбу с пожарами или взрывоопасной ситуацией.

В соответствии с новыми реалиями жизни, обеспечением пожарной безопасности в нашей стране занимается пока только в основном лишь государство.

Однако, с ростом потенциальной  и реальной угрозы пожаров для  экономики, появились частные фирмы  и организации, занимающиеся изготовлением  и монтажом различных систем автоматических установок пожаротушения, пожарной техники и пожарно-технического вооружения и др. Для повышения эффективности их деятельности и улучшения качества противопожарной защиты объектов необходимо обеспечить опережающее развитие систем активной и пассивной защиты. Одной из важнейших ее составляющих является экономическая необходимость и целесообразность противопожарной защиты объектов. Обеспечение пожарной безопасности объекта зависит от того, насколько правильно подобраны автоматические системы обнаружения и тушения пожара, как быстро и качественно проведены необходимые профилактические мероприятия, в результате чего минимизирована вероятность возникновения пожара и ущерба от него.

 

 

1. Основные пожароопасные свойства веществ и материалов

Для оценки возможности возникновения и развития пожара необходимо знать пожаровзрывоопасные свойства веществ и материалов в условиях их производства, переработки, транспортировки и хранения.

К пожаровзрывоопасным  свойствам веществ относятся:

1. Горючесть – способность вещества или материала к горению. Горючесть зависит от состояния системы «вещество – окислитель»: температуры, давления и объема. Горючесть пылей зависит от их измельчения.

По горючести вещества и материалы  подразделяются на три группы:

-        негорючие (несгораемые) – вещества и материалы, неспособные к горению в воздухе;

-        трудно горючие (трудно сгораемые) – вещества и материалы, способные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания;

-        горючие (сгораемые) – вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Горючие вещества могут  быть в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Большинство горючих веществ независимо от агрегатного состояния при нагревании образует газообразные продукты, которые при смешении с воздухом, содержащим определенное количество кислорода, образуют горючую среду. Горючая среда может образоваться при тонкодисперсном распылении твердых и жидких веществ.

• Горючие газы (ГГ) – вещества, способные образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 50 °С. К горючим газам относятся индивидуальные вещества: аммиак, ацетилен, бутадиен, бутан, бутилацетат, водород, винилхлорид, изобутан, изобутилен, метан, окись углерода, пропан, пропилен, сероводород, формальдегид, а также пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Следует отметить, что  многие вещества, образующие с воздухом взрывоопасную смесь, одновременно являются и токсичными, что определяет их двойную опасность: аммиак, дихлорэтан, метил хлористый, метилмеркаптан, метилтрихлорсилан, окись углерода, окись этилена, сероводород, сероуглерод, толуол, этилмеркаптан, этил хлористый и др.

• Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) – вещества с температурой вспышки не выше 61 °С (в закрытом тигле) или 66 °С (в открытом), способные воспламеняться от кратковременного (не более 30 с) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пламени спички, искры, тлеющей сигареты и т.д.) и самостоятельно гореть после удаления источника зажигания. К таким жидкостям относятся индивидуальные вещества: ацетон, бензол, гексан, гептан, диметилфорамид, дифтордихлорметан, изопентан, изопропилбензол, ксилол, метиловый спирт, сероуглерод, стирол, уксусная кислота, хлорбензол, циклогексан, этилацетат, этилбензол, этиловый спирт, а также смеси и технические продукты: бензин, дизельное топливо, керосин, уайтспирт, растворители.
• Горючие жидкости (ГЖ) – вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 61 °С (в закрытом тигле) или 66 °С (в открытом). К горючим жидкостям относятся следующие индивидуальные вещества: анилин, гексадекан, гексиловый спирт, глицерин, этиленгликоль, а также смеси и технические продукты, например, масла: трансформаторное, вазелиновое, касторовое.
• Горючие пыли (ГП) – твердые вещества, находящиеся в мелкодисперсном состоянии (частицы размером менее 850 мкм). Осевшая на стенах, потолке, поверхностях оборудования пыль (аэрогель) пожароопасна. Горючая пыль, у которой нижний концентрационный предел воспламенения не превышает 65 г/м3, находящаяся в воздухе (аэрозоль), способна образовывать с ним взрывчатые смеси: мука древесная, пробковая; пыль угольная, эпоксидная, сахарная, крахмальная, мучная, серная и др.
• Взрывоопасное вещество (ВВ) – вещество, способное к взрыву или детонации без участия кислорода в воздухе.

Из горючих газов  и пыли горючие смеси образуются при любой температуре, в то время как твердые вещества и жидкости могут образовать горючие смеси только при определенных температурах.

В производственных условиях может иметь место образование  смесей горючих газов или паров  в любых количественных соотношениях. Однако взрывоопасными эти смеси могут быть только тогда, когда концентрация горючего газа или пара находится между границами воспламеняемых концентраций.

Горючие пыли по степени  взрыво- и пожароопасности делятся  на четыре класса:

1-й класс – наиболее  взрывоопасные – аэрозоли, имеющие нижний концентрационный предел воспламенения (взрываемости) (НКПВ) до 15 г/м3 (сера, нафталин, канифоль, пыль мельничная, торфяная, эбонитовая).

2-й класс – взрывоопасные  – аэрозоли, имеющие величину  НКПВ от 15 до 65 г/м3 (алюминиевый порошок,  лигнин, пыль мучная, сенная, сланцевая).

3-й класс – наиболее  пожароопасные – аэрогели, имеющие  величину НКПВ больше 65 г/м3 и  температуру самовоспламенения  до 250 °С (табачная, элеваторная пыль).

4-й класс – пожароопасные  – аэрогели, имеющие величину  НКПВ больше 65 г/м3 и температуру самовоспламенения больше 250 °С (древесные опилки, цинковая пыль).

2. Температура самовоспламенения  характеризует минимальную температуру  вещества, при которой происходит  резкое увеличение скорости экзотермических  реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

3. Температура вспышки  – самая низкая (в условиях  специальных испытаний) температура  горючего вещества, при которой  над поверхностью образуются  пары и газы, способные вспыхивать  в воздухе от источника зажигания,  но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения. Вспышка - быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов и не переходящее в стационарное горение.

По этой характеристике горючие жидкости делятся на 2 класса:

1) жидкости с tвсп < 61 °C (бензин, этиловый спирт, ацетон, нитроэмали и т.д.) – легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ);

2) жидкости с tвсп >61 °C (масло, мазут, формалин и др.) – горючие жидкости (ГЖ).

4. Температура воспламенения  – температура горения вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.

5. Температурные пределы  воспламенения – температуры,  при которых насыщенные пары  вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей.

6. Нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени.

Минимальная концентрация горючих газов и паров в  воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называется нижним концентрационным пределом воспламенения.

Максимальная концентрация горючих газов и паров, при  которой еще возможно распространение  пламени, называется верхним концентрационным пределом воспламенения.

Указанные пределы зависят  от температуры газов и паров: при увеличении температуры на 100 °С величины нижних пределов воспламенения  уменьшаются на 8-10 %, верхних –  увеличиваются на 12-15 %.

Пожарная опасность  вещества тем больше, чем ниже нижний и выше верхний пределы воспламенения и чем ниже температура самовоспламенения.

Пыли горючих и некоторых  не горючих веществ (например, алюминий, цинк) могут в смеси с воздухом образовать горючие концентрации.

Наибольшую опасность по взрыву представляет взвешенная в воздухе пыль. Однако и осевшая на конструкциях пыль представляет опасность не только с точки зрения возникновения пожара, но и вторичного взрыва, вызываемого в результате взвихривания пыли при первичном взрыве.

Минимальная концентрация пыли в воздухе, при которой происходит ее загорание, называется нижним пределом воспламенения пыли.

Поскольку достижение очень больших  концентраций пыли во взвешенном состоянии  практически нереально, термин "верхний  предел воспламенения" к пылям  не применяется.

Воспламенение жидкости может произойти  только в том случае, если над  ее поверхностью имеется смесь паров  с воздухом в определенном количественном соотношении, соответствующем нижнему  температурному пределу воспламенения.

Верхние пределы взрываемости пыли весьма велики и внутри помещений практически трудно достижимы, поэтому они не представляют интереса.

7. Минимальная энергия зажигания. Это наименьшая энергия искрового разряда, способная воспламенить наиболее легковоспламеняющуюся смесь вещества с воздухом.

 

1. Огнетушители углекислотные

Огнетушители СО2 (углекислотные) предназначены для тушения загораний  различных веществ, горение которых  не может происходить без доступа  воздуха, загораний на электрифицированном  железнодорожном и городском  транспорте, электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В, загораний в музеях, картинных галереях и архивах. 
Не предназначены для тушения загорания веществ, горение которых может происходить без доступа воздуха (алюминий, магний и их сплавы, натрий, калий).