Пожароопасные свойства веществ и материалов справочник. Cправочные данные по пожароопасным свойствам веществ и материалов. Сообщения зарегистрированных пользователей

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов - это совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения в зависимости от его скорости и условий протекания может быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение предварительно перемешанной смеси горючего с окислителем).

При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают:

• газы - вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа;
• жидкости - вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления и каплепадения которых меньше 50 °С;
• твердые вещества и материалы - индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50 °С, а также вещества, не имеющие температуры плавления (например, древесина, ткани и т.п.);
• пыли - диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Перечень показателей, характеризующих пожаро-, взрывоопасность веществ приведен в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Показатели взрыво-, пожароопасности веществ разных агрегатных состояний

Агрегатное состояние

Группа горючести - показатель, который применим для всех агрегатных состояний.

Горючесть - способность вещества или материала к горению. По горючести вещества и материалы подразделяются на три группы.

• 1) негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению на воздухе. Негорючие вещества могут быть пожароопасными (например, окислители, а также вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);
• 2) трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;
• 3) горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Температура вспышки (T RCU) - наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхнуть в воздухе при поднесении к ним внешнего источника зажигания (пламени или нагретого до высокой температуры тела). Устойчивое горение при этом не устанавливается вследствие малой скорости испарения горючей жидкости.

Температура вспышки показывает, при какой температуре вещество подготовлено к воспламенению и становится огнеопасным в открытом сосуде.

В зависимости от температуры вспышки горючие жидкости (ГЖ) подразделяются:

• на легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки не свыше 61 °С (в закрытом тигле) или не свыше 66 °С (в открытом тигле);
• горючие жидкости (ГЖ) с температурой вспышки паров выше соответственно 61 и 66 °С.

Легковоспламеняющиеся жидкости в свою очередь делятся на три разряда:

• 1) особо опасные ЛВЖ - имеющие температуру вспышки от -18 °С и ниже в закрытом тигле или -13 °С и ниже в открытом;
• 2) постоянно опасные ЛВЖ - имеющие температуру вспышки выше -18 °С до +23 °С в закрытом тигле или выше -13 °С до +27 °С - в открытом;
• 3) опасные при повышенной температуре ЛВЖ. К данному разряду относятся жидкости с температурой вспышки более +23 °С до +61 °С включительно (в закрытом тигле) или более +27 °С до +66 °С - в открытом.

Температура воспламенения (Г воспл) - наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается способность воспламениться при поднесении внешнего источника воспламенения.

Разница между температурой вспышки и воспламенения для ЛВЖ составляет 1-2 °С, для ГЖ - до 10-15 °С и более.

Горение сопровождается выделением тепла, продуктов сгорания и свечением. Для устойчивого горения необходимо, чтобы теплообразование при этом процессе было больше теплоотдачи в окружающую среду. Если в результате горения образуются газы, то горение сопровождается пламенем.

Процесс воспламенения горючих газов и жидкостей без поднесения к ним открытого огня, а только под влиянием внешнего воздействия тепла называется самовоспламенением.

Температура самовоспламенения - самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, заканчивающейся пламенным горением.

Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) - тот интервал концентраций, в котором возможно горение смесей горючих паров и газов с воздухом или кислородом.

Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени - минимальное (максимальное) содержание горючего в смеси горючее вещество - окислительная среда, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Внутри этих пределов смесь горюча, а вне их - смесь гореть не способна.

Температурные пределы распространения пламени (воспламенения) -

такие температуры вещества, при которых его насыщенные пары образуют в конкретной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему (нижний температурный предел) и верхнему (верхний температурный предел) концентрационным пределам распространения пламени.

Концентрационные и температурные пределы распространения пламени - важные параметры, учитываемые при создании безопасных условий ведения технологических процессов. Они необходимы при расчетах взрывобезопасных концентраций газов и паров в оборудовании и коммуникациях, безопасных температурных режимов работы оборудования, проектировании вентиляционных систем, оценке аварийных ситуаций и др.

Минимальная энергия зажигания - один из важных параметров, используемых при обеспечении пожаро- и взрывобезопасности технологических процессов при переработке горючих веществ и электростатической искробезопасности. Она может служить характеристикой чувствительности к воспламенению горючих смесей электрическими разрядами.

Минимальным взрывоопасным содержанием кислорода называется такая его концентрация в горючей смеси, ниже которой воспламенение и горение смеси становятся невозможными при любой концентрации горючего в смеси.

Минимальное взрывоопасное содержание кислорода используется при разработке мероприятий для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности в соответствии с действующими ГОСТами, при расчетах пожаро- и взрывобезопасных режимов работы технологического оборудования, при выборе безопасных условий работы пневмотранспорта.

Температура тления - температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающихся возникновением тления. Значение температуры тления используют при разработке мероприятий для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности технологического процесса, а также при экспертизах причин пожаров.

Температура самонагревания - самая низкая температура вещества, при которой самопроизвольный процесс его нагревания не приводит к тлению или пламенному горению. Этот параметр используют при выборе безопасных условий нагрева вещества.

Условия теплового самовозгорания - экспериментально выявленная зависимость между температурой окружающей среды, массой вещества и временем до момента самовозгорания, является одним из параметров, характеризующих пожаро- и взрывоопасность твердых веществ и аэрозолей.

Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами - качественный показатель, который характеризует особую пожарную опасность некоторых веществ.

Это свойство веществ применяют при определении категории производств по взрыво- и пожароопасности, а также при выборе безопасных условий проведения технологических процессов и условий совместного хранения и транспортирования веществ и материалов.

Введение 2

Пожароопасные свойства материалов и веществ 3

Показатели пожароопасности веществ 3

Показатели взрыво-пожароопасности веществ разных агрегатных состояний 4

Пожар как фактор техногенной катастрофы 4

Ландшафтные пожары 8

Статистические данные о пожарах 9

Организация пожарной охраны 11

Меры пожарной профилактики 11

Противопожарный инструктаж и пожарно-технический минимум. 12

Пожарная безопасность на территории предприятия 12

Организация пожарной охраны на предприятиях торговли 14

Огнетушащие вещества и аппараты пожаротушения 14

Классификации 18

Классификация помещений и зданий по степени взрывопожароопасности 18

Классификация взрыво и пожароопасных зон помещения в соответствии с ПУЭ 19

Классификация токсичных и пожароопасных свойств веществ 20

1. 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.

Противопожарная защита имеет своей целью 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.

1. Пожароопасные свойства материалов и веществ

Почти во всех производствах применяются вещества, способные воспламеняться и гореть, а в некоторых случаях - образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

Горение – быстропротекающая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла и (обычно) света.

Химическая реакция горения всегда является сложной и состоит из ряда элементарных химических превращений. Химическое превращение при горении протекает одновременно с физическими процессами: переносом тепла и массы. Поэтому скорость горения всегда определяется как условиями тепло- и массопередачи, так и скоростью протекания химических превращений.

Для возникновения горения необходимо наличие: горючего вещества, окислителя и импульса. Импульсом может быть: открытый огонь, искра (электрическая, статическая или от удара металлических предметов, молния, нагрев вещества выше температуры его самовоспламенения и др.).

Горючие вещества бывают в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном (возможно и 4-ое состояние вещества - плазма).

При горении твердых материалов горючее вещество и воздух не перемешаны, имеют поверхность раздела, и горение протекает в так называемом диффузионном режиме, т.е. скорость реакции определяется скоростью подвода (отвода) продуктов реакции (лимитирующая стадия - диффузия).

Если молекулы кислорода хорошо перемешаны с горючим веществом - горение определяется кинетикой химической реакции (обмен электронами), а режим - кинетическим. Горение такой смеси может происходить в виде взрыва.

Причинами взрывов и пожаров могут быть не только халатное и небрежное обращение с открытым огнем, но и ошибки в проектировании, нарушение технологического процесса, неисправность, перегрузка или неправильное устройство электрических сетей, производственного оборудования, разряды статического электричества, неисправность установок и систем.

Описание нового раздела сайта - Справочника пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов

Ключевые слова: Справочник пожароопасных свойств веществ и материалов, Справочник Корольченко, Справочник Баратова, Справочник Земского

Уважаемые коллеги.

Занимаясь определением пожарных категорий мы, как и все, кто вращается в этой сфере деятельности, сталкивались с проблемой получения исходных данных для расчета тех параметров пожара и взрыва, которые и служат для категорирования.

Дело в том, что множество источников информации, которые рекомендуются официальными органами не содержат всей полноты информации. Где-то есть одно вещество, но нет его пожароопасных свойст в, а где-то эти свойства описаны детально, но нет тех веществ и материалов, которые должны были бы быть.

Доходит до того, что многие коллеги, работающие над определением пожарных категорий (проектанты, научные работники, представители Госпожнадзора) используют данные «из интернета», недостоверные данные, не опубликованные не то что в МЧС, а попросту неопубликованные. Просто спрашивают - подскажите нам низшую теплоту сгорания того-то вещества. Очень часто им подсказывают, причем я даже не сомневаюсь, что подсказывают в какой-то мере правильно. Но ссылка на такой источник «где-то на просторах интернета» не выдерживает никакой критики.

Все-таки величина, используемая для обоснования такого важного процесса как обеспечение безопасности (ведь основная цель категорирования выбор правильных противопожарных мероприятий) очень значима. Как бы мы не относились к достоверности самих методик по определению пожарных категорий, других у нас пока нет, и значит, мы должны пользоваться этими несовершенными и во многом не верными. Но это не значит, что неправильно выбирая, исходные данные мы должны усугублять это нормативное несовершенство.

Свод правил 12.13130.2009 дает нам для использования в качестве достоверных источников информации опубликованные справочники . Общепринято пользоваться практически идентичными справочник ами Анатолия Николаевича Баратова и Александра Яковлевича Корольченко . Более «старые» справочник Рябова И.В., Монахова В.Т. редко используются. Да и многие горючие материалы описанные в нем уже практически не применяются в промышленности.

Особняком в ряду справочников стоит справочник который составлен одним из самых знающих специалистов в области пожарного категорирования - Геннадием Тимофеевичем Земским.

Современный и замечательный по своему объему, по массиву данных, по научной составляющей справочник Земского , к сожалению, мало применим на практике, ведь помимо того, что там приведены значения низших теплот сгорания для 12 000 веществ, найти там такие материалы как картон, или ПЭТ (полиэтилентерефталат) практически невозможно. Говоря «практически» мы имеем в виду, что только в конце этого труда есть информация по «общепринятым» названиям некоторых веществ и материалов и чтобы до него добраться нужно прочитать весь справочник. Просто потому, что большая часть веществ и материалов классифицирована там по постоянной химической брутто-формуле, а зачем определять теплоту сгорания таких веществ по справочнику? Она рассчитывается, Поэтому, отдавая должность трудам объективно самого лучшего и знающего специалиста России по категорированию, мы тем не менее обращаемся к его справочнику реже, чем к другим.

Мы ожидаем выхода нового труда Геннадия Тимофеевича, в котором будут даны низшие теплоты сгорания лекарств, смесей нефтепродуктов. Как он сообщил нам это будет уже в этом году. Однако информацию и из этого справочника мы, как практические работники, должны будем сравнить с другими источниками, чтобы определить истину.

Из-за такого обилия литературы и приходится специалистам в поисках нужных данных «перелопачивать» гору пожарно-технической литературы, от старых учебников «Пожарной тактики» Демидова, ФХОРТП Абдурагимова, до современных научных статей, выискивая какие-либо значения нужных для расчета величин, обоснованные конкретной ссылкой на конкретный источник. Или, тем счастливцам, которые имеют испытательные лаборатории, калориметры, приходится проводить испытания самостоятельно, чтобы обосновать принятые практические решения.

Кто-то может возразить: «А зачем это нужно? Ведь есть современные программы, а в них «вбиты» уже практически все необходимые данные» . На это мы можем возразить практическим примером. Совсем не давно, уже не как специалисты по расчету пожарных категорий, а как представители Заказчика, мы принимали работу по категорированию не от кого-нибудь, а от из очень авторитетных, Федеральных учреждений МЧС России, представитель которого считал необходимые параметры для категорирования «по программе». В результате в отчете у него было указано:

Низшую теплоту сгорания по материалу картон в официальном (и не самом последнем) учреждении МЧС берут равную 20 МДж/кг по программе.

В другой программе этот же материал имеет низшую теплоту сгорания 16,5 МДж/кг

Тогда как согласно опубликованным источникам, авторами которых являются не последние люди в пожарной науке она составляет от 13,4 до 15 МДж/кг. На рисунке приведен раздел нашего Справочника с указанием соответствующих источников.

И именно это явилось основанием не принять работу, так как в указанных условиях категория помещения была явно завышена, а обосновать эту величину тем, что ее "взяли" из таблицы которая непонятно кем составлена и гуляет на просторах интеренета седьмой год вряд ли убедительно получится.

Так что практический смысл в точном обосновании того или иного проектного решения по категориям безусловно есть. Конечно можно брать то или иное значение "от башки", с "потолка", из "интернета", но это все - до первого грамотного проверяющего, до первого нормального инспектора, который не прогуливал пожарную безопасность в технологических процессах, или, что хуже, до первого въедливого следователя. Поэтому использовать данные вбитые кем-то в какую то программу, это очень похоже на списывание в школе. Все абсолютно как в пятом классе, списал с ошибкой - получил двойку.

В нем мы планируем собрать максимальное количество информации по каждому веществу и материалу, прежде всего нужной для специалистов по категорированию, а впоследствии и для других категорий профессионалов пожарного дела.

Сейчас в Справочнике представлены разные литературные источники - от уже указанных отечественных, до зарубежных. Интересная информация нашлась в монографии Д. Драйздейла «Введение в динамику пожаров » и в работе Philip J. DiNenno, P.E., Dougal Drysdale Craig L. Beyler, W. Douglas Walton, Richard L. P. Custer, John R. Hall, Jr., John M. Watts, Jr. Handbook of Fire Protection Engineering . Полезнейшие статьи Г.Т. Земского о смесях и лекарственных средствах тоже дают необходимые данные. При этом мы не зацикливаемся на «свежих выпусках». Убеждены, что информация, содержащаяся в литературе периода расцвета научной и инженерной пожарной мысли не менее, а зачастую более ценна. Тем более интересно, когда по одному и тому же веществу или материалы разные справочники дают разные значения одного и того же пожароопасного свойства.

Мы будем использовать любые опубликованные источники информации, в случае их отсутствия - проводить испытания и представлять результаты этих испытаний. Поэтому, если Вас интересует низшая теплота сгорания какого-либо материала - пишите на почту указанную на сайте и мы попробуем организовать такие испытания. От Вас - образцы материала. От нас - значение низшей теплоты сгорания, полученной в результате испытаний. Приглашаем к совместному труду все лаборатории, которые захотят принять участие в этом проекте.

Естественно это большая работа, работа на десять - пятнадцать лет. И нам представляется, что лишь по истечению этого времени наш Справочник станет действительно полным. Пока же там содержится всего немногим более ста веществ и материалов, наиболее часто встречающихся в практической работе специалистов, которые проводят определение категорий по пожарной опасности.

С уважением

Группа специалистов по пожарной безопасности

Администратор
05.07.2016

• Комментарии (4)
• Прокомментировать

Уважаемый Геннадий Тимофеевич!

Спасибо за Ваш труд!!

• 03.08.2017

  Геннадий Тимофеевич

  Уважаемый Павел Юрьевич, сообщаю, что поступил в прдажу во ВНИИПО новый справичник: Г.Т.Земский "Огнеопасные свойства неорганических и органических материалов", М., 2016, 971с. В нём, в отличие от первых двух книг, приводятся свойства (в том числе теплоты сгорания) не индивидуальных химических соединений, а материалов.

  № раздела		Наименование раздела
  Предисловие
  		Огнеопасные свойства неорганических материалов
  			Химические элементы
  			Простые соединения
  			Неорганические окислители
  			Несовместимые неорганические вещества
  		Огнеопасные свойства органических материалов
  				Нефтепродукты
  				Моторные топлива
  				Масла, смазки
  				Мазуты, битумы, дёгти и гудроны
  				Вазелины и воски
  				Разбавители и растворители
  				Строительные материалы
  				Красители, краски
  				Грунтовки и шпатлёвки
  				Клеевые составы
  				Полимеры, пластмассы, каучуки
  				Волокна и ткани
  				Другие материалы
  				Пестициды, гербициды
  				Медицинские препараты и материалы
  				Пищевые, кормовые продукты и приправы
  				Другие смесевые композиции
  				Газовые смеси
  				Компоненты, комплексы, композиции, компаунды, катализаторы, отвердители, модификаторы
  				Моющие средства и вспениватели
  				Составы для аэрозольных упаковок
  				Водные растворы и эмульсии
  				Взрывчатые вещества и пиротехнические составы
  				Твёрдые топлива
  				Органические окислители

  Приложения:

Уважаемый коллега, мы можем связать Вас с кафедрой процессов горения Академии ГПС МЧС России. Они проводят испытания веществ и материалов, на возмездной основе. В данном случае необходимо определить низшую теплоту сгорания ядер и шрота кедрового ореха, а далее по методике приведенной в работе: "Расчет основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов" ВНИИПО, 2002, можно будет определить отальные параметры.

Стоимость лабораторного испытания - 30 000 рублей. Договор официальный с Академией ГПС МЧС России через кафедру Процессов горения.

Если это интересно, Вы можете написать мне на почту, указанную в разделе контакты

Добрый день. Я работаю инженером-проектировщиком. В данный момент в работе проект "цех по переработке кедрового ореха". Не могу найти справочные данные по кедровому ореху, пыли выднляемой при обрушение ореха, и скорлупе кедрового ореха. Может вы подскажете где искать?

Приведены физико-химические свойства газообразных, жидких и твердых веществ. Рассмотрены показатели их пожаровзрывоопасности. Приведены численные значения показателей пожаровзрывоопасности свыше 6000 веществ и материалов (в двух книгах).

Описаны средства тушения пожаров. Даны технические характеристики их, особенности применения.

Для инженерно-технических работников пожарной охраны, научно-исследовательских и проектных организаций.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Для решения вопросов обеспечения безопасности технологических процессов, зданий и сооружений, а также обеспечения безопасности людей во время пожаровнеобходимо иметь данные о показателях пожаро - и взрывоопасности веществ и средствах их тушения.

Использование этих данных при разработке систем предупреждения пожаров и систем противопожарной защиты регламентировано Государственнымистандартами в области пожаро - и взрывобезопасности (ГОСТ 12.1.004—88. Пожарная безопасность. Общиетребования; ГОСТ 12.1.010.76. Взрывобезопасность. Общие требования), строительными нормами и правилами.

В соответствии с требованиями ГОСТ 1.26—77сведения о пожаро- и взрывоопасных свойствах должны быть в разделе «требования безопасности» стандартов итехнических условий на вещества и материалы.

Показатели пожаро - и взрывоопасности веществ существенно зависят от метода их определения. Поэтому в нашей стране введена единая система оценкипожарной опасности (ГОСТ 12.1.044—84 Пожаро - и взрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения). Введению этогостандарта предшествовала разработка Всесоюзным научно - исследовательским институтом противопожарной обороны (ВНИИПО) совместно с рядом организаций АН СССР, Высшей школы и отраслевых институтов (Минхимпрома, Минмедпрома и других министерств) методик экспериментального и расчетного определения показателей пожаро - и взрывоопасности.

До введения этого стандарта для оценки пожаро- и взрывоопасности веществ использовали различные методики, часто дающие несопоставимые результаты.

Поэтому основная задача состояла в том, чтобы критически оценить накопленный во ВНИИПО фонд данных (более чем 12 000) о пожаро- и взрывоопасности различных веществ и материалов. Указанный фонд создан на основе экспериментальных данных ВНИВИ, ВНИИПАВ, ВНИИПО, ВНИИСДВ, ВНИИТБХП,ВНИИХимпроект, ВНИИХСЗР, «Гиредмет», ГОСНИИХЛОРПРОЕКТ, КНИИХП НПО «Карболит», Купавинском филиале ВНИХФИ, ЛТИ им. Ленсовета, МИТХТ им. М. В. Ломоносова, МИХМ, МХТИ им. Д. И. Менделеева, НИИМСК, УкрНИИКП, ЦНИЛ по газобезопасности, Челябинском филиале ГИПИЛКП, а также литературных данных, полученных методами, принципиально не отличающимися от методов,изложенных в ГОСТ 12.1.044—84.

Систематизация помещенных в справочник данных выполнена по разработанной по ВНИИПО методике оценки показателей пожаро- и взрывоопасностивеществ и материалов. Результаты показали, что экспериментальные данные имеют различную степень точности. Это обусловлено использованием разными авторами неодинаковых методов исследования и различной чистотой исходных веществ.

Приведенные в справочнике численные данные о пожаровзрывоопасных свойствах веществ и материалов и средствах их тушения в соответствии с ГОСТ 8.310—78 относятся к категории информационных.

Все замечания и предложения по улучшению справочника будут приняты авторским коллективом сблагодарностью.

2. СИСТЕМА ОЦЕНКИ ПОЖАРО - И ВЗРЫВООПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

2.1. ПОКАЗАТЕЛИ ПОЖАРО - И ВЗРЫВООПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

Отечественная система оценки пожарной опасности веществ и материалов регламентирована ГОСТ 12.1.044—84 «Пожаровзрывоопасность веществ иматериалов. Номенклатура показателей и методы ихопределения». В соответствии с этим стандартом при оценке пожарной опасности веществ различают: газы — вещества, абсолютное давление паровкоторых при 50 °С равно или более 300 кПа иликритическая температура которых менее 50 °С; жидкости — вещества с температурой плавления (каплепадения) менее 50 °С; твердые вещества и материалы с температуройплавления (каплепадения) более 50 °С; пыли — диспергированные твердые вещества и материалы с частицами размером менее 850 мкм.

Перечень показателей, характеризующих пожаро - и взрывоопасность веществ, приведен в табл. 2.1; определения показателей даны в табл. 2.2.

2.2. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРО - И ВЗРЫВООПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

Группа горючести. Методы определения горючести основаны на создании температурных условий, наиболее способствующих горению, и оценке поведенияиспытуемых веществ и материалов в этих условиях.

Горючесть газов определяют по наличиюконцентрационных пределов распространения пламени: если газ имеет пределы распространения пламени, то его относят к горючим; если не имеет — к негорючим. Если газ не имеет пределов распространения пламени, но имеет температуру самовоспламенения, то его считают трудногорючим. Следует помнить, что трудногорючий газ при нагреве может стать горючим.

Группу горючести жидкостей и плавящихся твердых веществ определяют с помощью прибора, схемакоторого показана на рис. 2.1. В качестве нагревательного устройства используют тигельную электропечь,позволяющую создавать температуру до 900 °С.

При проведении испытаний электропечь нагревают до 900± 10 °С. Образец массой 10 г помещают в тигель и опускают в печь. Продолжительность нагревания образца составляет примерно 3 мин. Если образец втечение этого времени не воспламеняется или начинает интенсивно кипеть без воспламенения, испытаниепрекращают, а результат считают отказом.

Испытанию подвергают пять образцов исследуемого вещества. Если хотя бы в одном из пяти испытаний образец воспламенится, ему дают возможностьразгореться, затем тигель с горящим образцом выносят из электропечи, включают секундомер и определяют продолжительность самостоятельного горения образца.

Если образец вне печи самостоятельно горит менее 5 с, то исследуемое вещество относят к группетрудногорючих. При времени самостоятельного горения 5 с и более проводят дополнительное испытание для определения температуры воспламенения и группы горючести. При наличии температуры воспламенения вещество относят к горючим, в отсутствие — к трудногорючим. Горючесть твердых материалов определяют по трем независимым методам. Группу горючих материалов выделяют по методу «огневой трубы», группутрудногорючих — по методу керамической трубы (КГ) игруппу негорючих — по методу испытаний на негорючесть. Схема прибора «огневая труба» представлена на рис. 2.2. Прибор состоит из камеры горения,представляющей собой стальную трубу внутренним диаметром 50 мм и длиной 165 мм. Подготовленный к испытанию образец подвешивают на крючок держателя по центру камеры. Под образец устанавливают зажженнуюгорелку с высотой пламени 40 мм. После зажигания образца горелку убирают и фиксируют время самостоятельного горения. Максимальное время зажигания образца не превышает 2 мин. После завершения эксперимента определяют потерю массы образца. Материал относят к группе горючих при выполнении одного из следующих условий: самостоятельное пламенное горение или тление хотя бы у одного из шести испытанных образцовпродолжается более 60 с, и потеря массы превышает 20 %; самостоятельное горение продолжается менее 60 с, но пламя распространяется по всей поверхности образца при одновременной потере массы не менее чем у двух образцов более 90 %; самостоятельное пламенное горение композиционных материалов, состоящих из горючих и негорючих компонентов, продолжается менее 60 с, но пламя распространяется по всей поверхности образца, и при этомвыгорает вся органическая часть материала; самостоятельное пламенное горение композиционных материалов продолжается более 60 с, потеря массы составляет менее 20 %. В этом случае потерю относят только к массе органической части материала.

Если указанные условия не выполняются, тоиспытания материала продолжают по методу КТ. Схема прибора КТ показана на рис. 2.3. Прибор состоит изкерамической огневой камеры прямоугольной или цилиндрической формы высотой 300 мм. Площадь поперечного сечения огневой камеры составляет 1,44- 102 см.Камера установлена на металлическую цилиндрическую подставку, снабженную поворотной заслонкой длярегулирования подачи воздуха в зону горения и поддоном для сбора твердых продуктов сгорания. Для испытаний готовят четыре образца исследуемого материала длиной 150 мм, шириной 60 мм и фактической толщиной, не превышающей 10 мм. Образцы пенопластов должны быть толщиной 30 мм. Масса образца должна быть не менее 6 г. Сыпучие вещества и материалы испытывают в корзиночках.

Внутреннюю поверхность камеры горения передкаждым испытанием покрывают двумя-тремя слоями алюминиевой фольги.

Исследуемый образец закрепляют в держателе,зажигают газовую горелку и включают потенциометр. Ротаметром устанавливают такой расход газа в газовой горелке, при котором контролируемая в течение 2—3 мин температура газообразных продуктов горения в центре верхнего патрубка зонта составляет 200± ±5 °С. Затем в камеру горения на 5 мин вводят исследуемый образец для выявления времени зажигания, определяемого по характеру температурной кривой, записанной на диаграммной ленте потенциометра.

За время зажигания принимают время достижения максимальной температуры. После определения времени зажигания проводят три испытания с образцами исследуемого материала и одно тарировочное испытание с асбестоцементной плитой, воздействуя на каждый образец пламенем горелки втечение найденного времени зажигания. После истечения времени зажигания прекращают подачу газа в горелку и оставляют образец в огневой камере до остывания на 20 мин, считая с момента ввода образца внутрь камеры.

При проведении испытаний образец материалапомещают в держатель и опускают на 20 мин внутрь нагретой печи. Через каждые 10 с фиксируют показания трех термопар. Рабочий спай первой термопарырасположен на расстоянии 10 мм от стенки печи посередине зоны постоянной температуры, рабочий спай второй термопары находится в центре образца, рабочий спай третьей — на поверхности образца (по середине его высоты). Образец взвешивают до и после проведения испытаний. Проводят пять параллельныхиспытаний.

Материал относят к негорючим, если выполняются следующие условия: среднее из всех максимальных показаний термопар в печи и на наружной поверхности образца непревышает более чем на 50 °С первоначально установленную температуру печи; средняя потеря массы образцов не превышает 50 % их начальной массы до введения в печь; среднее из всех отмеченных максимальных значений продолжительности пламенного горения не превышает 10 с.

Температура вспышки. Для определения температуры вспышки заданную массу вещества нагревают с заданной скоростью, периодически зажигая выделяющиеся пары и визуально оценивая результаты зажигания. Температуру вспышки экспериментально определяют в приборах закрытого (з. т.) * и открытого (о. т.) типов.

Схема прибора закрытого типа показана на рис. 2.5. В качестве реакционного сосуда используют металлический тигель с внутренним диаметром 51 мм и высотой 56 мм. Тигель закрыт крышкой, на которойрасположены: зажигательное устройство, заслонка споворотным устройством и мешалка. Тигель, крышку и мешалку изготавливают из материалов, не вступающих в химическое взаимодействие с испытуемыми веществами, например из нержавеющей стали.

Перед проведением измерений образцы легколетучих жидкостей с температурой кипения до 100 °С охлаждают до 0 °С, образцы вязких жидкостей нагревают до текучести. Вначале проводят предварительное испытание для получения ориентировочного значениятемпературы вспышки.

А. Я. Корольченко Д. А. Корольченко

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения

СПРАВОЧНИК

Издание второе, переработанное и дополненное

Москва Ассоциация “Пожнаука”

ÓÄÊ 66

А. Я. Корольченко, Д. А. Корольченко. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-õ ÷. - 2-å изд., перераб. и доп. - М.: Асс. “Пожнаука”, 2004. - Ч. I. - 713 с.

ISBN 5-901283-02-3

Справочник в двух частях.

В справочнике описана современная система оценки пожаровзрывоопасности веществ и материалов, включающая экспериментальные и расчетные методы.

Приведены общие сведения о пожаротушении, свойства средств тушения, рекомендации по средствам и способам тушения.

Представлены данные о пожаровзрывоопасных свойствах более 6500 веществ и материалов, используемых в различных отраслях промышленности: химической, нефтехимической, газоперерабатывающей, медицинской, деревоперерабатывающей и др., а также строительстве.

Справочник предназначен для работников проектных, научно-исследовательских организаций, промышленных предприятий, специалистов пожарной охраны.

ÓÄÊ 66

ВВЕДЕНИЕ

нание пожаровзрывоопасных свойств веществ является основой инженерных методов Ç обеспечения безопасности зданий и сооружений, технологических процессов и оборудования, безопасности людей. Эти данные необходимы для разработки мер предотвращения возникновения пожаров и взрывов, а также для оценки условий их развития и подавления.

Пожаровзрывоопасные вещества постоянно присутствуют в процессах, реализуемых в химической, нефтехимической, газовой, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности, на транспорте, в строительстве, т.е. практически во всех сферах деятельности человека.

Взрывы в угольных шахтах еще в первой половине 19 века обусловили необходимость изучения причин их возникновения и развития.

Рост отраслей промышленности, связанных с переработкой горючих веществ и материалов, сопровождался увеличением числа пожаров и взрывов, возрастанием тяжести их последствий. Одновременно увеличивался объем исследований опасных свойств веществ.

В нашей стране первое обобщение опыта оценки пожаровзрывоопасности веществ было осуществлено в 1966 г. путем публикации справочника под общей редакцией И. В. Рябова “Пожарная опасность веществ и материалов”, в котором были приведены данные более чем по 1000 веществ. Затем справочник был переиздан в 1970 г.

Спустя двадцать лет издательством “Химия” был выпущен справочник “Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения” под редакцией А. Н. Баратова и А. Я. Корольченко. В это издание включены данные по веществам, полученные в двадцати лабораториях Советского Союза.

Увеличение масштабов исследований пожаровзрывоопасности веществ сопровождалось усовершенствованием методов испытаний. Некоторые из них, например, метод измерения температуры вспышки, не изменялись на протяжении десятилетий. Другие претерпевали значительные изменения. Так, определение концентрационных пределов распространения пламени - фундаментальных характеристик пожаровзрывоопасности - в те- чение более пятидесяти лет во всем мире производилось на установке, разработанной Ковардом и Джонсом в Горном бюро США. Измерения проводились в вертикальной стеклянной трубе высотой 1,5 м и диаметром 5 см. В 70-е годы прошлого века проф. А. Н. Баратовым с сотр. было установлено, что использование подобной установки для измерения пределов распространения пламени в “медленногорящих” смесях приводит к получению ошибочных результатов. Объективные данные могут быть получены в сосудах диаметром не менее 20 см. Появление методики А. Н. Баратова потребовало пересмотра всех ранее полученных данных о пределах распространения пламени.

При подготовке настоящего справочника авторы стремились максимально использовать данные о пожаровзрывоопасных свойствах веществ, опубликованные в отечественной и зарубежной литературе. Сложность этой задачи обусловлена несовпадением ряда методов измерений. Например, принятые в России методы определения дымообразующей способности строительных материалов и токсичности продуктов горения настолько существенно отличаются от методов, используемых в США и европейских странах, что исполь-

зование зарубежных данных по этим показателям в отечественной практике становится невозможным.

Существенным фактором, влияющим на значения показателей пожаровзрывоопасности, является наличие примесей в образцах веществ, которые применялись в экспериментах. К сожалению, далеко не все исследователи приводят состав образцов.

При систематизации помещаемых в справочнике экспериментальных данных возник вопрос о проверке их правильности, т.к. в большинстве опубликованных работ проверка результатов экспериментов не проводилась. В связи с этим была разработана методика оценки достоверности данных о показателях пожаровзрывоопасности. Данная методика включает анализ методов определения показателей, учет влияния примесей на измеряемые параметры, оценку соответствия измеренных величин данным теоретического прогноза. В результате оценки достоверности в справочник включены только те данные, которые не противоречат современным представлениям о предельных условиях горения.

В настоящее издание включены расчетные методы определения показателей пожаровзрывоопасности. Некоторые из них основаны на фундаментальных закономерностях возникновения и распространения пламени, другие - на твердо установленных эмпири- ческих зависимостях между показателями пожаровзрывоопасности и физико-химически- ми свойствами веществ. Следует подчеркнуть, что в ряде случаев расчетные методы позволяют получать данные, по точности не уступающие экспериментально определенным величинам.

ольшинство приведенных в справочнике веществ являются индивидуальными химиче- Á скими соединениями. Поэтому данные о величинах показателей пожаровзрывоопасности относятся к образцам веществ, не содержащих примесей, влияющих на величину этих показателей. Во всех иных случаях приведены сведения о составе испытанных образцов.

Все вещества расположены в алфавитном порядке. При этом каждая статья начинается с наиболее распространенного названия вещества. Далее приводятся синонимы. Например: ацетон, 2-пропанон, диметилкетон.

Названия веществ по международной номенклатуре химических соединений IUPAC приведены в тех случаях, когда они действительно применяются. Сложные названия многофункциональных химических соединений, например органических красителей, как правило, не приведены. Они заменены торговыми общеупотребительными названиями.

Эмпирические формулы неорганических соединений представлены в их обычном виде, например кальция карбид СаС2 . Формулы органических и элементоорганических веществ представлены следующим порядком элементов: C, Н, О, N, S, F, Cl, Br, I, затем все другие элементы в алфавитном порядке символов. Соли органических кислот с минеральными кислотами написаны через точку: NH2 –NH2 · (H2 SO4 ). Подобным образом представлена кристаллизационная вода.

Молекулярная масса указана по Международным таблицам 1977 г. и округлена таким образом, чтобы погрешность составила от 3 до 30 единиц последнего десятичного знака.

Плотность указана при стандартных условиях: температуре 25 °С и давлении 101,325 кПа. Для газов плотность в сжиженном состоянии указана при температуре кипения.

Температуры плавления и кипения указаны для индивидуальных веществ при стандартном давлении 101,325 кПа.

Зависимость давления насыщенного пара от температуры в основном указана в виде уравнения Антуана (давление насыщенного пара приведено в кПа).

Теплота (энтальпия) образования и теплота сгорания вещества указаны для газообразного состояния (в том числе для жидкостей) при 25 °С и давлении 101,325 кПа.

При пользовании справочником следует иметь в виду, что начиная с 1998 г. в России действуют две системы оценки пожарной опасности веществ и материалов: система, предусмотренная ГОСТ 12.1.044–89 “Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения”, и система, предусмотренная СНиП 21.01.97* “Пожарная безопасность зданий и сооружений”. Последняя распространяется только на строительные материалы.

Между указанными системами имеются существенные различия. Так, ГОСТ 12.1.044–89 предусмотрено деление всех веществ и материалов на три группы горючести: негорючие, трудногорючие и горючие. СНиП 21.01.97* по горючести разделяет строительные материалы на две группы: негорючие и горючие. Далее горючие материалы классифицируются по четырем подгруппам: Г1 - слабогорючие, Г2 - умеренногорючие, Г3 - нормальногорючие, Г4 - сильногорючие. Поэтому одни и те же материалы в зависимости от области применения могут иметь различные характеристики горючести.

2. Система оценки пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов

2.1. Показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов

соответствии с ГОСТ 12.01.044–89 “Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Â Номенклатура показателей и методы их определения” при оценке пожарной опасности веществ различают:

газы - вещества, абсолютное давление паров которых при 50 °С равно или более 300 кПа или критическая температура которых менее 50 °С;

жидкости - вещества с температурой плавления (каплепадения) менее 50 °С;

твердые вещества и материалы с температурой плавления (каплепадения) более 50 °С;

пыли - диспергированные твердые вещества и материалы с частицами размером менее 850 мкм.

Перечень показателей, характеризующих пожаровзрывоопасность веществ, приведен в табл.2.1; определения показателей даны в табл. 2.2.

ТАБЛИЦА 2.1. Показатели, характеризующие пожаро- и взрывоопасность веществ и материалов

Продолжение табл. 2.1.