Что относится к легковоспламеняющимся веществам. Пожар класса «B» — горение жидких веществ
Легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ) - это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61°С
К легковоспламеняющимся жидкостям относятся бензин, ацетон, бензол, толуол, некоторые спирты, эфиры и т.п.
Температура вспышки - наименьшая температура горючего вещества, при которой пары над поверхностью горючего вещества способны вспыхивать при контакте с открытым источником огня; устойчивое горение при этом не возникает. По этому показателю ЛВЖ делятся:
Легковоспламеняющиеся жидкости с низкой температурой вспышки и жидкости, имеющие температуру вспышки в закрытом тигле ниже минус 18С или имеющие температуру вспышки в сочетании с другими опасными свойствами, кроме легковоспламеняемости;
Легковоспламеняющиеся жидкости со средней температурой вспышки - жидкости с температурой вспышки в закрытом тигле от минус 18 до плюс 23С;
Легковоспламеняющиеся жидкости с высокой температурой вспышки - жидкости с температурой
вспышки от 23 до 61С включительно в закрытом тигле.
Товары: моторные топлива (бензин, авиационный керосин, дизельное топливо), духи, лосьоны, пищевые спиртосодержащие жидкости, Уайт-спирит.
Товары ЛВЖ могут попадать в атмосферу при несоблюдении температурных режимов хранения или при хранении их в негерметично закрытой таре. Концентрация паров ЛВЖ в воздушном пространстве внутри тары всегда выше верхнего концентрационного предела воспламенения (ВКПВ) для жидкостей I разряда и выше и близка к ВКПВ для жидкостей II разряда. При выходе из горловины через неплотности в укупорке пары разбавляются воздухом, и в некотором объеме рядом с емкостью образуется зона взрывоопасных концентрации. Поскольку пары этих жидкостей тяжелее воздуха, при отсутствии вентиляции они могут скапливаться в нижних частях складских помещений, что создает условия для длительного сохранения опасной обстановки. Поэтому следует строго соблюдать нормы и режимы хранения ЛВЖ, не допуская размещения их запасов в подвальных невентилируемых помещениях.
В лабораторных помещениях не допускается хранение даже небольших количеств ЛВЖ с температурой кипения ниже 50 °С (пентан, сероуглерод, диэтиловый эфир). В конце рабочего дня остатки таких растворителей следует вынести в специальное холодное помещение. Хранение прочих ЛВЖ, в соответствии с нормами, утвержденными руководителем организации, допускается в толстостенных бутылках вместимостью не более 1 л, снабженных герметичными пробками. Бутылки с ЛВЖ помещают в специальные металлические ящики, установленные вдали от источников тепла. Запрещается выливать отходы ЛВЖ в канализацию.
Одной из причин разрушения стеклянной тары могут послужить температурные колебания окружающей среды. Необходимо строго следить, чтобы емкости с ЛВЖ не оказались рядом с нагретыми предметами и не освещались прямыми лучами солнца. При температуре 58 °С внутри герметично закрытой емкости с пентаном создается давление, в 2 раза превышающее атмосферное, что может вызвать разрушение стеклянных бутылок, имеющих механические повреждения. Для этилового эфира такое же избыточное давление достигается при 56 °С, для метилформиата - при 51,9 °С, для трихлорфторметана - при 44,1 °С, для этиламина - при 35,7 °С.
Гораздо более высокие давления развиваются при повышении температуры в тех случаях, когда тара заполнена жидкостью полностью, без воздушного пространства. Расчет показывает, что для разрушения даже неповрежденных стеклянных бутылей, заполненных органическими растворителями «под пробку», достаточно повышения температуры всего на 5-10 °С. Для предотвращения подобных явлений при расфасовке жидкостей тару не доливают примерно на 10%.
При замерзании органических жидкостей в стеклянных бутылках, как правило, не происходит их разрушения. Однако водные растворы в процессе замерзания расширяются и разрушают даже очень прочную тару. Аварии подобного рода особенно опасны тем, что пролив жидкости может остаться долгое время незамеченным, в результате чего образуется значительный объем взрывоопасной смеси, как это произошло в описанном ниже случае.
Для создания НКПРП паров над поверхностью жидкости достаточно нагреть до температуры, равной НТПРП, не всю массу жидкости, а лишь только ее поверхностный слой.
При наличии ИЗ такая смесь будет способна к воспламенению. На практике чаще всего используются понятия температура вспышки и воспламенения.
Под температурой вспышки понимают наименьшую температуру жидкости, при которой над ее поверхностью в условиях специальных испытаний образуется концентрация паров жидкости, способная к воспламенению от ИЗ, но скорость их образования недостаточна для последующего горения. Таким образом, как при температуре вспышки, так и при нижнем температурном пределе воспламенения над поверхностью жидкости образуется нижний концентрационный предел воспламенения, однако в последнем случае HKПРП создается насыщенными парами. Поэтому температура вспышки всегда несколько выше, чем НТПРП. Хотя при температуре вспышки имеет место кратковременное воспламенение паров в воздухе, которое не способно перейти в устойчивое горение жидкости, тем не менее при определенных условиях вспышка паров жидкости способна явиться источником возникновения пожара.
Температура вспышки принята за основу классификации жидкостей на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие жидкости (ГЖ). К ЛВЖ относятся жидкости, имеющие температуру вспышки в закрытом тигле 61 0 С или в открытом 65 0 С и ниже, к ГЖ – с температурой вспышки в закрытом тигле более 61 0 С или в открытом тигле 65 0 С.
I разряд – особо опасные ЛВЖ, к ним относятся легко воспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки от -18 0 С и ниже в закрытом тигле или от -13 0 С и ниже в открытом тигле;
II разряд – постоянно опасные ЛВЖ, к ним относятся легко воспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки выше -18 0 С до 23 0 С в закрытом тигле или от -13 до 27 0 С в открытом тигле;
III разряд – ЛВЖ, опасные при повышенной температуре воздуха, к ним относятся легко воспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки от 23 до 61 0 С в закрытом тигле или от 27 до 66 0 С в открытом тигле.
В зависимости от температуры вспышки устанавливают безопасные способы хранения, транспортирования и применения жидкостей для различных целей. Температура вспышки жидкостей, принадлежащих к одному и тому же классу, закономерно изменяется с изменением физических свойств членов гомологического ряда (табл. 4.1).
Таблица 4.1.
Физические свойства спиртов
Молекулярная |
Плот-ность, |
Температура, К |
||
Метиловый СН 3 ОН | ||||
Этиловый С 2 Н 5 ОН | ||||
н-Пропиловый С 3 Н 7 ОН | ||||
н-Бутиловый С 4 Н 9 ОН | ||||
н-Амиловый С 5 Н 11 ОН |
Температура вспышки повышается с увеличением молекулярной массы, температуры кипения и плотности. Эти закономерности в гомологическом ряду говорят о том, что температура вспышки связана с физическими свойствами веществ и сама является физическим параметром. Необходимо отметить, что закономерность изменения температуры вспышки в гомологических рядах нельзя распространятьна жидкости, принадлежащие к разным классам органических соединений.
При смешении горючих жидкостей с водой или четы-реххлористым углеродом давление горючих паров при той же температуре понижается, что приводит к повышению температуры вспышки. Можно разбавить горючую жидкость до такой степени, что получившаяся смесь не будет иметь температуру вспышки (см. табл. 4.2).
Практика пожаротушения показывает, что горение хорошо растворимых в воде жидкостей прекращается, когда концентрация горючей жидкости достигает 10-25 %.
Таблица 4.2.
Для бинарных смесей горючих жидкостей, хорошо растворимых друг в друге, температура вспышки находится между температурами вспышки чистых жидкостей и приближается к температуре вспышки одной из них в зависимости от состава смеси.
С повышением температуры жидкости скорость испарения увеличивается и при определенной температуре достигает такой величины, что раз подожженная смесь продолжает гореть после удаления источника воспламенения. Такую температуру жидкости принято называть температурой воспламенения . Для ЛВЖ она отличается на 1-5 0 С от температуры вспышки, а для ГЖ – на 30-35 0 С. При температуре воспламенения жидкостей устанавливается постоянный (стационарный) процесс горения.
Между температурой вспышки в закрытом тигле и нижним температурным пределом воспламенения имеется корреляционная связь, описываемая формулой:
Т вс – Т н.п. = 0,125Т вс + 2. (4.4)
Это соотношение справедливо при Т вс < 433 К (160 0 С).
Существенная зависимость температур вспышки и воспламенения от условия эксперимента вызывает определенные трудности при создании расчетного метода оценки их величин. Одним из наиболее распространенных из них является полуэмпирический метод, предложенный В. И. Блиновым:
, (4.5)
где Т вс – температура вспышки, (воспламенения), К;
р вс – парциальное давление насыщенного пара жидкости при температуре вспышки (воспламенения), Па;
D 0 – коэффициент диффузии паров жидкости, м 2 /с;
n – количество молекул кислорода, необходимое для полного окисления одной молекулы горючего;
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости отличаются по такой характеристике, как температура вспышки. Температура вспышки – это температура жидкости, при которой пары над поверхностью жидкости могут вспыхнуть от воздействия открытого источника огня. Легковоспламеняющиеся жидкости имеют температуру вспышки не выше 61оС, горючие жидкости – выше 61оС.
Виды ЛВЖ и ГЖ
Легковоспламеняющиеся жидкости бывают трех разрядов: особо опасные (первый разряд), постоянно опасные (второй разряд), опасные при повышенной температуре воздуха (третий разряд). Температура вспышки особо опасных ЛВЖ -13оС. Характерной особенностью особо опасных ЛВЖ является необходимость определенных условий их транспортировки, т.к. при нарушении герметичности сосуда хранения, пары жидкости могут быстро распространиться и воспламениться на расстоянии от емкости. К таким жидкостям относятся ацетон, некоторые сорта бензина, эфир, петролейный эфир, диэтиловый эфир, гексан, изопентан, циклогексан.
ЛВЖ второго разряда имеют температуру вспышки от -13 до +23оС. Такие жидкости имеют способность воспламеняться при комнатной температуре в случае соединения их паров с воздухом. Это такие жидкости, как этиловый спирт, бензол, метилацетат, этилацетат, этилбензол, октан, толуол, изооктан, низшие спирты, диоксоланы и диоксаны
ЛВЖ третьего разряда – это легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки от +23 до +60оС. Такие жидкости воспламеняются только при условии наличия в непосредственной близости источника огня. К ним относятся следующие жидкости: скипидар, сольвент, уайт-спирт, ксилол, циклогексанон, амилацетат, бутилацетат, хлорбензол.
Горючие жидкости имеют свойство самостоятельного горения при температуре вспышки выше 61оС. К горючим жидкостям относятся мазут, масла (вазелиновое, касторовое), дизельное топливо, глицерин, этиленгликоль, гексиловый спирт, гексадекан, анилин. Такие жидкости могут храниться в открытых емкостях и резервуарах (например, в бочках), в том числе на открытом воздухе. При работе с легковоспламеняющимися и горючими жидкости следует помнить о необходимости соблюдения противопожарных правил хранения, транспортировки и использования.
(ППБ 01-03, пп.514-525)
514. Обвалования вокруг резервуаров, а также переезды через них должны находиться в исправном состоянии. Площадки внутри обвалования должны быть спланированы и засыпаны песком.
эксплуатация негерметичных оборудования и запорной арматуры;
эксплуатация резервуаров, имеющих перекосы и трещины, а также неисправные оборудование, контрольно-измерительные приборы, подводящие продуктопроводы и стационарные противопожарные устройства;
наличие деревьев и кустарников в каре обвалований;
установка емкостей на горючее или трудногорючее основания;
переполнение резервуаров и цистерн;
отбор проб из резервуаров во время слива или налива нефти и нефтепродуктов;
слив и налив нефти и нефтепродуктов во время грозы.
516. Дыхательные клапаны и огнепреградители необходимо проверять в соответствии с технической документацией предприятий-изготовителей.
При осмотрах дыхательной арматуры необходимо очищать клапаны и сетки от льда. Отогрев их следует производить только пожаробезопасными способами.
517. Отбор проб и замер уровня необходимо производить при помощи оборудования, исключающего искрообразование.
518. Хранение в таре жидкостей с температурой вспышки выше 120 град. С в количестве до 60 м3 допускается в подземных хранилищах из горючих материалов при условии устройства пола из негорючих материалов и засыпки покрытия слоем утрамбованной земли толщиной не менее 0,2 м.
519. Совместное хранение ЛВЖ и ГЖ в таре в одном помещении разрешается при их общем количестве не более 200 м3.
520. В хранилищах при ручной укладке бочки с ЛВЖ и ГЖ должны устанавливаться на полу не более чем в 2 ряда, при механизированной укладке бочек с ГЖ - не более 5, а ЛВЖ - не более 3.
Ширина штабеля должна быть не более 2 бочек. Ширину главных проходов для транспортирования бочек следует предусматривать не менее 1,8 м, а между штабелями - не менее 1 м.
521. Хранить жидкости разрешается только в исправной таре. Пролитая жидкость должна немедленно убираться.
522. Открытые площадки для хранения нефтепродуктов в таре должны быть огорожены земляным валом или негорючей сплошной стенкой высотой не менее 0,5 м с пандусами для прохода на площадки.
Площадки должны возвышаться на 0,2 м над прилегающей территорией и быть окружены кюветом для отвода сточных вод.
523. В пределах одной обвалованной площадки допускается размещать не более 4 штабелей бочек размером 25 х 15 м с разрывами между штабелями не менее 10 м, а между штабелем и валом (стенкой) - не менее 5 м.
Разрывы между штабелями двух смежных площадок должны быть не менее 20 м.
524. Над площадками допускается устройство навесов из негорючих материалов.
525. Не разрешается разливать нефтепродукты, а также хранить упаковочный материал и тару непосредственно в хранилищах и на обвалованных площадках.
7.3.11. Легковоспламеняющаяся жидкость (в дальнейшем ЛВЖ) - жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61 °С.
К взрывоопасным относятся ЛВЖ, у которых температура вспышки не превышает 61 °С, а давление паров при температуре 20°С составляет менее 100 кПа (около 1 ат).
За последнее десятилетие возрос резервуарный парк хранения нефти и нефтепродуктов, построено значительное количество подземных железобетонных резервуаров объемом 10, 30 и 50 тыс. м 3 , металлических наземных резервуаров объемом 10 и 20 тыс. м 3 , появились конструкции резервуаров с понтонами и плавающими крышами объемом 50 тыс. м 3 , в Тюменской области построены резервуары объемом 50 тыс. м на свайном основании.
Развиваются и совершенствуются средства и тактика тушения пожаров нефти и нефтепродуктов.
Резервуарные парки разделяются на 2 группы.
Первая - сырьевые парки нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов; базы нефти и нефтепродуктов. Эта группа разделяется на 3 категории в зависимости от вместимости парка, тыс. м 3 .
Св. 100............................................ 1
20-100.................................... 2
До 20............................................... 3
Вторая группа - это резервуарные парки, которые входят в состав промышленных предприятий, объем которых составляет для подземных резервуаров с ЛВЖ 4000 (2000), для ГЖ 20 000 (10 000) м 3 . В скобках приведены цифры для наземных резервуаров.
Классификация резервуаров. По материалу: металлические, железобетонные. По расположению: наземные и подземные. По форме: цилиндрические, вертикальные, цилиндрические горизонтальные, шаровые, прямоугольные. По давлению в резервуаре: при давлении, равном атмосферному, резервуары оборудуют дыхательной аппаратурой, при давлении, выше атмосферного, т. е. 0,5 МПа,- предохранительными клапанами.
Резервуары в парках могут размещаться группами или отдельно.
Для ДВЖ общая вместимость
группы резервуаров с плавающей крышей или понтонами составляет не более 120, а со стационарными крышами - до 80 тыс. м 3 .
Для ГЖ вместимость группы резервуаров не превышает 120 000 м 3 .
Разрывы между наземными группами - 40 м, подземными - 15 м. Проезды шириной 3,5 м с твердым покрытием.
Противопожарное водоснабжение должно обеспечивать расход воды на охлаждение наземных резервуаров (кроме резервуаров с плавающей крышей) на весь периметр согласно СНиПу.
Запас воды на тушение должен быть на 6 ч для наземных резервуаров и 3 ч для подземных.
Канализация в обваловании рассчитывается на суммарный расход: подтоварной воды, атмосферной воды и 50 % расчетного расхода на охлаждение резервуаров.
Особенности развития пожаров. Пожары в резервуарах обычно начинаются со взрыва паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара и срыва крыши или вспышки «богатой» смеси без срыва крыши, но с нарушением целостности ее отдельных мест.
Сила взрыва, как правило, большая у тех резервуаров, где имеется большое газовое пространство, заполненное смесью паров нефтепродукта с воздухом (низкий уровень жидкости).
В зависимости от силы взрыва в вертикальном металлическом резервуаре может наблюдаться обстановка:
крыша срывается полностью, ее отбрасывает в сторону на расстояние 20-30 м. Жидкость горит на всей площади резервуара;
крыша несколько приподнимается, отрывается полностью или частично, затем задерживается в полупогруженном состоянии в горящей жидкости (рис. 12.11);
крыша деформируется и образует небольшие щели в местах крепления к стенке резервуара, а также в свар-
ных швах самой крыши. В этом случае горят пары ЛВЖ над образованными щелями. При пожаре в железобетонных заглубленных (подземных) резервуарах от взрыва происходит разрушение кровли, в которой образуются отверстия больших размеров, затем в процессе пожара может произойти обрушение покрытия по всей площади резервуара из-за высокой температуры и невозможности охлаждения их несущих конструкций.
У цилиндрических горизонтальных, сферических резервуаров при взрыве чаще всего разрушается днище, в результате чего жидкость разливается на значительную площадь, создается угроза соседним резервуарам и сооружениям.
Состояние резервуара и его оборудования после возникновения пожара определяет способ тушения и