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.
Взрыв - процесс чрезвычайно быстрого, под влиянием внешнего источника воспламенения, химического превращения вещества, сопровождающегося выделением газов и большого количества тепла, нагревающего эти газы до высокой температуры, в результате чего газы совершают работу.
Взрывная способность горючих газов, паров и пыли в воздухе сохраняется в определенных интервалах их концентраций. Существуют нижние и верхние концентрационные и температурные пределы распространения пламени.
Нижний (верхний) концентрационные пределы распространения пламени - минимально (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при которой возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.
Невозможность воспламенения горючей смеси при концентрации ниже НКПРП объясняется малым количеством горючего вещества и избытком воздуха. Чем меньше коэффициент избытка воздуха, тем больше скорость горения и выше давление паров при взрыве.
Верхний концентрационный предел распространения пламени характеризуется избытком горючего и малым количеством воздуха.
Чем ниже нижний концентрационный предел и больше концентрационная область распространения пламени, тем большую пожарную опасность они представляют.
В первом случае взрыв не происходит из-за недостатка горючего вещества, во втором - из-за недостатка воздуха (кислорода), необходимого для окисления горючего вещества.
Температурные пределы воспламенения паров в воздухе определяются температурами вещества, при которых его насыщенные пары образуют концентрации, соответствующие нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения.
Категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
В соответствии с общесоюзными нормами технологического проектирования все производственные здания и помещения по взрывопожарной опасности подразделяются на категории А, Б, В1 - В4, Г и Д (табл. 2).
Таблица 2
Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
Категория помещен. |
Характеристика веществ и материалов, находящихся (образующихся) в помещении |
А взрыво-пожаро-опасная |
Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа. |
Б взрывопожароопасная |
Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. |
В1–В4 пожаро-опасная |
Горючие и трудно горючие жидкости, твердые горючие и трудно горючие вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или применяются, не относятся к категориям А или Б. |
Г |
Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива. |
Д |
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. |
Токсичные и пожароопасные свойства веществ
Вещество и формула |
Характеристика вещества |
Плотность паров и газов по воздуху |
Температура кипения |
Температура вспышки |
Температура воспламенения |
Предельнодопустимая концентрация, мг/мі |
Пределы воспламенения смеси с воздухом (нижний-верхний) |
Токсическое действие (характер действия на организм человека) |
Азота оксиды (в пересчете на NO2) |
Бурый газ, при низких тепературах жидкость |
1,45 |
21,3 |
- |
- |
5 |
С парами многих органических веществ дает взрывчатые смеси |
Вызывает общую слабость, головокружение, онемение ног, раздражение дыхательных путей, отравление, отек легких. |
Аммиак NH3 |
Бесцветный горючий газ с резким запахом |
0,597 |
33,4 |
- |
650 |
20 |
15 - 28 |
Вызывает острое раздражение слизистых оболочек, удушье |
Ацетилен С2Н2 |
Бесцветный горючий взрывоопасный газ |
0,9107 |
83,6 |
- |
335 |
- |
2,5 - 100 |
Обладает наркотическим действием. Отравления вызываются примесями, главным образом фосфористым водородом. |
Бензины |
Бесцветные лековоспламеняющиеся жидкости |
2,7-3,5 |
- |
-17 - 44 |
255-474 |
100 - 300 |
0,76 - 8,12 |
Слабый наркотик, отравления возможны изредка. Может вызвать хронические дерматиты, экземы кожи |
Бензол С6Н6 |
Бесцветная лековоспламеняющаяся жидкость |
2,77 |
80,1 |
-11 |
562 |
5 |
1,4 - 7,1 |
Весьма токсичен, действует на кровь кровотворные органы и центральную нервную систему. |
Бутан С4Н10 |
Бесцветный горючий газ |
2,0665 |
0,5 |
- |
405 |
300 |
1,8 - 9,1 |
Обладает наркотическим действием. |
Бутилен С4Н8 |
Бесцветный грючий газ |
1,9336 |
6,25 |
- |
384 |
- |
1,6 - 9,4 |
Обладает наркотическим действием. |
н Бутиловый спирт (С4Н9ОН) |
Легковоспламеняющаяся жидкость |
2,6 |
117,5 |
-34 |
345 |
10 |
1,7 - 12 |
Действует как наркотик, обладает раздражающим действием. |
Водород Н2 |
Бесцветный гючий газ, без запаха и вкуса |
0,0695 |
252,8 |
- |
510 |
- |
4,0 - 75,0 |
В больших концентрациях вызывает удушье, возможны отравления примесями. |
Дихлорэтан (СН2С1-СН2С1) |
Бесцветная лековоспламеняющаяся жидкость |
3,4 |
83,5 |
9 |
413 |
10 |
6,2 - 16 |
Наркотик, вызывающий дистрофические именения в печени, в почках, а также в других органах. |
Метан СН4 |
Бесцветный грючий газ без запаха |
0,5543 |
161,58 |
- |
537 |
300 |
5 - 15 |
В больших концентрациях обладает наркотическим действием. |
Метиловый спирт (метанол) СН3ОН |
Бесцветная лековоспламеняющаяся жидкость |
1,1 |
64,7 |
8 |
460 |
5 |
6 - 34,7 |
Сильный нервнососудистый яд. Особенно типичны поражения зрительного нерва. |
Нафталин С10Н8 |
Горючее белое кристаллическое вещество. Блестящие лепестки с характерным запахом. Пыль нафталина с воздухом взрывоопасна |
4,45 |
217,9 |
80 |
530 |
20 |
0,37 - 6,9 |
Обладает общетоксическими свойствами. Отмечается действие на нервную систему, глаза и почки. Раздражает кожные покровы. |
Нефть |
Горючая жидкость |
3,5 |
30 |
-40 - 17 |
270-320 |
300 |
1,26- 6,5 |
Обладает наркотич. свойствами |
Оксид углерода (СО) |
Горючий бесцв газ без запаха |
0,967 |
191,5 |
- |
610 |
20 |
12,5 - 74 |
Обладает общеядовитыми свойствами. |
Оксид этилена (С2Н4О) |
Горючий и взрывоопасный газ |
1,50 |
10,4 |
-18 |
429 |
1 |
3,0 - 80,0 |
Наркотик, обладает специфической ядовитостью. |
Пропан (СН3)2СН2 |
Бесцветный горючий газ |
1,5617 |
42,06 |
- |
466 |
300 |
1,4 - 7,8 |
При высоких концентрациях оказывает наркотическое действие. |
Пропилен СН2=СНСН3 |
Бесцветный грючий газ |
1,4504 |
47,75 |
- |
410 |
- |
2,2 - 10,3 |
При высоких концентрациях оказывает наркотическое действие. |
Ртуть металлческая, Hg |
Жидкий металл, не окисляется на воздухе |
- |
354,0 |
- |
- |
0,01 |
- |
Сильный яд. Отравление происходит главным образом вследствии вдыхания паров. При хронических отравлениях поражает ЦНС и почки. |
Сероводород H2S |
Бесцветный грючий газ |
1,191 |
59,5 |
- |
246 |
10 |
4,3 - 46 |
Сильный и весьма опасный нервный яд. |
Сероуглерод (CS2) |
Бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость |
2,6 |
46,25 |
-43 |
90 |
1 |
1,0 - 50,0 |
При больших концентрациях действует наркотически; при малых вызывает заболевание нервной системы. |
Стирол (С6Н5СН3) |
Бесцв. легковоспламен. жидкость |
3,59 |
146 |
30 |
530 |
5 |
1,1 - 5,2 |
Весьма токсичен, действует на кровь, кровотворные органы и ЦНС. |
Толуол (С6Н5СН3) |
Бесцветная летучая легковоспламеняющаяся жидкость |
3,2 |
110,626 |
4 |
536 |
50 |
1,3 - 6,7 |
Наркотик, весьма токсичен, действует на кровь, кровотворные органы и ЦНС. |
Уксусная кислота СН3СООН |
Бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость |
2,06 |
118,1 |
38 |
454 |
5 |
3,3 - 22 |
Пары уксусной кислоты вызывают раздражение слизистых оболочек, верхних дыхательных путей. Ожоги кожи. |
Фенол (карболовая кислота) С6Н5ОН |
Бесцветн. горюч. кристаллическое в-во с сильным запахом |
3,24 |
181,9 |
75 |
595 |
0,3 |
0,3 - 2,4 |
Нервный яд, обладает сильным местным раздражающим действием. |
Формальдегид СН2=О |
Бесцветный горюч. и взрывооп. газ с резким запахом |
1,1 |
-21,0 |
- |
430 |
0,5 |
7 - 73 |
Обладает общей протоплазматической ядовитостью, вызывает заболевание костей и кожи. |
Хлор Cl2 |
Газ с резким запахом |
2,486 |
33,8 |
- |
- |
1 |
- |
Ядовит, раздражает дыхательные пути, может вызвать отек легких. |
Этан С2Н6 |
Бесцветный горючий газ |
1,04 |
-88,63 |
- |
515 |
300 |
2,9 - 15,0 |
Обладает наркотическим действием. |
Этилбензол С6Н5СН2СН3 |
Бесцветная ЛВЖ |
3,66 |
136,2 |
20 |
420 |
- |
0,9 - 3,9 |
Весьма токсичен. Действует на кровь, кровотворные органы и на ЦНС. |
Этилен (этен) СН2=СН2 |
газ бесцветный горючий и взрывоопасный |
0,974 |
-103,7 |
- |
540 |
- |
3 - 32 |
Обладает наркотическим действием. |
Этиловый спирт С2Н5ОН |
Бесцветная ЛВЖ |
1,6 |
78,37 |
13,0 |
404 |
1000 |
3,6 - 19,0 |
Обладает наркотическим действием. |