Что называют пожарной опасности веществ и материалов
Показатели пожарной опасности веществ и материалов
Статьей 21 Федерального закона от 21.12.1994 № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» установлена обязанность изготовителей (поставщиков) веществ, материалов, изделий и оборудования в обязательном порядке указывать в соответствующей технической документации показатели пожарной опасности этих веществ, материалов, изделий и оборудования, а также меры пожарной безопасности при обращении с ними.
Таким образом, действие статьи распространяется на всю производимую продукцию: вещества, материалы, изделия и оборудование и обязывает изготовителя указывать показатели пожарной опасности и меры пожарной безопасности в технической документации на любую продукцию.
При этом в технической документации указываются показатели пожарной опасности, которые определены нормативными документами по пожарной безопасности.
Для веществ и материалов (за исключением строительных материалов) обязательные показатели пожарной опасности определены Статьей 133 Федерального закона «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»:
1) для газов: группа горючести; температура самовоспламенения; концентрационные пределы распространения пламени; максимальное давление взрыва; д) скорость нарастания давления взрыва;
2) для жидкостей: группа горючести; температура вспышки; температура воспламенения; температура самовоспламенения; температурные пределы распространения пламени;
3) для твердых веществ и материалов (за исключением строительных материалов): группа горючести; температура воспламенения; температура самовоспламенения; коэффициент дымообразования; показатель токсичности продуктов горения;
4) для твердых дисперсных веществ: группа горючести; температура самовоспламенения; максимальное давление взрыва; скорость нарастания давления взрыва; индекс взрывоопасности».
Для строительных материалов показатели пожарной опасности указаны в Таблице 27 Приложения к ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
Показатели пожарной опасности веществ и материалов
Статьей 21 Федерального закона от 21.12.1994 № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» установлена обязанность изготовителей (поставщиков) веществ, материалов, изделий и оборудования в обязательном порядке указывать в соответствующей технической документации показатели пожарной опасности этих веществ, материалов, изделий и оборудования, а также меры пожарной безопасности при обращении с ними.
Таким образом, действие статьи распространяется на всю производимую продукцию: вещества, материалы, изделия и оборудование и обязывает изготовителя указывать показатели пожарной опасности и меры пожарной безопасности в технической документации на любую продукцию.
При этом в технической документации указываются показатели пожарной опасности, которые определены нормативными документами по пожарной безопасности.
Для веществ и материалов (за исключением строительных материалов) обязательные показатели пожарной опасности определены Статьей 133 Федерального закона «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»:
1) для газов: группа горючести; температура самовоспламенения; концентрационные пределы распространения пламени; максимальное давление взрыва; д) скорость нарастания давления взрыва;
2) для жидкостей: группа горючести; температура вспышки; температура воспламенения; температура самовоспламенения; температурные пределы распространения пламени;
3) для твердых веществ и материалов (за исключением строительных материалов): группа горючести; температура воспламенения; температура самовоспламенения; коэффициент дымообразования; показатель токсичности продуктов горения;
4) для твердых дисперсных веществ: группа горючести; температура самовоспламенения; максимальное давление взрыва; скорость нарастания давления взрыва; индекс взрывоопасности».
Для строительных материалов показатели пожарной опасности указаны в Таблице 27 Приложения к ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
Назначение строительных материалов
Перечень необходимых показателей в зависимости от назначения строительных материалов
группа распространения пламени
группа по дымообразующей способности
группа по токсичности продуктов горения
Материалы для отделки стен и потолков, в том числе покрытия из красок, эмалей, лаков
Материалы для покрытия полов, в том числе ковровые
Чем определяют пожарную опасность веществ и материалов
Пожарная опасность — это совокупность параметров, описывающих способность различных веществ, материалов к вступлению друг с другом в специфическую реакцию окисления, протекающую с обязательным выделением тепла. Реакция называется горением, ее видимые проявления (лучи света, языки пламени) и есть огонь. Свободно распространяющийся, лишенный контроля огонь называют пожаром.
Пламя, как явление, представляет собой частички легких фракций или испарений тех или иных веществ, стремительно окисляющихся в воздушной или иной газовой смеси. Горение может происходить как с выделением пламени, так и без него.
Условия горения
Понятие пожарной опасности тесно связано с горючестью веществ, материалов, то есть с их способностью загораться и гореть в течение определенного времени. Чтобы горение произошло, необходимо наличие 3-х факторов:
Без присутствия одного из них реакция невозможна, так как суть горения — самораспространяющийся окислительный процесс. Идеальным окислителем является кислород. Быстрее всего вещество сгорает в чистом кислороде, но если его содержание в газовой смеси падает до 10%, то процесс прекращается. Кроме кислорода, окислителями являются хлор, фтор, бром, йод и некоторые другие элементы таблицы Менделеева.
Полыхать могут вещества, находящиеся в любом физическом состоянии — твердом, жидком или газообразном (четвертый тип, плазма, в этом вопросе не рассматривается). При этом в силу ряда причин наибольшую пожарную опасность представляет воспламенение горючих жидких веществ и газов, которое происходит легче и может иметь характер взрыва.
Дело в том, что большинство твердых веществ, включая бумагу, дерево, некоторые виды пластмассы, в своем исходном состоянии не горят. Воспламеняются пары этих веществ, которые начинают образовываться при нагревании. Горит паровоздушная смесь над твердым телом, хотя зрительно кажется, что воспламенился сам объект. Список твердых веществ, способных гореть де-факто, без плавления и испарения, относительно невелик. Среди них можно назвать кокс и древесный уголь, которые сами по себе являются продуктами распада, происходящего в процессе горения, каменного угля и древесины соответственно.
Таким образом, для возгорания необходимо (в большинстве случаев) образование смеси из горючих продуктов испарения или разложения исходного сырья — и воздуха, в котором должен содержаться кислород — не менее 10%. Чем больше процент кислорода, тем активнее идет реакция.
Как начинается горение
От того, при каких условиях начинается горение, во многом зависит пожарная безопасность. Источник горения — это катализатор, запускающий процесс. В случае с хорошо поддающимися огню веществами источником горения становится сам очаг пожара (система поддерживает сама себя). Некоторые горючие системы веществ и материалов при определенных условиях способны к самовозгоранию. Как правило, их основой являются горючие жидкости.
Величину пожарной опасности любого вещества можно охарактеризовать по температуре вспышки, воспламенения и самовоспламенения. Для жидкостей и газов вводится также такое понятие, как верхний и нижний предел воспламенения.
Таблица. Температуры воспламенения и взрываемости некоторых горючих газов
Пожаровзрывоопасность веществ и материалов
Пожаровзрывоопасность веществ и материалов – это совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения.
Агрегатные состояния
Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется показателями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества (материала) и условий его применения.
При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают:
Показатели
Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов приведены в таблице.
Показатель | Агрегатное состояние веществ и материалов | |||
газы | жидкости | твердые | пыли | |
Группа горючести | + | + | + | + |
Температура вспышки | – | + | – | – |
Температура воспламенения | – | + | + | + |
Температура самовоспламенения | + | + | + | + |
Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) | + | + | – | + |
Температурные пределы распространения пламени (воспламенения) | – | + | – | – |
Температура тления | – | – | + | + |
Условия теплового самовозгорания | – | – | + | + |
Минимальная энергия зажигания | + | + | – | + |
Кислородный индекс | – | – | + | – |
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами | + | + | + | + |
Нормальная скорость распространения пламени | + | + | – | – |
Скорость выгорания | – | + | – | – |
Коэффициент дымообразования | – | – | + | – |
Индекс распространения пламени | – | – | + | – |
Показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов | – | – | + | – |
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода | + | + | – | + |
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора | + | + | – | + |
Максимальное давление взрыва | + | + | – | + |
Скорость нарастания давления взрыва | + | + | – | + |
Концентрационный предел диффузионного горения газовых смесей в воздухе | + | + | – | – |
Примечание: |
1. Знак «+» обозначает применяемость, знак «-» – не применяемость показателя.
2. Кроме указанных в таблице, допускается использовать другие показатели, более детально характеризующие пожаровзрывоопасность веществ и материалов.
Группа горючести
Группа горючести – это классификационная характеристика способности веществ и материалов к горению.
Подробнее в отдельном материале по ссылке >>
Температура вспышки
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.
Подробнее в отдельном материале по ссылке >>
Температура воспламенения
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 воспламенение.
Подробнее в отдельном материале по ссылке >>
Температура самовоспламенения
Температура самовоспламенения – это наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества.
Подробнее в отдельном материале по ссылке >>
Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения)
Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени – это минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.
Температурные пределы распространения пламени (воспламенения)
Температурные пределы распространения пламени – это такие 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.
Температура тления
Температура тления – это температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающихся возникновением тления.
Подробнее в отдельном материале по ссылке >>
Условия теплового самовозгорания
Условия теплового самовозгорания – это экспериментально выявленная зависимость между температурой окружающей среды, количеством вещества (материала) и временем до момента его самовозгорания.
Минимальная энергия зажигания
Минимальная энергия зажигания – это наименьшая энергия электрического разряда, способная воспламенить наиболее легко воспламеняющуюся смесь горючего вещества с воздухом.
Подробнее в отдельном материале по ссылке >>
Кислородный индекс
Кислородный индекс – это минимальное содержание кислорода в кислородно-азотной смеси, при котором возможно свечеобразное горение материала в условиях специальных испытаний.
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами (взаимный контакт веществ)
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами – это качественный показатель, характеризующий особую пожарную опасность некоторых веществ.
Нормальная скорость распространения пламени
Нормальная скорость распространения пламени – это скорость перемещения фронта пламени относительно несгоревшего газа в направлении, перпендикулярном к его поверхности.
Подробнее в отдельном материале по ссылке >>
Скорость выгорания
Скорость выгорания – это количество жидкости, сгорающей в единицу времени с единицы площади. Скорость выгорания характеризует интенсивность горения жидкости.
Подробнее в отдельном материале по ссылке >>
Коэффициент дымообразования
Коэффициент дымообразования – это показатель, характеризующий оптическую плотность дыма, образующегося при пламенном горении или термоокислительной деструкции (тлении) определенного количества твердого вещества (материала) в условиях специальных испытаний.
Подробнее в отдельном материале по ссылке >>
Индекс распространения пламени
Индекс распространения пламени – это условный безразмерный показатель, характеризующий способность веществ воспламеняться, распространять пламя по поверхности и выделять тепло.
Показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов
Показатель токсичности продуктов горения – это отношение количества материала к единице объема замкнутого пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты вызывают гибель 50% подопытных животных.
Подробнее в отдельном материале по ссылке >>
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора – это наименьшая концентрация флегматизатора в смеси с горючим и окислителем, при которой смесь становится неспособной к распространению пламени при любом соотношении горючего и окислителя.
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода – это такая концентрация кислорода в горючей смеси, состоящей из горючего вещества, воздуха и флегматизатора, меньше которой распространение пламени в смеси становится невозможным при любой концентрации горючего в смеси, разбавленной данным флегматизатором.
Максимальное давление взрыва
Максимальное давление взрыва – это наибольшее избыточное давление, возникающее при дефлаграционном сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде при начальном давлении смеси 101,3 кПа.
Скорость нарастания давления взрыва
Скорость нарастания давления взрыва – это производная давления взрыва по времени на восходящем участке зависимости давления взрыва горючей смеси в замкнутом сосуде от времени.
Концентрационный предел диффузионного горения газовых смесей в воздухе
Концентрационный предел диффузионного горения газовых смесей в воздухе (ПДГ) – это предельная концентрация горючего газа в смеси с разбавителем, при которой данная газовая смесь при истечении в атмосферу не способна к диффузионному горению.
Источник: ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения; Федеральный закон РФ № 123-ФЗ от 22.07.2008 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
Пожарная опасность веществ и материалов
В статье рассмотрена оценка пожарной опасности различных веществ и материалов.
Пожарной опасностью называется возможность возникновения или развития пожара, заключенная в каком-либо веществе, состоянии или процессе.
Пожароопасные вещества, по способности к горению, подразделяются на горючие, трудногорючие и негорючие.По агрегатному состоянию все вещества и материалы подразделяются на твердые, жидкие и газообразные. Твердые вещества в зависимости от состава и строения ведут себя при нагревании различно. Некоторые из них (сера, каучук и стеарин) при этом плавятся и испаряются.
Другие же, как древесина, торф, каменный уголь и бумага, разлагаются с образованием газообразных продуктов и твердого остатка (угля). Встречаются вещества, которые при нагревании не плавятся и не разлагаются (кокс, антрацит и древесный уголь).
Как известно, горят не сами твердые вещества, а газообразные и парообразные продукты, выделяющиеся при разложении и испарении в процессе нагревания.
Таким образом, большинство горючих веществ, независимо от их начального агрегатного состояния, при нагревании переходят в газообразные продукты. Соприкасаясь с воздухом, они образуют горючие смеси, представляющие соответствующую пожарную опасность. Для воспламенения таких смесей не требуется мощного и длительно действующего источника воспламенения. Они воспламеняются даже от искры.
В процессе эксплуатацию каждое судно выполняет установленный для него вид работы: вылов и обработку рыбы, транспортирование нефтепродуктов, промысловое снабжение судов и др. Круг работ, выполняемых промысловыми судами, очень широк. Это, в свою очередь, приводит к тому, что на промысловом судне находится большое количество различных веществ (котельное и дизельное топливо, машинное масло, рыбий жир и др.) и материалов, применяемых при постройке судов (черные и цветные металлы, пластмассы, теплоизоляция, древесина и т. д.).
Данные вещества и материалы обладают такими свойствами, как способность к возгоранию и самовозгоранию, выделению взрывоопасных паров и т. д. Поэтому при проектировании судов тщательно изучают возможность возникновения пожара в том или ином месте судна, возможность его развития и распространения по всему судну и, самое главное, возможность борьбы с пожаром.
Для разработки конструктивных средств защиты судов и организационно-технических мероприятий, направленных на обеспечение пожарной безопасности силами судового экипажа, необходимо дать оценку пожарной опасности веществ и материалов, находящихся на судне.
Пожарная опасность веществ и материалов характеризуется:
температурой воспламенения, т. е. температурой, при которой вещество выделяет горячие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от внешнего источника зажигания процесс горения продолжается;
температурой самовоспламенения, т. е. температурой, при которой происходит резкое увеличение скорости реакции окисления, приводящее к возникновению пламени;
склонностью к самовоспламенению, которая характеризует способность ряда веществ и материалов самовозгораться при нагревании до сравнительно небольших температур или контакте с другими веществами, а также при воздействии теплоты, выделяемой микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности (например, самовозгорание рыбной муки).
По степени горючести все применяемые на судах вещества и материалы классифицируют на несгораемые, трудновозгораемые, трудновоспламеняемые (самозатухающие) и сгораемые.
Для оценки степени возгораемости материалы подвергают испытаниям методом калориметрии, при котором определяют показатель возгораемости К:
где qт.о — теплота, выделяемая образцом в процессе горения, Дж; qи — теплота, подведенная к образцу от постоянного источника поджигания, Дж..
По результатам испытаний на негорючесть материалы оцениваются следующим образом: негорючие материалы, которые при нагревании до 750° С не горят и не выделяют горючих газов в количестве, достаточном для их самовоспламенения; горючие материалы, которые в процессе испытаний при нагревании до той же температуры горят или выделяют горючие газы в количестве, достаточном для их самовоспламенения.
При оценке пожарной опасности жидкостей основными характеристиками принято считать группу горючести, температуру вспышки, температуру воспламенения и другие характеристики.
Воспламеняющиеся жидкости подразделяют на следующие разряды:
I — жидкости, имеющие температуру вспышки паров ниже 23° С;
II — жидкости, имеющие температуру вспышки паров 23 — 60° С;;
III- жидкости, имеющие температуру вспышки паров выше 60° С.
Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) делят в зависимости от температуры вспышки на следующие категории:
I категория — особо опасные с температурой вспышки — 18° С и ниже в закрытом тигле;
II- постоянно опасные с температурой вспышки — 18…23? С в закрытом тигле;
III — опасные при повышенной температуре воздуха с температурой вспышки 23- 60° С в закрытом тигле.
Все ЛВЖ также подразделяют на не смешивающиеся (А) и смешивающиеся (Б) с водой.
Температурой вспышки называется наименьшая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания. Температура вспышки является показателем, ориентировочно определяющим температурные условия, при которых горючее вещество становится огнеопасным.
При оценке пожарной опасности газов определяют область воспламенения в воздухе, температуру самовоспламенения, минимальную энергию зажигания, минимальное взрывоопасное содержание кислорода, нормальную скорость горения и другие показатели.
При оценке пожарной опасности твердых материалов определяют группу возгораемости, температуру воспламенения. У веществ с температурой плавления ниже 300? С дополнительно определяют температуру вспышки и температурные пределы воспламенения паров в воздухе.
Фланцевые зазоры, исключающие передачу взрыва из оболочки в окружающую взрывоопасную среду, называют безопасными. Однако принимают допустимые зазоры, меньше безопасных на коэффициент 2-2,5. Величина безопасного зазора для различных взрывчатых смесей зависит от ширины фланцев и физико-химических свойств взрывоопасной смеси.
Классификация опасных грузов согласно Правилам пожарной безопасности на судах флота рыбной промышленности РФ и рыболовецких колхозов учитывает только взрыво — и пожароопасные грузы, которые могут перевозиться или находиться на этих судах. Эти грузы в соответствии с Правилами морской перевозки опасных грузов (МОПОГ) подразделяют на следующие классы:
1 — взрывоопасные вещества (ВВ);
2 — сжатые, сжиженные и растворенные под давлением газы (СГ);
3 — легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ);
4 — легковоспламеняющиеся твердые вещества (ТВ), самовозгорающиеся вещества (СВ) и вещества, выделяющие легковоспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой (ВГВ);
5 — окисляющие вещества;
6 — ядовитые и инфекционные вещества;
7 — радиоактивные вещества;
8 — едкие и коррозионные вещества;
9 — прочие опасные вещества.
Вещества класса 2 представляют собой газы, перевозимые в сжатом, сжиженном или растворенном виде, которые всегда находятся под давлением и требуют особо прочной и герметичной упаковки. Некоторые газы перевозят в жидком состоянии при очень низкой температуре. К ним относят вещества, которые отвечают хотя бы одному из следующих условий:
избыточное давление в сосуде при температуре 20° С равно или выше 98,1 кПа;
абсолютное давление паров при температуре 50? С выше 294,2 кПа;
критическая температура ниже 50° С.
Вышеуказанные «Правила…» учитывают следующие категории пожароопасных веществ этого класса:
легковоспламеняющиеся и ядовитые газы (аммиак и др.);
легковоспламеняющиеся газы (пропан, бутан, ацетилен и др.);
поддерживающие горение газы (сжиженный воздух, сжатый кислород и др.).
К классу 3 относятся растворы горючих газов в жидкостях, жидкости, содержащие твердые вещества в растворе и не относящиеся по своим свойствам к другим классам.
ЛВЖ класса 3 подразделяют на три категории:
температура вспышки ниже 18? С (автомобильный бензин, эфир, ацетон и др.);
температура вспышки от 18 до 23° С (бензин-растворитель, нитроэмали, древесный, метиловый и технический спирт и др.);
температура вспышки от 23 до 61° С (керосин, нефтяные масла, дизельное топливо марок ДА, ДЗ, ДЛ, Л, 3, мазут, скипидар и др.).
Нефтепродукты, в зависимости от степени их опасности, подразделяют на три группы: I — температура вспышки ниже 28 °С; II — от 28 до 65 °С; III — от 65 °С и выше.
Вещества класса 4 подразделяют на следующие категории:
легковоспламеняющиеся твердые вещества (кино- и фотопленка на нитроцеллюлозной основе, парафинированные спички, цинковые твердые белила, гофротара и др.);
самовозгорающиеся вещества (пирофорное топливо), джутовые мешки, промасленная ветошь, мука кормовая рыбная и из морских млекопитающих и ракообразных, рыбные отходы, каменный и бурый уголь и др.);
вещества, выделяющие газы при взаимодействии с водой.
Все вещества этого класса являются опасными в пожарном отношении, а особенно опасны склонные самопроизвольно нагреваться и воспламеняться при обычных условиях.
При транспортировании рыбной муки необходимо иметь документ, подтверждающий ее влажность в пределах 6-12 % и жирность 12-18 %. При иных показателях влаги и жира и температуре рыбной муки выше 38? С может произойти самовозгорание, поэтому при ее перевозке и хранении должны строго соблюдаться меры пожарной безопасности. Вещества, самовоспламеняющиеся при взаимодействии с влажным воздухом или водой, следует перевозить только в герметически укупоренной таре, а некоторые вещества — с соответствующей жидкостью или инертными газами.