4  пожаро– и взрывоопасность пыли

4  ПОЖАРО– И   ВЗРЫВООПАСНОСТЬ ПЫЛИ

Для оценки пожаро- и  взрывоопасных свойств пылей пользуются такими показателями, как группа горючести, температуры воспламенения и самовоспламенения, нижний концентрационный предел распространения пламени (предел воспламенения).

Горючесть – способность вещества или материала к распространению пламенного горения или тления. По горючести вещества и материалы распределяются на 3 группы:

- негорючие (несгораемые) – не способные к горению в воздухе;

- трудногорючие (трудносгораемые) – способные возгораться в воздухе источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания;

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

В группе горючих веществ и материалов выделяют легковоспламеняющиеся вещества и материалы – они способны воспламеняться от кратковременного (до 30с) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пламя спички, искра, тлеющая сигарета и т. п. ).

Температура воспламенения – наименьшая температура горючего вещества, при которой вещество выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от внешнего источника зажигания вещество устойчиво горит.

Данные о температуре воспламенения применяют при установлении группы горючести веществ, оценке пожарной опасности оборудования и технологических процессов, связанных с переработкой горючих веществ, при разработке мероприятий для обеспечения пожаровзрывобезопасности технологических процессов в соответствии с требованиями ГОСТ 12. 1. 004–91[6] и норм пожарной безопасности НПБ 105–03[7].

Температура самовоспламенения – наименьшая температура вещества, при которой оно загорается в процессе нагревания без непосредственного контакта с огнем.

Данные о температуре самовоспламенения применяют при оценке пожаровзрывоопасности веществ, при определении группы взрывоопасной смеси по ГОСТ 12. 1. 011–78 [8] для выбора типа взрывозащищенного электрооборудования при разработке мероприятий для обеспечения пожаровзрывобезопасности технологических процессов в соответствии с ГОСТ 12. 1. 004–91[6]  и норм пожарной безопасности НПБ 105–03 [7].

Нижний концентрационный предел распространения пламени (предел воспламенения) – это такая объёмная (массовая) доля горючего в смеси с окислительной средой (выражается в % или г/м³), ниже которой смесь становится неспособной к распространению пламени.

Данные о нижнем концентрационном пределе воспламенения (НКПВ) применяются при определении категории производств по пожаровзрывоопасности.

Горючая пыль считается взрывоопасной, если её НКПВ не превышает 65г/м³, в случае, когда данный показатель не превышает величины 15г/м³, пыль является наиболее взрывоопасной. Пыли, имеющие НКПВ более 65г/м³, относятся к пожароопасным. В таблице 1 представлены величины НКПВ пылей некоторых твердых веществ [5].

Взрывоопасность является важным свойством некоторых пылей. Пылевые частицы, сорбируя кислород воздуха, становятся легко воспламеняющимися при наличии источников зажигания. Известны взрывы каменноугольной, сахарной, мучной пыли. Способностью взрываться и воспламеняться при наличии источников зажигания обладают также алюминиевая, цинковая, крахмальная, сажевая и некоторые другие виды пыли [4, 5]. Для аэрозолей различных пылей минимальная взрывоопасная концентрация вещества неодинакова.

Многие виды пыли из-за сильно развитой поверхности частиц способны тлеть, гореть, самовоспламеняться.

В зависимости от скорости распространения фронта пламени различают тление; дефлаграционнное горение со скоростью горения от 2 до 10 м/с; взрывы, имеющие скорость горения более 100 м/с; детонацию, протекающую со скоростью распространения фронта пламени более 1000 м/с.

Воспламенение пылей может происходить от искры, образующейся при разряде статического электричества или коротком замыкании в электрической сети. Большинство горючих пылей воспламеняются от искры при разности потенциалов в 5000 В (для сравнения: горючие газы – при 3000 В). Для характеристики возгораемости пылей от искры используют понятие минимальной энергии зажигания, за которую принимают наименьшее значение энергии электрического разряда, способной зажечь наиболее легковоспламеняющуюся составляющую пылевоздушной смеси (по статистике до 60% всех взрывов на производствах, где перерабатываются или используются взрывоопасные смеси, происходят по причине образования разрядов статического электричества).

Таблица 1 -   Характеристики некоторых свойств пылей атмосферного воздуха и воздуха промышленных помещений

^* Особенности действия на организм человека: К – канцерогены, А – вещества, способные вызвать аллергические заболевания в производственных условиях, О – вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе, Ф - аэрозоли преимущественно фиброгенного действия, Р – вещества, способные вызвать реакцию раздражения в организме человека.