Производственные источники зажигания и защита от них. Классификация Производственных источников зажигания

Глава 6. Производственные источники зажигания и защита от них

6.1. классификация Производственных источников зажигания

Условием возникновение горения является одновременное присутствие в определенной точке пространства горючей среды и источника инициирования процесса горения, который называют источником зажигания.

Производственные источники зажигания классифицируют по продолжительности действия, природе образования, запасу тепловой энергии, месту возникновения и другим признакам.

По продолжительности действия источники зажигания подразделяются на постоянно действующие и потенциально возможные; по природе образования – на тепловое проявление химической энергии, тепловое проявление механической энергии, тепловое проявление электрической энергии и т.п.; по запасу тепловой энергии – на низкокалорийные и высококалорийные.

Статистика появления на производстве источников зажигания различной природы характеризуется следующими данными (в %):

-  тепловое проявление химической энергии   .   .   .   .   .   .   .   .   63,4;

-  тепловое проявление механической энергии.   .   .   .   .   .   .   .   13,6;

-  тепловое проявление электрической энергии^*) .   .   .   .   .   .   .   23,0.

_______________________

Итого:   100 %

Примечание ^*): источники зажигания электрического происхождения и способы защиты от них рассматриваются в курсе пожарной безопасности в электроустановках.

В зависимости от условий возникновения горения различают вынужденное воспламенение, самовозгорание и самовоспламенение горючей среды.

6.1.1. Вынужденное воспламенение горючей среды

Вынужденное воспламенение горючего вещества в среде окислителя происходит под действием внесенного извне источника тепла. Если такой источник тепла нагреет горючую среду до определенной температуры, то в ней начнется самоподдерживающаяся реакция окисления. Значительно легче воспламеняются горючие смеси, т.е. смеси горючих газов, паров и дисперсных материалов с воздухом в определенных количественных соотношениях, т.к. отсутствуют стадии прогрева веществ или материалов, выделения из них горючих газов и паров и их диффузии в воздух. В этом случае оказывается достаточным нагреть до определенной температуры около 0,5–1,0 мм³ горючей смеси, чтобы воспламенить ее.

Известно, что не всякий источник тепла способен воспламенить любую горючую среду и даже горючую смесь. Чтобы источник тепла (ИТ) стал источником вынужденного зажигания (ИЗ) конкретной горючей среды, необходимо выполнение трех условий:

1) температура источника тепла  (t_и.т)  должна быть не ниже температуры самовоспламенения горючего вещества (t_св);

2) энергия источника тепла (w_и.т) должна быть не меньше минимальной энергии, необходимой для воспламенения горючей среды (w_min);

3) длительность действия источника тепла (τ_и.т) должна быть не меньше периода индукции (τ_инд).

Перечисленные условия появления источника зажигания в горючей среде можно представить в следующем виде:

где   – символ математической логики, означающий «и».

Опасность постоянно действующего источника тепловой энергии, для которого справедливо τ_и.т , оценивают с помощью двух параметров:

Для оценки опасности источника тепла, температура которого значительно превышает температуру самовоспламенения горючей среды (например, электрического разряда), используют один параметр:

6.1.2. Самовоспламенение и самовозгорание горючих веществ

Самовоспламенение происходит, когда горючее вещество:

-  вступает в экзотермическое взаимодействие с воздухом при температуре окружающей среды (t_св  t_в, где t_в – температура воздуха);

-  вступает в экзотермическое взаимодействие с воздухом при повышенной температуре вещества (t_р  t_св, где t_р – температура горючего вещества);

-  вступает в экзотермическое взаимодействие с водой или с другими веществами;

-  разлагается с выделением тепла при нагревании или механическом воздействии.

Самовозгорание – это возникновение горения вещества или материала, склонного к химическому, тепловому и микробиологическому самовозгоранию, при наличии начального теплового импульса и соблюдении условий, способствующих процессу самовозгорания (определенные масса и состояние вещества, температура окружающей среды, интенсивность теплообмена вещества с окружающей средой).

Для оценки опасности самовозгорания вещества или материала используют два параметра: температуру горючего вещества и продолжительность процесса, т.е.

где  t_м – максимальная температура горючего вещества или материала (при проведении технологического процесса) или окружающей среды (при хранении или транспортировании);  t_с –температура самовозгорания;  τ_р – длительность процесса (технологического, транспортировании, хранения и т.д.);  τ_с – период времени от начала процесса самонагревания до самовозгорания материала (индукционный период).

6.1.3. Идентификация вынужденного воспламенения и самовозгорания

Характерные особенности вынужденного воспламенения и самовозгорания горючих веществ и материалов, позволяющие идентифицировать эти процессы, приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1