Что такое источник зажигания определение. Классификация внешних источников зажигания. Опасные тепловые проявления химических реакций
В производственных условиях самыми распространенными источниками воспламенения являются:
а) искры, образующиеся при коротких замыканиях, и нагревания участков электросетей и электрооборудования, возникающие при их перегрузках или при появлении больших переходных сопротивлений.
Токи коротких замыканий могут достигать больших величин. Они способны образовать электрическую дугу, что приводит к плавлению проводов, воспламенению изоляции, а также сгораемых предметов, веществ и материалов, находящихся поблизости. Короткие замыкания могут возникать при неправильном подборе и монтаже электросетей и электрооборудования, износе, старении и повреждении изоляции электропроводов и оборудования.
Перегрузки электрических сетей, машин и аппаратов возникают при токовой нагрузке, которая в течение длительного времени превышает величины, допускаемые нормами. Перегрузки возникают также в результате нарушения нормативных требований при проектировании электроснабжения и несоблюдения правил эксплуатации;
б) тепло, выделяющееся при трении во время скольжения подшипников, дисков, ременных передач, а также при выходе газов под высоким давлением и с большой скоростью через малые отверстия;
в) искры, образующиеся при ударах металлических деталей друг о друга или об абразивный инструмент, как, например, удары Лопастей вентилятора о кожух, образование искр при обработке металлов абразивным инструментом и т. п.;
г) тепло, выделяющееся при химическом взаимодействии некоторых веществ и материалов, например, щелочных металлов с водой, окислителей с горючими веществами, а также при самовозгорании веществ, например, промасляной обтирочной ветоши или спецодежды;
д) искровые разряды статического электричества;
е) пламя, лучистая теплота, а также искры, образующиеся, например, при плавке металла и заливке литейных форм, при работе термических печей, закалочных ванн;
ж) искры, образующиеся при электро- и газосварочных работах.
Возникновение пожара возможно предотвратить путем осуществления соответствующих инженерно-технических мероприятий при проектировании и эксплуатации технологического оборудования, энергетических и санитарно-технических установок, а также соблюдением установленных правил и требований пожарной безопасности.
Важнейшими пожарно-профилактическими мероприятиями являются:
правильный выбор электрооборудования и способов его монтажа с учетом пожароопасности окружающей среды, систематический контроль исправности защитных аппаратов и устройств на электрооборудовании, постоянный надзор за эксплуатацией электроустановок и электросетей силами электротехнического персонала;
предупреждение перегрева подшипников, трущихся деталей и механизмов путем своевременной и качественной смазки, контроля за температурой и т. д.;
оборудование эффективной вентиляции, исключающей возможность образования в помещении взрывоопасной смеси, и обеспечение нормальной работы вентиляции в окрасочных и сушильных камерах и других аппаратах;
создание условий, обеспечивающих пожарную безопасность при работе с нагретыми до высокой температуры изделиями и расплавленным металлом, при сварочных и других огневых работах;
изолирование огнедействующих производственных установок и отопительных приборов от сгораемых конструкций и материалов, а также соблюдение режима их эксплуатации;
обеспечение надежной герметизации производственного оборудования и турбопроводов с огнеопасными продуктами и немедленное устранение неисправностей при выявлении утечек продуктов в окружающую среду;
запрещение хранения, транспортирования и содержания на рабочих местах огнеопасных жидкостей и растворов в открытых емкостях (в ведрах, открытых баках и т. п.);
изоляция самовозгорающихся веществ от других веществ и материалов, выполнение правил безопасного их хранения и систематическое контролирование состояния этих веществ;
предупреждение появления искровых разрядов статического электричества при обработке материалов или использовании жидкостей, склонных к электризации;
своевременное удаление промасленных обтирочных материалов и огнеопасных производственных отходов в специальные отведенные для этого места;
проведение разъяснительной работы среди рабочих и служащих по соблюдению правил пожарной безопасности.
При разработке и осуществлении мероприятий по устранению причин возникновения пожаров особое внимание следует уделять пожароопасным производственным цехам и участкам (лакокрасочных покрытий, деревообработки и др.). В этих цехах и на участках необходимо широко применять приборы и аппараты автоматического регулирования параметров, которые влияют на снижение пожарной опасности технологического процесса производства.
ТЕПЛОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАЖИГАНИЯ.
ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ГОРЮЧИХ СМЕСЕЙ ОТ НАГРЕТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, ФРИКЦИОННЫХ ИСКР, РАЗРЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА.
Тепловыми источниками зажигания горючих смесей могут быть открытый огонь, раскалённые продукты горения, нагретые поверхности, разряды статического электричества, молнии.
Источниками открытого огня в производственных условиях являются технологические нагревательные печи, реакторы огневого действия, регенераторы с выжиганием органических веществ из негорючих катализаторов, печи для сжигания и утилизации отходов; факельные устройства для сжигания отходящих газов, аппараты для газовой резки и сварки металлов.
Открытый огонь может воспламенить во всех случаях горючие смеси газов и паров с воздухом, так как температура пламени (более 1000 °С) всегда превышает температуру самовоспламенения газов и паров.
Основной мерой противопожарной защиты от стационарных источников открытого огня является их изоляция от горючих газов и паров при авариях и повреждениях. Поэтому аппараты огневого действия располагают на открытых площадках на определённом расстоянии от потенциальных объектов воспламенения. При газосварочных работах необходимы специальные меры, применение защитных экранов для предотвращения разлета раскаленных частичек металла и т. п.
Нагретые поверхности технологического оборудования
Правила техники безопасности предусматривают установление допустимой температуры поверхности такого оборудования.
Предельно допустимая температура безопасного нагрева неизолированных поверхностей технологического (электрического) оборудования составляет 80 % от величины стандартной температуры самовоспламенения газов или паров жидкостей и не должна быть выше минимальной температуры самовоспламенения.
В технологических процессах с использованием горючих пылей и волокон температура поверхности оборудования, на которую могут осесть горючие пыли или волокна, должна быть не менее чем на 50°С ниже температуры тления пылей (для тлеющих пылей):
t пов. оборуд = t тления пыли – 50 о С
Для нетлеющих пылей:
t пов. оборуд ≤ 2/3 t самовоспл
Фрикционные искры (искры удара и трения).
Являются наиболее распространенными источниками зажигания горючих смесей во взрывоопасных производствах. Они образуются при трении или соударении рабочих органов технологических машин и механизмов, а также при выполнении обслуживающим персоналом некоторых технологических операций. При обработке абразивные частицы могут разогреваться до температуры видимого свечения. Такие частицы принято называть фрикционными искрами.
Фрикционные искры металлов в определенных условиях разогреваются до температуры, при которой происходит воспламенение частиц. В этом случае за очень малый промежуток времени выделяется количество тепла, достаточное для прогревания прилегающего к частице объема горючей газовой смеси до температуры самовоспламенения.
При окислении металлических частиц кислородом воздуха на поверхности частиц образуются оксидные плёнки.
Все металлы можно разделить на две группы.
К первой группе относятся металлы Li , Na , Mg , К и др., у которых отношение объемов оксида и металла меньше единицы.
Ко второй группе относятся F е, А l , Т i , С u и др., у которых отношение объемов оксида и металла больше единицы.
Основное влияние на скорость окисления таких частиц оказывает диффузия кислорода внутрь кристаллической решетки оксида.
Рассмотрим разогрев частиц металлов первой группы.
Частицы Mg размером 10 мкм разогреваются за счет реакции окисления до температуры 1381 К. Над поверхностью частицы появляется диффузионное пламя, которое существует до полного сгорания металла.
При трении и соударении частиц металлов второй группы, например пары сталь - сталь, максимальная температура отрывающихся частиц определяется температурой плавления железа или его оксидов, что приводит к поверхностному горению до полного сгорания металла.
Растворённые в металлах и образующиеся при горении углерода газы раздувают пузырёк жидкого оксида, в результате чего после выгорания всего металла и охлаждения оксида образуется полый пузырёк.
Схема окисления фрикционных частиц стали приведена на рис. ниже.
Определяющее влияние на разогрев частиц оказывает содержание кислорода в газовой среде. При увеличении содержания кислорода в 3 раза в смеси с азотом температура фрикционных частиц углеродистых сталей возрастает с 2100 К до 2600 К.
Схемы искрообразующих установок на производстве.
Исследования процессов искрообразования и поджигания горючих газовоздушных смесей проводят на экспериментальных установках, моделирующих реально существующие условия во взрывоопасных помещениях.
1 - установка копрового типа для испытания материалов;
2 - установка обстрела для испытания материалов, работающих в режиме одиночного соударения при больших скоростях относительного перемещения;
3 - маятниковый копер для испытания материалов, работающих в режиме одиночных скользящих соударений;
4 - установка для испытания материалов, работающих в режиме непрерывного трения;
5 - установка для испытания материалов, работающих в режиме быстрочередующихся ударов.
Исследования процессов искрообразования и поджигания, горючих газопаровоздушных смесей проводятся на экспериментальных установках, моделирующих реально существующие условия во взрывоопасных помещениях на рис. установка 5: монтируется во взрывной камере, продуваемой горючей смесью. Стол камеры служит для крепления пластин, изготовленных из исследуемых материалов. Включается привод, и механизмом подъема закрепленная на столе пластина прижимается к вращающейся детали.
Скорость скольжения (V, м/с) определяется из уравнения:
где d - диаметр вращающегося элемента,
f - частота соударений, с -1 .
Число соударений n подсчитывается по формуле:
где S - количество «ударников» на вращающемся элементе;
τ - время работы механизма, с.
Вероятность Р воспламенения исследуемой горючей смеси при соударении различных материалов определяется как отношение количества поджиганий к количеству соударений n :
Испытываемые материалы считаются искробезопасными по отношению к данной горючей газовой смеси, если максимальное значение вероятности зажигания горючей смеси Р не превышает 10 -5 для любого состава горючей смеси.
В целях обеспечения фрикционной искробезопасности технологических процессов промышленность выпускает вентиляторы с применением защитных покрытий деталей проточной полости.
Во время проведения технологических операций и ремонтных работ во взрывоопасных зонах используется искробезопасный инструмент, выполненный из материалов, не дающих искр.
Наибольшее распространение получили искробезопасные бериллиевые бронзы. Ударные инструменты, выполненные из таких материалов не образуют искр, так как энергия соударения расходуется на пластическую деформацию материала инструмента.
Разряды статического электричества (СЭ)
Под СЭ принято понимать электрические заряды, находящиеся в состоянии относительного покоя, распределенные на поверхности или в объеме диэлектрика или на поверхности изолированного проводника.
Электризацией сопровождаются процессы, протекающие в аппаратах с интенсивным механическим воздействием: смесителях, дробилках, мельницах, пневмотранспортных системах и т. п.
Электризация отдельных частиц диспергированных материалов происходит при их соударении друг с другом и со стенками технологических аппаратов.
Основная опасность электризации - возможность воспламенения горючей смеси искровыми разрядами СЭ.
Токи электризации, как правило, не превышают десятков микроампер. Они не могут вызвать поражение человека. Однако разряды СЭ между телом человека и заряженным объектом вызывают испуг, сопровождающийся непроизвольными некоординированными движениями, что может привести к несчастному случаю.
Искровой разряд СЭ воспламеняет горючую смесь, если выделяющаяся в разряде энергия равна или больше минимальной энергии зажигания горючей смеси.
Защита от СЭ должна осуществляться во взрывоопасных зонах, классификация которых приведена в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Вне взрывоопасных зон защита осуществляется в случае, если СЭ отрицательно влияет на здоровье человека, технологический процесс или качество продукции.
Источник зажигания – объект воздействия на горючую среду, обладающий запасом энергии или температурой, достаточной для инициирования горения.
Для того чтобы вызвать горение вещества, необходимо воздействовать на него источником зажигания, под которым понимаются горящее или накаленное тело, а также электрический разряд, обладающие запасом энергии и температурой, достаточными для возникновения горения других веществ. Горение возникает и без воздействия источника зажигания, вследствие самовозгорания, которое представляет собой результат резкого увеличения скорости экзотермических реакций окисления, вызванного внешним воздействием или внутренними процессами. Независимо от механизма возгорания и природы источника зажигания, процесс возникновения горения характеризуется понятием индукционного периода, под которым понимается интервал времени нагревания вещества до момента появления признаков горения. Это время необходимо для того, чтобы вещество нагрелось до температуры испарения, термического разложения и т.д. (с соответствующим выделением горючих компонентов и их смешением с окислителем, без чего невозможно образование горючей среды), а также для доведения этой среды до состояния воспламенения или самовоспламенения. Для процесса самовозгорания твердых веществ также характерен период индукции, в течение которого активизируются процессы самонагревания, реализующиеся, в конце концов, в возгорании.
1. Термические источники зажигания
Открытый огонь (непотушенной спички; топки; печи; зажигалки; паяльной лампы; керосинового нагревательного или осветительного прибора; свечи; газовой горелки; костра; факела; огневого реактора; газовой плиты и т.п.).
Нагретая поверхность (огневого воздухонагревателя; печи; радиатора; трубопровода; химического реактора; установки для адиабатического сжатия прессуемых пластмасс и т.п.).
Искры (из топки; двигателей внутреннего сгорания; огневой сушилки; при газосварке и т.п.).
Очаг тления (непотушенная сигарета; головешка; остатки непотушенного костра; частицы угля, шлака).
Нагретый газ (как продукт химических реакций и сжатия газов; газообразные продукты сгорания, выходящие из огневых сушилок, печей, двигателей внутреннего сгорания, топок; образующиеся при горении факелов, костров и т.п.).
2. Механические источники зажигания
Разогретые от трения детали и материалы (подшипники при перекосе, заклинивании, дефектах смазки; транспортерные ленты; приводные ремни на шкивах механизмов при пробуксовке, заклинивании, перегрузке; волокна материала, намотанного на вал; обрабатываемые на станках материалы при увеличении скорости резания, сверления, увеличении глубины подачи, работе затупленным инструментом и т.п.).
Искры фрикционные (при шлифовании; работе металлическим инструментом; перемещении камней, частиц металла в дробилках и измельчителях; ударах лопатки вентилятора о кожух, крышки металлического люка – о раму и т.п.).
3. Самовозгорание
Очаг тепловыделения при микробиологических процессах.
Очаг тепловыделения при химической реакции (при самовозгорании пирофорного вещества; взаимодействии вещества с водой; взаимодействии вещества с кислородом воздуха; взаимодействии веществ друг с другом).
Очаг внутреннего тепловыделения при внешнем тепловом, физическом воздействии на вещество (тепла; света; удара; трения).
4. Электрические источники зажигания
Разряд атмосферного электричества (прямой удар молнии; вторичное воздействие; занос высокого потенциала молнии).
Разряд статического электричества между проводящими телами.
Газовый разряд (дуговой; искровой; тлеющий; коммутационный).
Нагретая поверхность токопроводников, корпусных деталей (при коротком замыкании; токовой перегрузке в электросетях вследствие увеличения момента на валу электродвигателя – при повышении напряжения в сети, подключении дополнительного электроприемника, несоответствии сечения электропроводки нагрузке в сети, аварийном отключении одной фазной линии питания трехфазного двигателя; при увеличении электросопротивления из-за переходного сопротивления на контактирующих деталях – в электронагревательных приборах для отопления, приготовления пищи, в электроосветительных приборах с лампами накаливания и люминесцентными светильниками; при наличии на элементах электротехнических устройств тока утечки; при попадании напряжения на корпус электротехнических устройств или детали, которые нормально током не обтекаются).
Раскаленные частицы металла (при коротком замыкании; электрической сварке; выключении и включении в коммутирующих аппаратах).
Вид источника зажигания характерен для определенных условий и процессов и отражается на динамике развития пожара. Однако для горючего материала не принципиально, чем обусловлена высокая температура нагретой поверхности: электронагревательным элементом, огневой топочной камерой или вихревыми токами, наведенными в стальном изделии за счет действия электромагнитного поля. Все эти подробности относятся к стадии диагностирования природы источника зажигания, чтобы затем уже говорить о причастности соответствующего явления к возникновению пожара. Сама же природа происхождения источника зажигания не имеет принципиального значения на стадии решения вопроса о том, возгорается ли данное вещество (данный материал) в известных условиях.
Сравнительный анализ показывает, что для экспертных исследований наиболее характерно решение задач относительно следующих видов источников зажигания:
1) открытый огонь;
2) нагретая поверхность (при контакте с веществом);
3) нагретая поверхность (при тепловом излучении);
4) нагретый газ;
5) горящие частицы (искры);
6) раскаленные частицы вещества (искры фрикционные, частицы металла и шлака в зоне газоэлектросварочных работ и т.п.);
7) очаг тления;
8) очаг внутреннего тепловыделения микробиологической природы;
9) очаг внутреннего тепловыделения при химической реакции;
10) очаг внутреннего тепловыделения при тепловом воздействии;
11) дуговой газовый разряд;
12) искровой газовый разряд.
3. Параметры предполагаемого источника зажигания
Параметры предполагаемого источника зажигания можно определить расчетным или опытным путем, а горючей среды - по справочной литературе.
В условиях производства существует большое количество различных источников зажигания.
Вероятность возникновения источника зажигания принимают равной нулю в следующих случаях:
если источник не способен нагреть вещество выше 80% значения температуры самовоспламенения вещества или температуры самовозгорания вещества, имеющего склонность к тепловому самовозгоранию;
если энергия, переданная тепловым источником горючему веществу (паро-, газо-, пылевоздушной смеси) ниже 40% минимальной энергии зажигания;
если за время остывания теплового источника он не способен нагреть горючие вещества выше температуры воспламенения;
если время воздействия теплового источника меньше суммы периода индукции горючей среды и времени нагрева локального объема этой среды от начальной температуры до температуры воспламенения.
По времени действия различают:
постоянно действующие (они предусмотрены технологическим регламентом при нормальном режиме работы оборудования);
потенциально возможные источники зажигания, возникающие при нарушениях технологического процесса.
По природе проявления различают следующие группы источников зажигания:
открытый огонь и раскаленные продукты сгорания;
тепловое проявление механической энергии;
тепловое проявление химических реакций;
тепловое проявление электрической энергии.
Следует иметь в виду, что эта классификация носит условный характер. Так, открытый огонь и раскаленные продукты сгорания имеют химическую природу проявления. Однако, учитывая особую пожарную опасность, эту группу принято рассматривать отдельно.
Открытый огонь и раскаленные продукты сгорания.
Под производственными источниками зажигания следует понимать такие источники, существование или появление которых связано с осуществлением технологических процессов производств.
4. Производственные источники зажигания
Производственные источники зажигания характеризуются воспламеняющей способностью, которую оценивают упрощенно - путем сравнения температуры, теплосодержания и времени его теплового действия с соответствующими характеристиками горючей смеси.
В условиях производства для осуществления многих технологических процессов используется открытое пламя, например, в аппаратах огневого действия (трубчатых печах, реакторах, сушилках и т. п.), при производстве огневых работ, при сжигании выбрасываемых в атмосферу паров и газов на факельных установках.
Поэтому открытый огонь и раскаленные продукты сгорания обычно используются или образуются в огневых печах, заводских факельных установках и при проведении огневых работ. Кроме этого, высоконагретые продукты сгорания, образующиеся при сжигании топлива в топках и двигателях внутреннего сгорания; искры топок и двигателей, образующиеся в результате неполного сгорания твердого, жидкого или газообразного топлива.
Мероприятия, предупреждающие пожары от открытого огня и раскаленных продуктов горения:
Изоляция аппаратов огневого действия:
Рациональное размещение на открытых площадках;
Устройство противопожарных разрывов;
Устройство между аппаратами огневого действия и газопароопасными аппаратами экранов в виде стен или отдельных закрытых линий, выполненных из негорючих материалов;
Устройство паровых завес по периметру печей с газоопасных сторон.
Соблюдение правил пожарной безопасности при проведении огневых работ.
Изоляция высоконагретых продуктов сгорания:
Контроль за состоянием дымовых каналов;
Защита высоконагретых поверхностей (трубопроводов, дымовых каналов) теплоизоляцией;
Устройство противопожарных разделок и отступок и т.п.
Защита от искр при работе топок и двигателей:
Соблюдение оптимальных температур и соотношения между топливом и воздухом в горючей смеси;
Контроль за техническим состоянием и исправностью устройств для сжигания топлива;
Систематическая очистка внутренних поверхностей топок, дымовых каналов и двигателей внутреннего сгорания от сажи и нагаромасляных отложений;
Ограничение источников огня, не вызванных потребностями технологического процесса:
Оборудование мест для курения;
Применение горячей воды, пара, для обогрева замерзших труб;
Распаривание и очистка скребками отложений в аппаратах вместо их выжигания.
Тепловое проявление механической энергии.
При взаимном трении тел за счет совершения механической работы происходит их разогрев. При этом механическая энергия переходит в тепловую. Тепловой нагрев, т. е. температура трущихся тел в зависимости от условий трения может быть достаточной для воспламенения горючих веществ и материалов. При этом нагретые тела выступают в качестве источника зажигания.
В производственных условиях наиболее распространенными случаями опасного нагрева тел при трении являются:
удары твердых тел с образованием искр;
поверхностное трение тел;
сжатие газов.
Удары твердых тел с образованием искр.
При определенной силе удара некоторых твердых тел друг о друга могут образовываться искры, которые называют искрами удара или трения.
Искры представляют собой нагретые до высокой температуры (раскаленные) частицы металла или камня (в зависимости от того, какие твердые тела участвуют в соударении) размером от 0,1 до 0,5 мм и более.
Температура искр удара из обычных конструкционных сталей достигает температуры плавления металла - 1550 °С.
Несмотря на высокую температуру искры ее воспламеняющая способность сравнительно невысока, т. к. из-за малых размеров (массы) запас тепловой энергии искры очень мал. Искры способны воспламенить парогазовоздушные смеси, имеющие малый период индукции, небольшую минимальную энергию зажигания. Наибольшую опасность в этой связи представляют ацетилен, водород, этилен, оксид углерода и сероуглерод.
Воспламеняющая способность искры, находящейся в покое, выше летящей, так как неподвижная искра медленнее охлаждается, она отдает тепло одному и тому же объему горючей среды и, следовательно, может его нагреть до более высокой температуры. Поэтому искры, находящиеся в покое, способны воспламенить даже твердые вещества в измельченном виде (волокна, пыли).
Искры в условиях производства образуются при работе с инструментом ударного действия (гаечными ключами, молотками, зубилами и т. п.), при попадании примесей металла и камней в машины с вращающимися механизмами (аппараты с мешалками, вентиляторы, газодувки и т. п.), а также при ударах подвижных механизмов машины о неподвижные (молотковые мельницы, вентиляторы, аппараты с откидными крышками, люками и т. п.).
Мероприятия по предупреждению опасного проявления искр от удара и трения:
Применение во взрывоопасных зонах (помещениях) применять искробезопасного инструмента.
Обдув чистым воздухом места производства ремонтных и др. работ.
Исключение попадания в машины металлических примесей и камней (магнитные уловители и камнеуловители).
Для предупреждения искр от ударов подвижных механизмов машин о неподвижные:
Тщательная регулировка и балансировка валов;
Проверка зазоров между этими механизмами;
Недопущение перегрузки машин.
Применять искробезопасные вентиляторы для транспортировки паро- и газовоздушных смесей, пылей и твердых горючих материалов.
В помещениях получения и хранения ацетилена, этилена и т.п. полы выполнять из неискрящего материала или застилать их резиновыми ковриками.
Поверхностное трение тел.
Перемещение относительно друг друга соприкасающихся тел требует затраты энергии на преодоление сил трения. Эта энергия почти целиком превращается в теплоту, которая, в свою очередь, зависит от вида трения, свойств трущихся поверхностей (их природы, степени загрязнения, шероховатости), от давления, размера поверхности и начальной температуры. При нормальных условиях выделяющееся тепло своевременно отводится, и этим обеспечивается нормальный температурный режим. Однако при определенных условиях температура трущихся поверхностей может повыситься до опасных значений, при которых они могут стать источником зажигания.
Причинами роста температуры трущихся тел в общем случае является увеличение количества тепла или уменьшение теплоотвода. По этим причинам в технологических процессах производств происходят опасные перегревы подшипников, транспортных лент и приводных ремней, волокнистых горючих материалов при наматывании их на вращающиеся валы, а также твердых горючих материалов при их механической обработке.
Мероприятия по предупреждению опасного проявления поверхностного трения тел:
Замена подшипников скольжения на подшипники качения.
Контроль за смазкой, температурой подшипников.
Контроль за степенью натяжения транспортерных лент, ремней, не допущение работы машин с перегрузкой.
Замена плоскоременных передач на клиноременные.
Для предупреждения наматывания волокнистых материалов на вращающиеся валы используют:
применение свободнонасаженных втулок, кожухов и т.п. для защиты открытых участков валов от контакта с волокнистым материалом;
предотвращение перегрузки;
устройство специальных ножей для срезания наматывающихся волокнистых материалов;
установка минимальных зазоров между валом и подшипником.
При механической обработке горючих материалов необходимо:
соблюдать режим резания,
своевременно затачивать инструмент,
использовать локальное охлаждения места резания (эмульсии, масла, вода и т.п.).
5. Электрический ток как источник зажигания
Электрический ток является одним из распространенных источников зажигания в современных зданиях. Мы не случайно поставили его на второе место после открытого огня, так как более 10% пожаров происходит вследствие аварийной работы электрических сетей и приборов.
Необходимо отметить, что данный вид источников зажигания менее опасен, чем открытый огонь и, при правильной эксплуатации электросети, наличии надежных защитных устройств, вероятность пожара сводится к нулю.
Что необходимо знать о пожарной опасности электроустановок, т.е. жилого (хозяйственного и т.п.) помещения вместе со всеми электрическими сетями, коммуникациями и приборами? Прежде всего, что источником зажигания является тепло, выделяемое электрическими сетями и приборами в аварийных режимах работы. Короткое замыкание, перегрузка, переходные сопротивления - характерные проявления аварийных режимов.
К каждой линии электросети должно подключаться столько электроприборов, чтобы их общая мощность не превышала расчетной мощности сети. Для сети освещения в 220 В с предохранителями в 6 А мощность составляет 1. ЗкВт, с предохранителями в 10 А - 2,2 кВт. Зная паспортные значения мощности электроприборов, нетрудно подсчитать общее их количество, допустимое к подключению в электросеть. Но и здесь у вас не будет проблем, если в электросчетчике установлены автоматические предохранители: всякое превышение установленной для сети мощности будет сопровождаться автоматическим отключением электроэнергии. Но если у вас пробковые предохранители с "жучками", то в этом случае общая мощность электросети увеличивается на толщину "жучка", что ведет к перегрузке электросети.
Перегрузкой называется такое явление, когда по электрическим проводам и электрическим приборам идет ток больше допустимого. Опасность перегрузки объясняется тепловым действием тока. При двукратной и большей перегрузке сгораемая изоляция проводников воспламеняется. При небольших перегрузках происходит быстрое старение изоляции и срок ее диэлектрических свойств сокращается. Так, перегрузка проводов на 25% сокращает срок службы их примерно до 3-5 месяцев вместо 20 лет, а перегрузка на 50% приводит в негодность провода в течение нескольких часов.
Коротким замыканием (КЗ) называется всякое замыкание между проводами, или между проводом и землей (под "землей" здесь понимается любое токопроводящее изделие, отличное от провода, в т. ч. и тело человека). Причиной возникновения КЗ является нарушение изоляции в электрических проводах и кабелях, машинах и аппаратах, которое вызывается: перенапряжениями; старением изоляции; механическими повреждениями изоляции; прямыми ударами молнии. При возникновении КЗ в цепи ее общее сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению токов в ее ветвях по сравнению с токами нормального режима.
Переходным сопротивлением (ПС) называется сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного провода на другой или с провода на какой-либо электроаппарат при наличии плохого контакта в местах соединений и оконцеваний (при скрутке, например). При прохождении тока в таких местах за единицу времени выделяется большое количество теплоты. Если нагретые контакты соприкасаются с горючими материалами, то возможно их воспламенение, а при наличии взрывоопасных смесей взрыв. В этом и заключается опасность ПС, которая усугубляется тем, что места с наличием переходных сопротивлений трудно обнаружить, а защитные аппараты сетей и установок, даже правильно выбранные, не могут предупредить возникновение пожара, так как электрический ток в цепи не возрастает, а нагрев участка с ПС происходит только вследствие увеличения сопротивления.
Искрение и электродуга есть результат прохождения тока через воздух. Искрение наблюдается при размыкании электрических цепей под нагрузкой (например, когда вынимается электровилка из электророзетки), при пробое изоляции между проводниками, а также во всех случаях при наличии плохих контактов в местах соединения и оконцевания проводов и кабелей. Под действием электрического поля воздух между контактами ионизируется и, при достаточной величине напряжения, происходит разряд, сопровождающийся свечением воздуха и треском (тлеющий разряд). С увеличением напряжения тлеющий разряд переходит в искровой, а при достаточной мощности искровой разряд может быть в виде электрической дуги. Искры и электродуги при наличии в помещении горючих веществ или взрывоопасных смесей могут быть причиной пожара и взрыва.
А сейчас сформулируем общие принципы пожарной безопасности от искр, дуг, перегрузок, коротких замыканий и переходных сопротивлений. Эти явления невозможны, если:
Правильно производить соединение и оконцевание проводников;
Тщательно соединять провода и кабели (пайкой, сваркой, опрессовкой, специальными сжимами);
Правильно выбирать сечение проводников по нагреву электрическим током;
Ограничить параллельное включение токоприемников в сеть;
Создавать условия для охлаждения проводов электроприборов и аппаратов;
Применять только калиброванные плавкие предохранители или автоматические выключатели;
Проводить планово-предупредительные осмотры и измерения сопротивления изоляции проводов и кабелей;
Устанавливать быстродействующие аппараты защиты (с чем повседневно успешно справляется АСТРО*УЗО);
Защищать от окисления разъединяемые контакты.
Условно источники зажигания можно разделить на 4 вида:
1. открытый огонь в виде тлеющей сигареты, зажженной спички, конфорки газовой плиты или керосинового примуса (фонаря, лампы);
2. тепло электронагревательных приборов;
3. проявления аварийной работы электрических приборов и аппаратов, как отечественного, так и зарубежного производства;
4. искры от сварочных аппаратов и самовозгорание веществ и материалов.
Горючая среда представляет собой всю обстановку квартиры. Она может быть более или менее горючей в зависимости от содержимого этой среды. В пожарной охране существует понятие группы горючести веществ и материалов. По горючести все вещества и материалы подразделяются на 3 группы:
Негорючие - не способны к горению в воздухе, но тем не менее могут быть пожароопасными в виде окислителей или веществ, выделяющих горючие продукты при взаимодействии с водой (например, негорючий карбид кальция даже при контакте с влагой воздуха выделяет взрывоопасный газ ацетилен);
Трудногорючие - способны возгораться от источника зажигания, но самостоятельно не горят, когда этот источник удаляют;
Горючие - самовозгораются, а также возгораются от источника зажигания и продолжают гореть после его удаления.
Вот мы и определились с основными понятиями "источники зажигания" и "горючая среда". Остановимся более подробно на этих принципиальных для пожарной охраны понятиях и окончательно сформируем свое представление о развитии пожара.
Поскольку сейчас не каменный век, то смело можно утверждать, что вся квартира представляет собой одну огромную горючую среду. Ученые пожарной науки даже дали определение этой среде - "пожарная нагрузка", которая нормируется 50 кг на 1 м, т.е. на каждый квадратный метр приходится 50 кг горючей среды. Отсюда делаются все остальные выкладки, огневые эксперименты, расчеты и, в конечном итоге, те требования, которые заносятся потом в стандарты, строительные нормы и правила, нормы технологического проектирования, правила пожарной безопасности и другие (и которые никто из нас, простых граждан, как правило, не читает).
Все горючие вещества и материалы имеют свою температуру воспламенения, которая колеблется от отрицательных (бензин, керосин, лаки, краски и т.п.) до положительных величин и не превышает для большинства твердых материалов 300°С. Другими словами, горящая спичка, тлеющая сигарета способны воспламенить любое горючее вещество.
Следующий вопрос - это поведение горючей среды при пожаре. В первые 10 минут от начала возгорания материала пламя распространяется линейно в разные его стороны (преимущественное направление вверх). Выделяется определенная температура, которая аккумулируется в помещении или в какой-то его части (преимущественно вверху). По мере возрастания температуры начинают возгораться другие вещества и материалы, попавшие в зону высокой температуры. Процессы возгорания горючих веществ и материалов происходят настолько хаотично, насколько хаотично мы расставили "горючую среду" в квартире. Соответственно и развитие пожара, его этапы могут отличаться по времени от приведенных во второй главе параметров.
Ни один пожар не похож на другой - в этом заключается вся сложность описания развития пожара. И никто не может сказать однозначно, что ждет нас в случае пожара в нашей квартире (если только не провести натурные испытания и не сжечь квартиру, фиксируя при этом необходимые параметры). Однако общая тенденция развития пожара очевидна - современная квартира может стать пылающим горном за считанные минуты.
О том, какими мерами можно исключить наиболее характерные источники зажигания, о конкретных требованиях нормативных документов мы поговорим с вами в следующей главе.
Пожар относится к крайне неприятным событиям, которые могут повлечь за собой не только порчу вещей, но и смерть человека. Однако для возникновения возгорания необходимо, чтобы были соблюдены некоторые определенные условия. Главными составляющими являются горючая среда и воздействующие на нее источники зажигания.
В данной статье мы постараемся дать определение этим понятиям, рассмотреть их виды, а также расскажем, как можно предотвратить возгорание путем исключения условий образования горючей среды.
Определение и виды источников зажигания
Началом любого воспламенения можно назвать момент воздействия источника на любое горючее вещество.
Источник зажигания – это средство, обладающее достаточным объемом энергии, температурой, которое при длительном воздействии на внешнюю среду способно вызвать воспламенение(горение).
Для того чтобы более точно понять определение, нужно рассмотреть источники зажигания и их классификацию. В основе их разделения лежит тот или иной вид энергии, поэтому источники бывают: электрические, химические, термические и механические.
Если в качестве примера взять обычную квартиру, то условно виды источников зажигания обозначим так:
- Тепло от электрических обогревателей или водонагревателей
- Искры, возникающие в процессе сварочных работ, например при ремонте труб
- Открытый огонь (не потушенная папироса, горящая свеча, камин, зажженная спичка, рабочая конфорка газовой плиты)
- , а так же вещества. Это горючие ископаемые, вещества химические, некоторые растительные продукты (масла, жиры).
- Нарушения в работе различных электрических аппаратов и/или приборов (перегрузка, неисправность)
Перечисленные виды это возможные источники зажигания, которые вполне могут привести к пожару Вашей квартире, воздействуя высокой температурой на горючую среду. Дальше рассмотрим, что в нее входит и как она образуется.
Условия образования и виды горючей среды
Горючая среда – это все то, что может воспламениться при воздействии источника зажигания, другими словами, она может представлять собой любую внешнюю среду, воспламеняющуюся при соприкосновении с тем или иным источником зажигания, при этом обладает способностью самостоятельного горения даже после ликвидации этого источника.
Если описать проще, то это все, что есть в помещении, включая, воздух, в котором содержится кислород, являющейся необходимым элементом для начала возгорания. В науке данную среду назвали « ». Усредненной величиной является 50 кг такой среды на 1 м квартиры.
В зависимости от того, что в нее входит, она с разной силой может быть подвержена возгоранию. Существуют 3 класса веществ и материалов: негорючие, трудногорючие и горючие. Следует заметить, что каждое горючее вещество имеет индивидуальную . Температура в 300 о С является максимальной для большинства твердых материалов.
Чтобы узнать, к какому классу пожарной опасности относится то или иное оборудование или вещество необходимо заглянуть в сопроводительный документ.
Что относится к горючей среде
- Предметы интерьера и быта (одежда, книги, посуда), а также любое оборудование, имеющее в своем составе горючие материалы.
- Пыль, горючие газы (ацетилен, водород, метан, пропан), которые применяются в производствах.
- Отделочные и строительные материалы, облицовка, а также кабели, воздуховоды.
Предсказать поведение горючей среды в случае пожара крайне проблематично. В первые минуты обычно пламя устремляется к потолку. По мере того, как температура в помещении повышается, начинают воспламеняться горючие материалы, попадающие под ее действие. Происходит это в хаотичном порядке.
- Количество горючего вещества должно быть ограничено.
- Потенциальные источники зажигания следует отгородить от горючей среды с помощью использования изолированных отсеков.
- Нужно осуществлять контроль над концентрацией окислителя в среде, по возможности сделать ее минимальной.
- Поддерживать в помещении такую температуру, при которой риск возгорания будет минимальным.
- Оборудование, имеющее высокий класс пожарной опасности следует располагать на открытых территориях.
- Использование негорючих илии трудногорючих веществ (материалов).
Профилактические мероприятия по предотвращению пожара
Самым непредсказуемым источником зажигания принято считать открытый огонь. Для того чтобы снизить его опасность, необходимо придерживаться здравого смысла и определенных .
Касаемо курения в тамбурах или жилых помещениях, то для пепла должна быть пепельница, изготовленная из толстого стекла или негорючего пластика. Когда уходите из дома закрывайте окна, т.к. не потушенная сигарета, выброшенная из соседнего балкона, часто становится причиной возникновения пожара, ведь по статистике на балконе хранится много вещей, которые и образуют “пожарную нагрузку”.
К газовым плитам обязательно должны прилагаться сертификаты качества. Если обнаружена неисправность, то необходимо прекратить пользоваться плитой и вызвать мастера. Между плитой и легкосгораемыми предметами, включая строительные конструкции должно выдерживаться расстояние более 20 см. В деревянном доме стены необходимо изолировать от источника зажигания штукатуркой или стальным листом, .
Устанавливать газовые приборы имеет право только специалист. По окончании работы он оформляет акт о пуске прибора в эксплуатацию и выдает гарантию на дальнейшее обслуживание.
Водонагреватели не прикрепляются на неизолированные стены. перед каждым отопительным сезоном.