Вопрос. Основные опасности химических производств. Таксономия основных опасностей

Основные опасности химических производств – это пожары и взрывы.

Таксономия основных опасностей химических пожаров

Явления, сопровождающие зажигание разлития или выход воспламеняющейся жидкости при потере герметичности, зависят от количества пара над разлитием, а не от полного количества разлитой жидкости. Эти явления зависят также от степени смешения воспламеняющихся паров с воздухом.

Все жидкости, способные вызывать пожары, на 6 классов.

Класс 1 - жидкости, имеющие при окружающей температуре незначительное давление паров. (Пр. смазочное масло)

Класс 2 - жидкости с высокой температурой вспышки. Пример: n - ксилол (температура вспышки 39 °С).

Класс 3 - жидкости, у которых температура вспышки или равна номинальной температуре окружающей среды, или ниже ее. Например, температура вспышки октана 13°С, а диэтилового эфира - 49°С.

Класс 4 - жидкости, давление паров которых при температуре окружающей среды заключено между верхним пределом самовоспламенения (ВПВ) и атмосферным давлением.

Класс 5 - воспламеняющиеся жидкости, у которых при хранении давление паров (абсолютное) около 0, 1 МПа. Сюда относятся охлажденные или криогенные воспламеняющиеся газы, такие, как СПГ. (СПГ – сжиженный природный газ), (Мпа – мега поскаль)

Класс 6 - это сжиженные воспламеняющиеся газы. При разгерметизации оборудования значительная часть сжиженного газа выделяется в виде пара. Примером жидкости класса 6 может служить сжиженный пропан.

Поведение разлитых и зажженных жидкостей сильно зависит от рассмотренных выше свойств. На него влияют также конфигурация окружения, скорость ветра и время, прошедшее с момента истечения до зажигания.

Возможны шесть случаев ответной реакции жидкости на присутствие источника зажигания.

1) Жидкости первого класса не зажигаются от находящегося в непосредственной близости источника и могут не зажечься даже при ударе пламени.

2) Жидкости второго класса не зажигаются от находящегося рядом источника, но будут зажигаться от удара пламени и гореть в самоподдерживающемся пожаре разлития.

3) Жидкости третьего класса зажигаются от находящегося рядом источника и могут быстро образовать самоподдерживающийся пожар разлития. Расстояние между источником, способным зажечь облако, и ближайшей к нему точкой разлития зависит не только от свойств облака, но и от скорости ветра. Это расстояние намного больше по ветру, чем поперек или против ветра. При некоторых обстоятельствах, когда ветер имеет скорость, намного превышающую скорость пламени, облако может выгорать не с ближайшего края разлития. Источник зажигания вызовет появление пламени, которое будет быстро перемещаться и поджигать весь объем паровоздушной смеси, концентрация которой выше НПВ. Подобную ситуацию можно назвать " вспышечным пожаром" или " пожаром облака". В таких случаях облако способно сгорать целиком.

4) Жидкости четвертого класса зажигаются от находящегося рядом источника с образованием вспышечного пожара и способны образовывать самоподдерживающийся пожар разлития. Паровое облако будет содержать переобогащенный элемент объема, и благодаря диффузии процесс горения этого элемента будет происходить только на его границе.

5) В случае разлития жидкости пятого класса находятся в равновесии со своими парами при абсолютном давлении 0, 1 МПа. Подвод тепла от окружающей среды вызывает кипение, приводящее к увеличению объема парового облака. Зажигание может произойти от источника, относительно удаленного от края разлития, и возникший в результате этого вспышечный пожар будет зажигать оболочку парового облака. Появление огневого шара (его определение будет дано ниже) возможно при очень больших разлитиях, особенно если происходит большая задержка между растеканием и зажиганием. Такие разлития будут приводить к пожару разлития.

6) Жидкости шестого класса способны зажигаться от относительно удаленного источника с образованием вспышечного пожара, а возможно, также и пожара разлития в тех случаях, когда мгновенно испарившаяся часть мала (скажем, около 0, 10, как это может быть в случае бутана). Значительная часть облака окажется переобогащенной, эта часть благодаря диффузии будет гореть на границах своей оболочки. Если масса разлития составляет порядка тонны, вспышечный пожар может перерасти в огневой шар. В определенных случаях ситуация может усугубиться до взрыва парового облака.