Категорирование по пожарной опасности. Ацителен

Ключевые слова: Категорирование по пожарной опасности, категория А, взрывопожароопасность ацителена, пожарная опасность, пожарная безопасность


Опаснейший из тех газов, которые широко применяются на всех объектах (а не только на тех, на которых требуется категорирование по пожарной опасности) – ацителен. Предлагаемый отрывок из классического учебника 1940 года «Химия горения», авторами которого являются профессор Тидеман Б.Г. и профессор Сциборский Д.Б. будет полезен всем специалистам, осуществляющим категорирование по пожарной опасности помещений, в которых обращается ацетилен.

 

Тидеман Б.Г.

 

Проф. Тидеман Б.Г.

 

Проф. Сциборский Д.Б.

 

Ацетилен (C2H2) – газ; плотность его по отношению к воздуху 0,9056. Он загорается при 480°, взрывает при 509-515°.

 

Ацетилен сгущается в жидкость при 0° и давлении 21 атм.; при атмосферном давлении и температуре – 81° он переходит в твердое состояние.

 

Ацетилен получается при действии на карбид кальция (CaC2) воды. Он крайне опасен, так как дает взрывчатые смеси в довольно широких пределах. Наиболее сильная взрывчатая смесь состоит из 1 объема ацетилена и 12 объемов воздуха. //Комментарий: проводя категорирование по пожарной опасности этот параметр обязательно следует учесть.//

 

Реакция происходит по уравнению:

 

2C2H2+ 5O2+ 19N2= 4CO2+ 2H2O+ 19N2+ 642 кал.

 

Если чистый ацетилен находится под обыкновенным давлением, то при соприкосновении с пламенем, искрой, металлическим палладием, нагретым до 250°, он загорается и спокойно горит. По сравнению с другими газами он отличается той особенностью, что содержит большой запас энергии, так как образование его из элементов происходит с поглощением тепла:

 

C2+ H2= C2H2– 53, 2 кал. (определено Ледюком)

 

По данным Бертело, теплота образование ацетилена еще выше, а именно около 64 кал.

 

Благодаря этому, ацетилен, как вещество эндотермическое, не является соединением стойким, и при нагревании, особенно же при повышенном давлении, легко распадается с взрывом. //Комментарий: это также следует учесть, осуществляя категорирование помещений по пожарной опасности//.  При атмосферном давлении и комнатной температуре он не способен к разложению. Действительно, если пропускать при указанных условиях через ацетилен электрические искры, то взрыва не будет, но в сосуде с ацетиленом появляются тонкие угольные нити. (147) Очень обстоятельная работа по разложению ацетилена проведена была Д.Алексеевым (148) Согласно полученным данным, разложение C2H2 со взрывом происходит либо при повышенном давлении, либо при повышении температуры. Так, например, если ацетилен находится при давлении, превышающим 2 атм., то под влиянием электрической искры, наколенной проволоки, капсюля гремучей ртути, он крайне быстро распадается на уголь и водород, причем температура его разложения доходит до 3000°. При давлении в 2 атм. при взрыве получается давление в 10 атм.; при 6 атм. – в 42 атм.; при 21 атм. – в 210 атм. Если же ацетилен находится в жидком состоянии, то взрыв вызывает давление в 5000 – 6000 атм. Поэтому ацетилен, находящийся под давлением, крайне опасен. //Комментарий: опять же это крайне важная информация которую необходимо учесть проводя категорирование по пожарной опасности//.

 

Нестойкость ацетилена при повышенном давлении, по-видимому, зависит от сближения его частиц, вследствие чего начавшийся распад быстро передается от одной частицы к другой. Поэтому взрывы ацетилена, сгущенного в жидкость, особенно сильны, ибо в жидком состоянии сближение частиц гораздо больше, чем в газе. //Комментарий: значит, категорирование по пожарной опасности производств с жидким ацетиленом необходимо проводить анализ его агрегатного состояния//. Жидкий ацетилен легко взрывает от соприкосновения с накаленной проволокой, от взрыва капсюля гремучей ртути, от теплоты трения и т.п. Поэтому обращается с жидким ацетиленом надо очень осторожно. Интересно действие водяных паров на взрывчатость ацетилена. Они резко ее понижают и при отношении H2O:С2H2 = 1:1,5 взрыва нет. //Комментарий: категорирование по пожарной опасности подразумевает только один законный способ «снижения» категории – увеличения кратности воздухообмена. Может быть имеет смысл учесть в методике категорирования по пожарной опасности и действие водяных паров?//  При большей концентрации ацетилена, а именно 1:1,61 или 1,63 взрыв снова появляется. (149) Если растворить ацетилен в ацетоне, то в этом случае давление можно безопасно доводить до 10 атм. И он не взрывается даже от запаха гремучей ртути.(150)

 

Особенно опасны смеси ацетилена с хлором. Они взрывают под влиянием лучей света. Не только лучи солнца, но даже лучи горящего светильного газа, попадая на эту смесь, вызывают ее взрыв.

 

При горении ацетилена температура достигает 3210 – 4951°. При этом в продуктах горения, даже при достаточном количестве кислорода, найдено было CO. //Комментарий: категорирование по пожарной опасности учитывает только один опасный параметр – избыточное давление взрыва, но не учитывает ни токсичность продуктов горения, ни дымообразование, ничего, что тоже оказывает влияние на опасность помещения. Это требует изменений в методике по которой проводится категорирование по пожарной опасности//. Окись углерода образовалась, по видимому, при разложении образовавшегося углекислого газа под влиянием очень высокой температуры пламени. Если взрыв происходит в присутствии азота (22 % по объему) и количество кислорода по отношению к ацетилену меньше, чем 1:1 , то в продуктах взрыва находится синильная кислота.

 

Границы взрыва ацетилена с кислородом, по данным различных авторов (Ле – Шателье и др.), колеблются между 2,8 – 3 % (низшая граница взрыва) и 88 – 93 % (высшая граница). Для смеси ацетилена с воздухом те же границы определены между 2,39 - 2,8 % (низшая граница) и 65 % - высшая. Теклу дает другие границы: низшую 1,53 – 1,77 % и высшую 57,95 – 58,65 %. Если ацетилена в воздухе содержится от 9,38 % до 58,65 %, то при взрыве образуется обычно сажа. Смесь ацетилена с другими горючими газами имеет другие границы взрыва. В качестве примера приведем границы взрыва различных смесей ацетилена со светильным газом и воздухом. (147)

 

 

 

Таблица 4

Объемный процент газов в горючей части смеси

Низший предел взрыва

Верхний предел взрыва

C2H2

светильный газ

объемный

процент

объемный

процент

100

33,25

40

50

75

-

66,75

60

50

25

3,5

5,6

5,3

4,9

4,1

52,2

27,5

28,9

31,3

39,3

 

Чем больше светильного газа в смеси, тем уже делаются пределы взрывчатой смеси.

 

Иногда в сосудах с ацетиленом, особенно нечистым, образуется серая корочка, которая представляет собой еще неисследованный углеводород. При слабом нагревании она превращается в газ, и если сосуд плотно закрыт, то может произойти взрыв.

 

Поэтому ацетилен должен быть хорошо очищен. Проводка должна состоять из железных труб и быть снабжена особыми вентилями или предохранителями, состоящими из сетки, заполненной асбестом. Они должны препятствовать проскакиванию взрыва в генератор.

 

Вода растворяет равный себе объем ацетилена, и поэтому следует осторожно обращаться с водой из газометров, генераторов, очистительных аппаратов. Ее нельзя выливать там, где имеется открытое пламя. Лучше в этих аппаратах применять воду, содержащую 15 – 20 % соли; она почти не растворяет ацетилена. В технике пользуются раствором ацетилена в ацетоне, один объем которого растворяет 24 объема ацетилена. При большем давлении растворимость ацетилена возрастает, но ацетилен, находящийся в растворе под давлением, так же опасен, как ацетилен нерастворенный, если раствор не заполняет весь сосуд.

 

Приведенный отрывок будет полезен не только работникам проводящим категорирование по пожарной опасности, но и практическим работникам пожарной профилактики, так как в данной работе содержатся практические рекомендации по взрывобезопасности.

Администратор
01.04.2015
Как к Вам обращаться:
Укажите Ваш email-адрес (не публикуется):
 @
Ваше сообщение:
Введите указанный cправа код:
эвакуационный знак? -нет; противопожарная защита формы "комментарий к статье про ПЛАН ЭВАКУАЦИИ"? - да
 

К НАЧАЛУ СТАТЬИ
Индекс цитирования
Яндекс.Метрика

© Дизайн: Jewel, scripteden.com

© Верстка, программирование: web-студия «ГСПБ», 2016