Определение категорий пожарной опасности. Влияние на опасность окиси углерода

  Определение категорий пожарной опасности, основано прежде всего умении прогнозировать как будет развиваться процесс горения на пожаре. Поэтому мы, в рамках своей деятельности по данному направлению, учитываем классические работы пожарных ученых. Поэтому мы продолжаем публикацию учебника «Химия горения», авторами которого являются видные пожарные ученые – Борис Генрихович Тидеман и Дмитрий Борисович Сциборский.

Отметим, что окись углерода, опаснейший из возможных фактор пожара, тоже никак не учтен в официальных методиках, и определение категорий пожарной опасности помещений проходит без учета этого важнейшего параметра.

Окись углерода и генераторный газ

Окись углерода СО представляет собою бесцветный, лишенный запаха газ плотностью 0,967. Она вместе с углекислым газом получается при сжигании угля в воздухе . Преобладание того или другого газа зависит от температуры.

Также и при пропускании горячего пара через накаленный уголь, кроме водорода, при более низких температурах получается углекислый газ, при высоких - окись углерода.

Таким образом, окись углерода получается во всех производствах, где нагреваются выше 800° уголь, кости, кожа, а также в доменных печах, содовых печах и др.

На воздухе окись углерода сгорает бледно-голубым пламенем, по уравнению 2СО + О₂ = 2СО₂. Различные вещества каталитически ускоряют реакцию окисления СО кислородом воздуха. К ним принадлежат платина, медь, золото, никель и закись никеля. Но особенно сильным катализатором является МnO₂; примесь СuO, Сo₂O₃, Аg₂О активирует этот катализатор.

Смесь, состоящая из 50 % МnO₂, 30 % СuO, 15 % Сo₂O₃и 5 % Аg₂О, называется гопкалит. При пропускании через этот катализатор смеси СО с воздухом происходит количественное окисление окиси углерода и потому гопкалит широко применяется в противогазовой технике.

///////////////////////////////////

Комментарий: определение категорий пожарной опасности недостаточно широко применяется при общей оценке пожарной опасности помещений, тогда как оценка возможости образование окиси углерода в конкретном помещении, может привести к введению дополнительных мер безопасности. Мы не думаем, что фильтрующие противогазы (пусть и с гопкалитовым патроном) могут эффективно защитить от окиси углерода, а вот современные изолирующие самоспасатели вполне могут спасти кому-то жизнь. Схема такого спасения очень проста: на заканодательном уровне определение категории пожарной опасности должно включать и оценку возможности образования СО, для помещений такого рода должно быть предусмотрено оснащение изолирующими самоспасателями

///////////////////////////////

Недостатком этого катализатора является легкая отравляемость его парами воды. Поэтому, прежде чем поступить к катализатору, газовая смесь должна быть хорошо высушена, что достигается применением достаточной толщины слоя сухого хлористого кальция.

Окись углерода образует с воздухом и кислородом взрывчатые смеси. Нормальная смесь состоит из двух объемов СО и 4,8 объемов воздуха и взрывает согласно уравнению:

2СО + О₂ + 3,8 N₂ =  2СО₂ + 3,8 N₂ + 136,4 кал.

При взрыве давление газов доходит до 7,4 атм. Смесь окиси углерода с кислородом взрывает сильнее.

 В технике пользуются в качестве топлива не чистою окисью углерода, но смесью газов, богатых окисью углерода, образующейся в генераторах. Состав генераторного газа следующий:

                    Окиси углерода ………………………………… около 20-29 %

                    Водорода ………………………………………...       »   11-18 %

                    Углекислого газа ………………………………..       »     4-8 %

                    Метана ……………………………………………      »      3 %

                    Азота ……………………………………………...      »    47 -57 %

Для получения взрыва смешивают 1 объем генераторного газа с 1-2 объемами воздуха. Температура воспламенения такой смеси, применяемой в газомоторах, около 700°.

Образование смеси окиси углерода с воздухом нередко является причиною взрыва печей. Если в печи имеются трещины, то воздух засасывается тягой через эти трещины и может образовать с несгоревшей окисью углерода взрывчатую смесь в дымовом канале. От залетевшей искры смесь может воспламениться и дать взрыв.

То же явление происходит в том случае, когда огонь в топке приглушен слишком толстым слоем топлива, вследствие чего происходит неполное сгорание и внутренность печи наполняется окисью углерода и углеводородами. При открывании дверцы печи втягивается большое количество воздуха, кислород которого не успевает истратиться до конца вследствие незначительного горения. Этот избыток кислорода смешивается с продуктами неполного сгорания и дает взрывчатую смесь.

Такая же взрывчатая смесь может произойти, если закрыть рано трубу печки. Образовавшиеся продукты неполного сгорания, а также горячие угли могут просуществовать ночь и на другой день, в момент открывания дверцы для новой топки, горючие газы перемешиваются с воздухом и образовавшаяся гремучая смесь может воспламениться от еще горячих углей.

Всевозможные взрывчатые смеси окиси углерода получаются при пожарах.

С серой окись углерода образует сероокись углерода (COS), которая с кислородом также дает взрывчатые смеси.

Окись углерода дает также соединения с металлами: калием, железом Fe(СО)₅ , никелем Ni(СО)₄. Соединение с никелем жидкое, кипит при 43° и пары его при 60° в смеси с воздухом взрываются.