Многие специалисты дискутируют на тему того, когда началось категорирование по пожарной опасности, кто первым решил ввести такую меру пожарной профилактики. Безусловно лишь одно – в вопросах категорирования как методики определения опасности производственных процессов наибольшим авторитетом пользовался Михаил Васильевич Алексеев – основоположник научной дисциплины пожарная безопасность технологических процессов производств.
Категорирование по пожарной опасности основывается на анализе свойств веществ и материалов. И в работах Михаила Васильевича мы находим исчерпывающее описание опасных в пожарном отношении веществ и материалов.
Сегодня мы планировали познакомить Вас с выдержкой из книги Алексеева М.В.. Пожарная профилактика при сушке зерна. Эта информация будет крайне полезна для тех специалистов, которые осуществляют категорирование по пожарной опасности подобных объектов.
.jpg)
Несмотря на то что во время сушки в сушильных камерах имеется сравнительно небольшое количество зерна (не более 2—3 т), все же необходимо учитывать, что значительное количество его может находиться в бункерах сырого и высушенного зерна, на площадке зерноочистительного тока, а также на складе, который чаще всего расположен рядом с сушилками. В нормальных условиях хранения зерно само по себе не представляет большой пожарной опасности, так как оно трудно воспламеняется и плохо горит. Вместе с тем при высоких температурах и в условиях пожара хранящееся зерно может быть испорчено и оказаться непригодным не только для пищевых, но и для кормовых целей.
Воспламеняемость и распространение огня в массе зерна увеличиваются при наличии в нем легкогорючих примесей. Очень часто зерно поступает на сушку после уборки его комбайнами без достаточной степени очистки. В таком зерне имеется значительное количество частиц колосьев и соломы, различных трав и т. п. Иногда засоренность зерна доходит до 5% и даже больше. Поэтому необходимо более подробно рассмотреть пожароопасные свойства как самого зерна, так и его примесей.
Свойства зерна
Зерно представляет собой живой организм очень сложного состава и строения. Например, зерно пшеницы (рис. 15) и ржи имеет ряд наружных оболочек
1, зародыш 2 и сердцевину, или эндосперм, 3. Верхние оболочки этих зерен состоят из одеревеневших клеток, а зародыши — из живых клеток, весьма чувствительных к температурному воздействию. Сердцевина зерна представляет собой клетки, наполненные сухой протоплазмой и крахмальным веществом.
Средний химический состав зерен различных культур следующий: крахмала—64%; белка—15%; клетчатки—3%; жировых веществ — 2 %; воды — 14 %; золы —2 %.
Приведенные данные показывают, что около 85% составляющих зерно веществ являются органическими. Наличие одеревеневшей оболочки и углеводов объясняет те изменения, которые происходят в зерне при воздействии на него повышенных температур, а также при самосогревании в процессе хранения.
Если зерно нагревать, в нем происходят изменения, подобные тем, которые наблюдаются при нагреве древесины. При 100—110° оно высыхает, полностью теряя свободную влагу, и начинает выделять летучие вещества. При нагревании до 150—230° зерно разлагается с выделением небольшого количества газообразных веществ и обугливается. Интенсивный процесс обугливания протекает при температуре 270-300°. При температуре 350—400° образовавшийся уголь воспламеняется. Скорость и температура горения зерна в обычных условиях сравнительно небольшие.
Медленное горение зерна объясняется многими факторами. Зерно имеет плотное строение и небольшую удельную поверхность. Находясь в куче или таре, отдельные зерна очень плотно прилегают друг к другу, оставляя весьма незначительные воздушные пространства. Отношение объема межзернового пространства ко всему объему зерновой массы называется скважистостью зерна. Скважистость пшеницы, ржи, ячменя и зерен других культур примерно составляет около 40%.
Зерно при воздействии теплоты прогревается вглубь очень медленно. Для отдельного зерна теплопроводность принимается равной теплопроводности древесины, т. е. 0,1—0,4 ккал /м час град. Зерновая масса, в связи с наличием воздуха в межзерновом пространстве, имеет еще более низкую теплопроводность. Но имеющимся данным, теплопроводность зерновой массы пшеницы и ржи равна 0,095 ккал/м час град. Теплоемкость сухого зерна сравнительно большая и составляет 0,37 ккал/кг град. С увеличением влажности теплоемкость зерна несколько увеличивается.
Большая теплоемкость и малая теплопроводность зерна дают возможность в ряде случаев ликвидировать небольшие очаги горения деревянных частей сушильной камеры массой спускаемого вниз холодного зерна.
Горение зерна усиливается по мере увеличения притока воздуха к месту начавшегося тления. Зерно, находящееся под действием воздуха во взвешенном состоянии, будет гореть весьма интенсивно. Такое состояние зерна называется витанием.
Скорости витания зерен находятся в следующих пределах: пшеница 9,0—11,5, рожь 8,5—10, овес 8—9 и ячмень 8,5— 10,5 м/сек. Витание может иметь место при пневматической транспортировке зерна, при сушке его во взвешенном состоянии, а также в отдельные моменты при активном вентилировании.
При неправильном хранении зерно может самосогреваться в результате аккумуляции тепла, выделяющегося от жизнедеятельности микроорганизмов и от внутренних биологических процессов. Самосогревание чаще всего наблюдается на некотором расстоянии от поверхностных слоев зерна и особенно у свежеобмолоченного влажного зерна, в котором процесс послеуборочного дозревания происходит весьма бурно.
Зерно — живой организм. Находясь в условиях повышенной влажности, оно усиленно «дышит». При этом расходуются углеводы, прежде всего сахар, а затем крахмал, и выделяется тепло. При окислении граммолекулы глюкозы выделяется 674 ккал тепла.
Повышение температуры способствует повышению интенсивности процесса дыхания зерна, а также развитию в нем микроорганизмов. Жизнедеятельность микроорганизмов (плесневых грибков и бактерий) сопровождается выделением значительного количества тепла и изменением химического состава зерна. Внешний вид зерна также изменяется: у него пропадает блеск, появляется темно-коричневая окраска. Зерно начинает издавать неприятный гнилостный запах. При дальнейшем нагревании происходит обугливание поверхностных слоев. Изменение цвета и появление специфического запаха дает возможность обнаружить процесс самосогревания зерна даже без приборов и принять меры к предотвращению его окончательной порчи. В практике случаи самосогревания зерна до его воспламенения не отмечены.
Категорирование помещений хранения зерна по его пожароопасности нельзя проводить без учета информации о свойствах данного материала.