Взрыво-, пожароопасные свойства нефтепродуктов

  Главная      Учебники - АЗС, Нефть     Автозаправочные станции: Оборудование (Волгушев А.Н.) - 2001 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

 

 

4.2.

Взрыво-, пожароопасные свойства нефтепродуктов



Согласно ГОСТ 12.1.004-85 «Пожарная безопасность. Общие требования», жидкости, способные гореть, делят на:

• легко воспламеняющиеся (ЛВЖ);

• горючие (ГЖ).

ЛВЖ — жидкости, имеющие температуру вспышки не выше 61 °С в закрытом тигле или 65 °С в открытом тигле.

ГЖ — жидкости, имеющие температуру вспышки выше 61 °С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле.

В соответствии с международными рекомендациями ЛВЖ делят на три разряда:

I разряд — особо опасные, с температурой вспышки минус 18 °С в закрытом тигле, или минус 13 °С и ниже в открытом тигле;

II разряд — постоянно опасные, с температурой вспышки от минус 18 °С до плюс 23 °С в закрытом тигле, или выше минус 13 до плюс 27 °С в открытом тигле;

III разряд — опасные при повышенной температуре, с температурой вспышки выше 23 °С до 66 °С в открытом тигле.

По этой классификации автомобильные бензины относят к I разряду особо опасных легко воспламеняющихся жидкостей; дизельные топлива — к горючим жидкостям, способным самостоятельно гореть после удаления источника зажигания; смазочные масла также относят к разряду горючих жидкостей; пластичные смазки относят к группе горючих веществ (ГВ), которые способны гореть после удаления источника зажигания.

 

 

 

Характеристики взрыво- и пожароопасности горючих:

 • температура вспышки; 

• температура воспламенения; 

• температура самовоспламенения;
• область воспламенения (температурные (ТПВ) и концентрационные пределы взрываемости (КПВ)).

Температура вспышки — самая низкая температура вещества (в стандартных условиях испытания), при которой над поверхностью образуются пары

 

или газы, способные вспыхнуть в воздухе от источника зажигания, однако скорость образования паров или газов недостаточна для длительного горения.

В зависимости от способа определения различают температуру вспышки в закрытом тигле и температуру вспышки в открытом тигле.

Температура вспышки позволяет судить о температурных условиях, при которых вещество становится огнеопасным. Она имеет принципиальное значение для классификации нефтепродуктов и других горючих веществ по пожарной опасности.

 

 

Температура воспламенения — температура, при которой жидкость (горючее вещество — ГВ), нагреваемая в стандартных условиях, загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 секунд. Эта температура на несколько градусов превышает температуру вспышки.

 

 

Температура самовоспламенения — самая низкая температура, при которой вещество в стандартных условиях может воспламеняться без открытого пламени. Воспламенение происходит в результате увеличения скорости экзотермических реакций окисления паров ГВ в воздухе (или другого окислителя), заканчивающихся возникновением пламени.

 

 

 

Температуру самовоспламенения учитывают при:

• классификации газов и паров горючих жидкостей по группам взрывоопасности;

• выборе типа электрооборудования;

• определении температурных границ безопасного применения вещества при нагреве его до высоких температур;

• при расследовании причин пожаров.

Жидкости с низкой температурой вспышки имеют более высокие температуры самовоспламенения, чем жидкости с высокой температурой вспышки. Это объясняется разным механизмом процесса распространения пламени.

При наличии источника зажигания (пламени) в закрытом тигле фронт пламени заранее сформирован и для его распространения требуется лишь минимальная концентрация паров горючего вещества, способная гореть в воздухе, которая более быстро образуется у легко летучих жидкостей (бензины).

В случае воспламенения жидкости от горячей поверхности критические условия воспламенения и распространения пламени более быстро создаются у тяжелых углеводородов, термически менее стойких к процессам распада и автокаталитического окисления. По этой причине более тяжелые углеводороды дизельного топлива самовоспламеняются при более низкой температуре, чем легкие термически стойкие углеводороды бензина.

Область воспламенения газов (паров) в воздухе характеризуется границами, в пределах которых смесь газа (паров) с воздухом способна воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением пламени.

Границы области воспламенения чаще всего выражаются концентрациями горючего вещества в смеси с воздухом в объемных процентах — концент-рационные пределы воспламенения, либо температурой — температурные пределы воспламенения (взрываемости).

 

 

 

Концентрационные пределы взрываемости выражаются концентрацией горючего вещества в смеси с воздухом ниже и выше которых при заданных условиях пламя по смеси не распространяется (табл. 4.1).

Эти пределы еще называются — концентрационными пределами распространения пламени. Их два: нижний концентрационный предел распространения пламени — НКПР и верхний — ВКПР.

Как будет показано ниже, понятия «взрываемость» и «распространение пламени» употребляется для характеристики одного и того же процесса — горения и различаются лишь по величине скорости процесса.

 

 



Нижний концентрационный предел взрываемости горючих газов веществ
— наименьшая концентрация вещества в воздухе при атмосферном давлении, при которой смесь способна воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением пламени на весь объем смеси, сопровождающимся взрывом.

 

 



Верхний концентрационный предел взрываемости горючих газов веществ

— наибольшая концентрация вещества в воздухе при атмосферном давлении, при которой смесь теряет свою способность воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением пламени.

 

 

 

Таблица 4.1
Концентрационные пределы взрываемости паров некоторых горючих жидкостей в воздухе, % объемные

Горючее

вещество

Пределы взрываемости

Горючее

вещество

Пределы взрываемое™

нижний

верхний

нижний

верхний

Бензины

 

 

Топливо Т-1

1,40

7,50

автомобильные

0,75

5.20

Топливо Т-2

1,10

6,80

Бензины

 

 

Спирт

 

 

авиационные

0,98

5,48

этиловый

3,30

18,40

 

 

В зависимости от значений нижних пределов производства подразделяются на две категории:

А — где применяются вещества, нижний предел взрываемости которых 10 % и менее.

Б — где применяются вещества, нижний предел взрываемости которых более 10 %. 

Автомобильные заправочные станции относятся к категории А,
 


Концентрацию газа или пара в воздухе (внутри технологического аппарата), не превышающую 50 % нижнего предела взрываемости или выше на 50 % верхнего предела взрываемости, считают взрывобезопасной.

 

 

 

 

Температурные пределы взрываемости выражаются температурой горючего вещества, ниже и выше которых при заданных условиях насыщенные пары горючего (максимально возможное давление паров жидкости при данной температуре) в смеси с воздухом не воспламеняются (табл. 4.2).

Таблица 4.2
 Температурные пределы взрываемости нефтепродуктов в воздухе

 

Нефтепродукты

Температурные пределы взрываемости, °С

Нефтепродукты

Температурные пределы взрываемости, °С

нижний

верхний

нижний

верхний

Бензины

 

 

Дизельное

 

 

автомобильные

-39

-7

топливо Л

69

119 !

Бензины

 

 

Дизельное

 

 

! . авиационные

-27

-4

топливо 3

62

100

высокооктановые

 

 

Мазут флотский

106

145

Топливо Т-1

25

57

Масла

 

 

Топливо Т-2

-25

18

автомобильные

154

193

 

 

 

Масла

 

 

 

 

 

авиационные

228

254

 

 

Понятия «взрываемость» и «взрывоопасный» требуют некоторого пояснения,

Взрывоопасными веществами считают те, которые способны к взрывчатому превращению под действием мощного инициирования.

 

 

 

 Взрывчатое превращение — процесс быстрого физического или химического преобразования, сопровождающийся переходом потенциальной химической энергии в тепловую, которая преобразуется в механическую работу движения образующихся газов,

 

 

Способность химических веществ к взрывчатым превращениям определяется их экзотермичностью, высокой степенью и скоростью газообразования.

Нефтепродукты — горючее, масла и специальные жидкости не являются взрывчатыми веществами. Они не взрываются от капсюля детонатора, под действием ударной волны и от трения.

Однако при смешении паров нефтепродуктов с воздухом возможно образование взрыво-, пожароопасных смесей, воспламенение и горение которых, особенно в замкнутых объемах носит взрывной характер по скорости распространения пламени и давления, удая

Взрыво-, пожароопасные свойства товарных нефтепродуктов зависят от химического и углеводородного состава продуктов, что связано с химическим составом сырья и технологией производства (табл. 4.3, 4.4). Поэтому характеристики свойств в численном выражении отличаются для различных

производств

 

 

 

 Таблица 4.3

Показатели взрыво-, пожароопасных свойств некоторых нефтепроудктов

 

~

Нефтепродукты

Температура самовоспла­менения па­

Температура вспышки в

Температурные пределы взрываемости, °С

ров в воздухе,

закрытом

 

 

 

метод “капли”, °С

тигле,

°С

нижний

верхний

Автобензин

355

-39

-39

-8

Дизельное топливо 3

340

78

69

119

Дизельное топливо Л

310

71

62

О

О

\

Топливо Т-1

345

28

25

57

Моторное масло МК-22

380

259

228

254

Мазут флотский Ф-12

390

158

106

133

Бензол

625

-14

-14

12

Этиленгликоль

380

120

112

124

Этиловый спирт

465

13

11

40

 

 

 

Автомобильные бензины представляют собой легко воспламеняющиеся горючие жидкости. Температура самовоспламенения автомобильных бензинов 255...370 °С, температура вспышки — минус 27 ... минус 39 °С, область воспламенения 0,76—5,16 % по объему, температурные пределы воспламенения нижний минус 27 ... минус 39, верхний минус 8 ... минус 27°С.

Взрывоопасная концентрация паров бензина в смеси с воздухом составляет 1... 6 %.

Дизельное топливо представляет собой горючую жидкость. Температура самовоспламенения топлива летнего 300 °С, зимнего 310 °С, арктического 330 °С. Взрывоопасная концентрация паров дизельного топлива в смеси с воздухом 2—3 % по объему. Температура вспышки дизельного топлива:

 

 

общего назначения

летнего............выше 40 °С

зимнего...........выше 30 °С

арктического....... выше 30 °С

для тепловозных и судовых дизелей. для газовых турбин

летнего . . .......... . . выше 61 °С

зимнего......... . выше 40 °С

арктического.......выше 35 °С

 

 

 

Пожароопасные характеристики дизельного топлива различаются для топлив, полученных с различных нефтеперерабатывающих заводов (табл. 4.4).

 

 

 

 

Таблица 4.4
Характеристики пожароопасности товарных дизельных топлив

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..