20.13 Характеристики пожарной безопасности нефти и нефтепродуктов

Процесс горения представляет собой химическую реакцию соединения вещества с окислителем, протекающую в газовой фазе и сопровождающуюся выделением тепла и света.

Взрыв – это горение, протекающее с огромной скоростью, с выделением большого количества тепловой энергии, в результате чего образуется взрывная волна.

При оценке пожарной опасности нефтей и нефтепродуктов большое значение имеют температура вспышки, температура воспламенения и температура самовоспламенения.

Температурой вспышки называется наименьшая температура, при которой пары горючей жидкости в смеси с воздухом при поднесении к ним открытого источника огня вспыхивают, горение продолжается в течении 5 сек и гаснут над поверхностью жидкости.

Температура вспышки принята в основу классификации огнеопасных жидкостей. Жидкости с температурой вспышки до 61⁰С относятся к легко воспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ), а жидкости с температурой вспышки выше 61⁰С – к горючим жидкостям (ГЖ). Температура вспышки большинства нефтей находится в диапазоне от -25⁰С -5⁰С (хотя существуют нефти с температурой -30⁰С и +20⁰С).

Температурой воспламенения называется наименьшая температура, при достижении которой пары горючей жидкости в смеси с воздухом при поднесении к ним открытого источника огня воспламеняются и горение продолжается.

Для ЛВЖ температура воспламенения на 2 – 3 градуса, а для ГЖ – на 20 – 30 градусов выше температуры вспышки.

Температурой самовоспламенения называется наименьшая температура, при которой смесь паров горючей жидкости с воздухом воспламеняется при нагревании без внесения открытого источника огня, лишь за счет превышения тепловыделений над теплоотводом.

Температура самовоспламенения зависит от объема нагреваемого продукта, концентрации его паров в смеси, давления смеси и ряда других факторов. Для различных нефтей температура самовоспламенения находится в пределах 230 – 250 ⁰С.

Поэтому в процессе проведения работ, связанных с пребыванием в загазованной зоне, необходимо соблюдать осторожность и ни в коем случае не допускать нагрева.

Взрываемость – это свойство горючих газов и паров ЛВЖ образовывать в определенных пропорциях с воздухом взрывоопасные смеси.

Наименьшая концентрация газа или пара, при которой взрыв уже возможен при внесении в эту смесь открытого источника огня, называется нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР). Для нефти НКПР он составляет 42000 мг/м³.

Наибольшая концентрация газа или пара, при которой взрыв еще возможен при внесении в эту смесь открытого источника огня, называется верхним концентрационным пределом распространения пламени (ВКПР). Для нефти ВКПР составляет 195000 мг/м³.

Концентрация горючей части смеси от НКПР до ВКПР называется диапазоном взрываемости. При концентрации паров или газа в воздухе менее НКПР смесь при внесении открытого источника огня может гореть, но взрыва не будет. При концентрации паров или газа в воздухе выше ВКПР смесь при внесении открытого источника огня горит, а изменение ее состава в процессе горения (выгорание горючей части и снижение ее концентрации до ВКПР) может привести к взрыву.

С целью обеспечения пожаровзрывобезопасности, для всех веществ определена предельно допустимая взрывобезопасная концентрация (ПДВК), которая составляет 5% от величины НКПР. Для нефти ПДВК она составляет 2100 мг/м³.

В таблице 20.1 представлены значения НКПР, ВКПР и ПДВК некоторых веществ.

Таблица 20.1 - Диапазоны взрываемости некоторых веществ