Причины пожаров и взрывов на промышленных предприятиях

Если в технологическом процессе применяются горючие веще­ства и существует возможность их контакта с воздухом, то опасность пожара и взрыва может возникнуть как внутри аппаратуры, так и вне ее, в помещении и на открытых площадках.

Большую опасность представляют аппараты, емкости и резер­вуары с горючими жидкостями, так как они, как правило, не бывают заполнены до предела. В пространстве над уровнем жидкости образу­ется паровоздушная смесь, которая может оказаться взрывоопасной, если температура жидкости находится в интервале между нижним и верхним температурными пределами воспламенения.

Причиной взрыва или пожара на производстве может явиться наличие в помещении горючей пыли и волокон. Большое количество пыли создают машины и агрегаты с механизмами ударного действия (дробилки, мельницы и т.п.), а также установки, работа которых сопря­жена с использованием мощных воздушных потоков (пневмосистемы, сепараторы и т.п.) или перебросом измельченной продукции (места загрузки, пересыпания и т.д.). Некоторые осевшие пыли способны к самовозгоранию. Местная вспышка может вызвать взвихрение осев­шей пыли, что в свою очередь может привести к повторному взрыву значительно большей мощности.

Для возникновения пожара или взрыва в производственных ус­ловиях кроме горючей среды необходим источник энергии, называе­мый обычно импульсом или источником зажигания (воспламенения).

Большинство импульсов (источников зажигания) можно разде­лить на химические, тепловые, микробиологические, электрические, от удара, от трения и др. Наиболее распространен тепловой импульс. Для воспламенения горючей смеси газов и паров с воздухом доста­точно нагреть до температуры воспламенения всего 0,5...! мм³ этой смеси. Открытое пламя практически во всех случаях вызывает зажи­гание горючей смеси, так как его температура (от 700 до 1500 °С) пре­вышает температуру воспламенения смеси, а количество теплоты больше, чем это требуется для нагрева I мм³ газовой смеси.

Искрой называют точечный источник воспламенения. Искры могут образовываться при трении, ударе или вызываться электриче­ским разрядом. Опасность зажигания горючей смеси искрой зависит от выделившейся с искрой энергии. На практике наиболее часто воз­никают электрические искры. В канале электрического разряда раз­вивается температура до 10 000 °С. Такая температура приводит к почти мгновенному завершению химических реакций. Искры, обра­зующиеся от разряда статического электричества, также часто могут поджечь горючую смесь, хотя их энергия, как правило, меньше.

Весьма распространенными источниками пожаров является куре­ние в недозволенных местах. Распространены и источники зажигания, связанные с использованием электрической энергии. Это прежде всего короткие замыкания, которые сопровождаются большим тепловыделе­нием, образованием в зоне замыкания дуги с разбрызгиванием металла.

Особую группу представляют химические и микробиологические источники зажигания.

Химический импульс обусловлен тем, что некоторые химиче­ские вещества при взаимодействии с кислородом воздуха, водой и другими веществами способны к экзотермическим реакциям. Теплота реакции разогревает зону и продукты реакции до опасных темпера­тур. Если реагирующие вещества или продукты реакции горючие, то они воспламеняются и становятся очагом пожара или взрыва. Если сами вещества и продукты их взаимодействия негорючие, то, разогре­ваясь до высоких температур, они могут явиться источниками зажи­гания находящихся рядом горючих веществ. Например, при взаимо­действии металлического натрия с водой температура в зоне реакции достигает 600...650 °С, что выше температуры самовоспламенения выделяющегося водорода.

Микробиологический импульс связан с жизнедеятельностью микроорганизмов в таких средах, как, например, влажные сено, опил­ки, торф. Для самовозгорания необходимы большие объемы этих ве­ществ, обуславливающие плохой теплообмен с окружающей средой.

Самовозгоранием называется возникновение горения без воз­действия источника зажигания, причем процесс разогрева вещества начинается при обычной температуре (10...30 °С). К самовозгоранию склонны твердые пористые или измельченные горючие вещества.

Явление самовозгорания представляет большую опасность и часто бывает причиной пожаров. Самовозгораться могут некоторые вещества растительного происхождения (например, опилки, особенно влажные); торф и некоторые виды ископаемых углей; масла и жиры (особенно растительные); химические вещества и смеси, самовозго­рающиеся при контакте с кислородом воздуха, водой и друг с другом.

С этой точки зрения опасность представляют промасленные спецодежда и обтирочные материалы, сложенные в кучи. При усло­вии плохого теплоотвода в окружающую среду нагревание, начавшее­ся при 10...15 °С, через 3...4 ч может закончиться самовозгоранием.