Предотвращающих возможность пожаров и (или) взрывов

Предотвращение образования горючей среды достигается следующими путями:

1. Поддержание концентрации горючих газов, паров, взвесей и (или) окислителей в смеси вне пределов их воспламенения (ниже НКПР, выше ВКПР).

2. Достижением достаточной концентрации флегматизатора в воздухе защищаемого объекта или его части.

Флегматизация заключается в создании в технологическом оборудовании или занимаемом помещении среды, не поддерживающей горение. Это один из эффективных способов предупреждения образования взрывоопасной смеси.

Различают два метода флегматизации:

· разбавление воздуха инертными разбавителями (Н₂О, СО₂, пар);

· введение в воздух ингибиторов горения - хладонов (CFBr₃, C₂F₄Br₂, CF₃CI), а также комбинированных составов (смесь N₂ с хладонами).

Первый метод предназначен для взрывозащиты технологического оборудования, а второй - преимущественно для защиты производственных помещений.

Флегматизацией инертными разбавителями достигается снижение концентрации кислорода в газовой смеси до 12...15% (по объему). Для веществ, характеризуемых широким диапазоном воспламенения (Н₂, С₂Н₂, СО), некоторых металлосодержащих соединений (LiH) содержание кислорода при флегматизации необходимо снижать до 5% (по объему) и ниже.

Флегматизация воздуха производственных помещений галогенсодержащими ингибиторами обеспечивает возможность не только взрывозащиты, но и пожаротушения. При этом для флегматизации требуется гораздо меньшее количество ингибитора (около 3...5% по объему). Это обеспечивает быстрое создание зафлегматизированной среды, что очень важно при быстром заполнении помещений взрывоопасным веществом, достижение эффекта флегматизации при полученном содержания кислорода (около 18% кислорода по объему), что допустимо для кратковременного пребывания людей.

Флегматизирующую концентрацию инертных разбавителей и галогенсодержащих ингибиторов применительно к воздушным смесям органических веществ, состоящих из атомов С, Н, N, О, можно рассчитать по формуле

, % ,             (22)

где S - безразмерный параметр, определяемый по формуле

S = n_Hh_Н + n_Сh_С + n_Оh_О + n_Nh_N + hΔQ°;               (23)

β - стехиометрический коэффициент О₂ в реакции горения до СО₂ и Н₂О;

γ -безразмерный параметр, характеризующий флегматизирующую способность, значения которых приведены в табл. 4.5;

n_H , n _С , n _О , n_N - число соответствующих атомов в формуле горючего;

h _Н , h _С , h _О , h_N - эмпирические коэффициенты, соответственно равные:

h_H = 2,989 (для водорода);

h_С = 3,441;

h_О = - 0,522;

h_N = -0,494;

h = 0,0314 моль/кДж;

ΔQ° - стандартная теплота образования горючего, кДж/моль.

Коэффициент β определяется по формуле

β = 0,5n_C + 0,25n_H – 0,5n_O;                         (24)

Расчет флегматизирующей концентрации инертных разбавителей (N₂, СО₂, Н₂О пар) для пылевоздушных смесей проводится по той же формуле, в которой эмпирические коэффициенты соответственно равны:

· для пылей полимерных материалов: h_Н = 2,93; h_С = 10,17; h_О = - 0,522; h_N = - 0,49; h = 0,0263 моль/кДж;

· для пылей лекарственных препаратов: h_Н = 2,06; h_С = 7,37; h_О = - 0,53; h_N = - 0,49: h = 0,0202 моль/кДж.

Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения с образованием СО₂ и Н₂О: β = 0,5n_C + 0,25n_H – 0,5n_O;

Таблица 4.5

Значения параметра «γ» для различных флегматизаторов

Для практического применения значения флегматизирующей концентрации необходимо умножать на коэффициенты безопасности, которые равны 1,2 для химически инертных газов (N₂, СО₂, Н₂О пар) и 1,5 для галогеносодержащих ингибиторов.