Обеспечение пожарной безопасности систем местных отсосов. Расчет химической совместимости веществ

заметное увеличение размера зерна лишь при температуре нагрева свыше 1100 °С.[3]

Проведены измерения характеристик прочности и пластичности

стали 18ХГТ после закалки с различны1х температур в масло и с

обработкой холодом. Установлено, что закалка с 1000 °С обеспечивает наиболее высокое значение всех параметров, получаемых при испытании образцов на растяжение.

Установлено изменение характера разрушения от хрупкого после закалки с 900 °С и с 1200 °С до явно вязкого с типичной схемой разрушения «конус-чашка» после закалки с 1000 °С и с 1100 °С. [1]

По результатам металлографических исследований установлена близость структуры закаленной стали после всех видов закалки с несколько большей четкостью проявления мартенсита при закалке с 1000-1100 °С и уменьшением карбидных частиц с ростом закалочной температуры.

Исследования ударной вязкости показали значительное возрастание этого параметра после закалки с 1000 - 1100 °С как в масло, так и с последующей обработкой холодом, причем сформированная путем такой закалки структура после стандартного режима отпуска дает заметное повышение всех пластических и прочностных характеристик, что позволяет считать такой ражим оптимальным.

Список использованной литературы.

1. Лахтин Ю.М. Материаловедение [Текст]: учебник для высших технических учебных заведений / Ю.М. Лахтин - М.: Машиностроение, 1999. - 528 с.

2. Гайдаров Л.Э. Строительные материалы [Текст] / Л.Э. Гайдаров. - М.: Техника, 2007. - 367 с.

3. Шульце Г. Металлофизика./ Г. Шульце - М.: Мир, 1971.- 503 с.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ.

РАСЧЕТ ХИМИЧЕСКОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ВЕЩЕСТВ

Л.П. Вогман, доктор технических наук, Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России, г. Балашиха;

А.В. Хрюкин,

Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж.

Пожаровзрывоопасность объектов защиты обусловливается количеством и физико-химическими свойствами горючих веществ и

материалов, обращающихся в технологических процессах, особенностями технологических процессов, видами и исполнением оборудования.

При авариях в помещениях взрывоопасные среды возникают в первую очередь вблизи места утечки или выброса горючих веществ и материалов, а затем могут распространяться по всему помещению.

Для локализации утечек и выбросов горючих веществ и материалов и предотвращения пожаров и взрывов наряду с общеобменной вытяжной и аварийной вентиляцией применяют местные отсосы, которые устанавливают в местах генерации пожаровзрывоопасных сред.

Требования пожарной безопасности к системам местных отсосов сформулированы в Сводах правил (СП) 7.13130.2009. «Отопление, вентиляция, кондиционирование» [1].

Наибольшую опасность представляют находящиеся в системах вентиляции и местных отсосов несовместимы между собой пары, газы и пыли, взаимодействие которых может привести к пожару и взрыву, а также жидкости, конденсирующиеся в условиях эксплуатации вентиляционного оборудования.

Взаимореагирующие вещества по результату взаимодействия могут быть разделены на следующие группы:

вещества, реагирующие со взрывом;

вещества, реагирующие с воспламенением;

вещества, реагирующие с выделением теплоты, недостаточной для возгорания;

вещества, реагирующие с выделением горючих газов;

вещества, реагирующие с выделением окисляющих газов.

Особую опасность представляют первые две группы веществ, которые целесообразно объединить в одну группу, поскольку нередко воспламенение и взрыв сопутствуют друг другу и разница между ними заключается лишь в скорости реагирования, зависящей от условий (главным образом от температуры и поверхности контакта).

При отсутствии экспериментальных данных химическая совместимость веществ может быть определена расчетом стандартной энергии Гиббса (А 0°) [2,3], которая является мерой реакционной способности реагирующих веществ и может быть определена из справочной литературы [4-8].

Реакции между веществами, сопровождающиеся большой потерей энергии Гиббса, протекают самопроизвольно (без затрат извне и до конца) и приобретают характер активного взаимодействия. В этих реакциях изменение энергии Гиббса является отрицательным, т.е. в исходном состоянии системы (реагирующих веществ) она больше, чем в конечном.

Реакции, протекающие с затратой работы, не способны идти самопроизвольно, и энергия Гиббса для них положительна.

По стандартным энергиям Гиббса образования продуктов реакции и исходных веществ можно вычислить энергию химической реакции, отвечающей изменению стандартной энергии Гиббса, сопровождающий

данный процесс. Изменение стандартной энергии Гиббса при реакции равно разности между суммой стандартной энергии Гиббса образования продуктов реакции и суммой стандартных энергий Гиббса образования исходных веществ:

ag° = £ ог {ag; ) oj {ag; ) ,

ПРОД ИСХ

где {ag;)про , {ag;)исх - энергия Гиббса образования, соответственно,

конечных продуктов и исходных веществ, участвующих в реакции;

O, о. - стехиометрические коэффициенты, соответственно, для i-того

конечного продукта реакции и для j-того исходного вещества, участвующих в реакции;

m, n - число исходных веществ и число продуктов реакции. Критерием самопроизвольного процесса в нестандартных условиях

о

принимается неравенство AG << 0, тогда при расчетах можно пользоваться значениями стандартной энергии Гиббса. Критерием невозможности

о

процесса (т.е. совместимости веществ) служит неравенство AG >> 0.

В качестве порогового значения, разделяющего вещества на

о

совместимые и несовместимые, принимается AG = - 41,8 кДж/моль [11].

Если расчетом получено AG < - 41,8 кДж/моль, то реакция возможна не

^_^ о

только в стандартных, но и в нестандартных условиях. При значениях AG от - 41,8 до + 41,8 кДж/моль вещества следует относить к пожароопасным и

о

несовместимым в системах местных отсосов. Если AG > + 41,8 кДж/моль, то процесс взаимодействия веществ невозможен как в стандартных, так и в нестандартных условиях, и эти вещества совместимы.

В качестве примера рассмотрим возможность совмещения в одном воздуховоде местных отсосов этилена (C2H4) и хлороводорода (HCl). Реакция между этими веществами протекает по уравнению: C2H4 + HCl ^ C2H5 Cl

Из справочных данных [4-8] находим стандартные энергии Гиббса

о

исходных и конечных веществ реакции AGf,298, кДж/моль:

Этилен (газ) C2H4............................................................68,3

Хлороводород (газ) HCl..................................................-95,3

Хлорэтан (газ) C2H5Cl....................................................-60,04

Согласно уравнению реакции имеем:

AG 298 =AG¿298 (C2H5Q) - [AGef298 ^2^)+ AG^s (HCl)]

AG 298 = -60,04- [68,3+(-95,3)]= -33,04 кДж/моль

На один моль смеси энергия Гиббса составит:

AG °298 = -33,04/ 2= -16,52 кДж/моль

AG 298 >> - 41,8 кДж/моль

Следовательно, воздуховоды местных отсосов для этих веществ должны быть изолированными друг от друга.

При отсутствии сведений о совместимости веществ в технической документации (технологическая часть проекта), показателей

экспериментальных исследований и расчётов энергии Гиббса допускается использовать данные требований пожарной безопасности по совместному хранению веществ и материалов ГОСТ 12.1.004-91 [9] (табл. 15-17). Вещества опасные и особо опасные (табл. 15-17 ГОСТ 12.1.004-91), указанные под цифрой 3 и 4 в этих таблицах, нельзя использовать совместно в местных отсосах.

Например, ядовитые газы окисляющие, едкие и коррозионные (класс 2, подкласс 2.2, категория 224 по ГОСТ 19433-88) [10] нельзя использовать в местных отсосах совместно с едкими и коррозионными ЛВЖ с температурой воспламенения от -18 Со до +23 Со.

В то же время вещества и материалы, отмеченные в табл.15-17 (ГОСТ 12.1.004-91) [9] значком «+» являются совместимыми друг с другом: едкие, коррозионные кислоты, слабые окислители (категория опасности 818 по ГОСТ 19433-88) [10] можно удалять по одному каналу местного отсоса совместно с ядовитыми газами (категория 616, 915 по ГОСТ 19433-88) [10].

Если удаляемые горючие вещества способны конденсироваться или накапливаться в воздуховодах или вентиляционном оборудовании, то для таких веществ системы местных отсосов должны быть изолированными для каждого помещения или каждой единицы оборудования [11]. Образующиеся отложения в оборудовании и воздуховодах должны быть проверены на склонность к самовозгоранию и при необходимости определены условия теплового самовозгорания для установления периодичности очистки технологического оборудования от отложений.

Список использованной литературы

1. Свод правил (СП) 7.13130.2009. «Отопление, вентиляция, кондиционирование»

2. Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ / В.Т. Монахов. - М.: Химия, 1972. - 416 с.

3. Саушев В.С. Пожарная безопасность хранения химических веществ / В.С. Саушев.- М.: Стройиздат, 1982. - 127 с.

4. Рябин В.А. Термодинамические свойства веществ / В.А. Рябин, А.М. Остроумов // Справочник. - Л.: Химия, 1977. - 389 с.

5. Никольский Б.П. Общие сведения. Строение вещества. Свойства важнейших веществ. Лабораторная техника. Том 1: // Справочник. - М. - Л.: Химия, 1966. - 1072с.

6. Карапетьянц М.Х. Основные термодинамические константы неорганических и органических веществ / М.Х. Карапетьянц, П.Л. Карапетьянц. - М.: Химия, 1968. - 472 с.

7. Ахметов Н.С. Актуальные вопросы курса неорганической химии / Н.С. Ахметов - М.: Просвещение, 1991. - 495 с.

8. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. К.П. Мищенко, А.А. Равделя. - Л.: Химия, 1974. -200 с.

9. ГОСТ 12.1.004-91*. Пожарная безопасность. Общие требования. - Утв. Госстрой СССР 14 июня 1991 г.; ввод в действие с июля 1992 г. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002.

10. ГОСТ 19433-88*. Грузы опасные. Классификация и маркировка. -Утв. Госстандарт СССР 19 августа 1988 г.; ввод в действие с 01 января 1990 г. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1998.

11. Рудаков О.Б. Пожарная опасность водорастворимых растворителей и их водных растворов / О.Б. Рудаков, А.В. Калач, Н.В. Бердникова // Пожаровзрывобезопасность, 2011. - Т. 20.- №1. - С. 31-32.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ РАЗЛИВА НЕФТЕПРОДУКТОВ НА АЗС

И.В. Гаврюченков, курсант Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

К.А. Севастьянова, студент Воронежский государственный технический университет,

г. Воронеж Р.Ю. Поляков, преподаватель Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

Сложившаяся на сегодняшний день в стране экологическая ситуация обуславливает весьма интенсивный спрос на создание современных технологий, обеспечивающих предотвращение и ликвидацию последствий разливов нефти и нефтепродуктов в окружающую среду и диктует необходимость развития для этих целей рынка эффективных, мобильных и доступных по стоимости экологических услуг.

Успешное решение данной проблемы требует концептуального подхода, который должен базироваться на новейших технических, достижениях в области охраны окружающей среды, учитывать специфику источников загрязнения, а также финансовые возможности объектов загрязнения, в круг которых наряду с нефтедобывающими, транспортирующими и перерабатывающими комплексами, входит большое количество мелких предприятий автосервиса, множество нефтебаз и АЗС.

Основным требованием к технологии очистки окружающей среды от загрязнения нефтепродуктами в рамках предлагаемой концепции является создание ресурсосберегающей замкнутой системы, исключающей образование вторичных источников загрязнений в процессе ликвидации разливов и протечек из окружающей среды.

Мониторинг обстановки и окружающей среды в режиме повседневной деятельности и при возникновении разлива нефтепродуктов, включающий