Виды опасностей при работе с кислородом | Флогистон Эксперт Курск

Виды опасностей при работе с кислородом | Флогистон Эксперт Курск Кислород

Взрывоопасные или пожароопасные концентрации кислорода в смеси с другими веществами

Одним из применений азота является предотвращение возгорания или взрыва многих веществ. Как известно, возгорание и взрыв — это частный случай процесса окисления, а единственным встречающимся на Земле в свободном виде и в достаточном количестве окислителем является кислород, который содержится в атмосфере в количестве примерно 21% по объему. Соответственно, задача предотвращения возгорания или взрыва может быть решена путем замещения кислорода каким-либо инертным газом — а наиболее дешевым и легко получаемым инертным газом является азот.

В таблице ниже показано максимально допустимое процентное содержание кислорода в смеси с некоторыми газообразными горючими веществами и в смеси с парами некоторых жидких горючих веществ. Таблица составлена на основе данных американской государственной организации — Агенство по контролю шахт (Bureau of Mines). В свою очередь, Агенство получило эти данные как результат проведенных экспериментов: смесь пожаро-/взрывооопасного вещества и азотно-кислородной смеси с контролируемыми пропорциями газов помещалась в специальный лабораторный контейнер и подвергалась воздействию небольшой искры или открытого огня.

Следует еще раз подчеркнуть, что в таблице указаны максимально допустимые, по данным Агенства по контролю шахт США, концентрации кислорода. Как местное законодательство, так и внутренние правила безопасности многих имеющих отношение к работе с этими веществами предприятий и организаций могут иметь значительно более строгие требования к содержанию кислорода в газе, используемом для предотвращения воспламенения. И, конечно, разумным будет обеспечить более низкое содержание кислорода даже в случае, если законодательство и правила имеют в этом отношении пробел.

Вещество Примечания Макс. O2
Ацетон Формула: (CH3)2CO 11%
Бензол Формула: C6H6 9%
Бутадиен Формула: C4H6, используется в пр-ве синтетических каучуков. 8%
Бутан Формула: C4H10, используется как бытовой топливный газ, в т.ч. в зажигалках, как хладагент, также как наполнитель аэрозольных баллончиков. 9,5%
Бутен Формула: C4H8 9%
Сероуглерод Дисульфид углерода, формула: CS2. Инсектицид, фумигатор, растворитель. 4%
Угарный газ Монооксид углерода, формула: CO. Используется в производстве уксусной кислоты, альдегидов, метанола. Является одним из компонентов упаковочной смеси для свежего мяса (в основном, в США) для поддержания его «свежего вида». 4,5%
Циклопропан Формула: C3H6. Устаревший медицинский анастетик и средство для наркоза. 9%
Диметилбутан 9,5%
Этан Формула: C2H6, используется, главным образом, в производстве этилена. 9%
Эфиры Разные 8,5%
Диэтиловый эфир Формула: (C2H5)2O. Топливо, лабораторный растворитель, устаревшее средство для наркоза. 8,5%
Этиловый спирт Этанол, формула: C2H5ОН. Используется как топливо, во многих химических процессах, в алкогольных напитках и др. 8%
Этилен Формула: C2H4. Во многих химических процессах, в т.ч. в производстве пластмасс, антифриза-этиленгликоля и в тысячах других. 9%
Бензин Состоит, в основном, из алифатических углеводородов. Имеется в виду бензин с октановым числом от 73 до 146. 9,5%
Гексан Формула: C6H14, используется в пр-ве клеев, в маслоэкстракционной пром-ти, как растворитель. Входит в состав бензина. 9,5%
Водород Формула: H2. Образует в смеси с кислородом 2:1 высокоопасный т.н. «гремучий газ». 4%
Сероводород Сульфид водорода, формула: H2S. Используется во многих химических реакциях. Имеет запах тухлых яиц. 6%
Изобутан Изомер бутана, формула: C4H10. Хладагент и пропеллант, известный также как R-600a. 9,5%
Изопентан Метилбутан, изомер пентана и диметилпропана (неопентана), формула: C5H12, используется в смеси с жидким азотом для поддержания температуры лабораторной охлаждающей ванны на уровне -160°C. 9,5%
Топливо JP-1 Устаревшее реактивное топливо — чистый авиационный керосин с высокой температурой вспышки и точкой замерзания -60°C. 8,5%
Топливо JP-3 Устаревшее реактивное топливо — смесь авиакеросина и лигроина. 9,5%
Топоиво JP-4 Устаревшее реактивное топливо — смесь авиационного керосина и бензина в пропорциях 50/50. 9%
Керосин Смесь углеводородов с 6…16 атомами углерода на молекулу. В наше время используется как авиационное топливо. 9%
Метан Формула: CH4. Основная составляющая природного газа, попутного нефтяного газа. Называют также болотным и рудничным газом. Топливо. 9,5%
Метиловый спирт Метанол, формула: CH3OH. Производство формальдегида, а также как растворитель, антифриз, топливо. 8%
Природный газ Смесь метана, этана и других углеводородов. Используется в производстве минеральных удобрений, как топливо, в том числе для электростанций, и др. 9,5%
Неопентан Диметилпропан, изомер пентана и изопентана, формула: C5H12. Используют как компонент топлива. 10%
n-гептан Формула: СН3(СН2)5СН3. Имеет нулевое октановое число. Используется для определения октановых чисел топлив, а также как растворитель. 9%
Пентан Изомер неопентана (диметилпропана) и изопентана (метилбутана), формула: C5H12. В промышленности используется при пр-ве вспененного полистирола. 9%
Пропан Формула: C3H8, используется как топливо, а также, в смеси с изобутаном, в качестве хладагента, известного как R-290a. 9%
Пропилен Формула: С3H6, используется в производстве пластиков, а также ацетона, фенола и многих других веществ. 9%

Виды опасностей при работе с кислородом | флогистон эксперт курск

Виды опасностей при работе с кислородом | Флогистон Эксперт Курск

Воздух с повышенной объемной долей кислорода (более 23%) и чистый кислород не токсичны и не способны гореть и взрываться. Но так как кислород является активным окислителем, большинство веществ и материалов в среде кислорода или в среде воздуха с высоким содержанием кислорода образуют системы с повышенной взрывопожароопасностью. Энергия, необходимая для поджигания материалов в среде кислорода, во много раз меньше энергии, требуемой для поджигания в среде воздуха в тех же условиях. Поэтому инициаторами возгорания многих материалов в среде кислорода могут быть безопасные в других условиях причины: курение, разряд электричества, разряд статического электричества, нагрев металлических частиц при трении и т.д. Многие материалы, которые не способны к горению на воздухе, такие, как листовая сталь, стальные трубы и т. п., горят в среде кислорода. Способность материалов к возгоранию возрастает при повышении давления и температуры кислорода.

Работа с кислородом сопряжена со следующими опасностями:

а) возгорание оборудования, трубопроводов и арматуры, работающих с кислородом или воздухом с повышенным содержанием кислорода;

б) возгорание одежды и волосяных покровов обслуживающего персонала, находившегося в среде газообразного кислорода или воздуха с повышенным содержанием кислорода;

в) взрыв углеводородов и других взрывоопасных примесей при превышении их содержании в жидком кислороде или жидком обогащенном кислородом воздухе сверх допустимого;

г) взрыв при пропитке жидким кислородом пористых органических материалов (асфальт, пенопласт, дерево и т.п.), при этом образуются взрывчатые вещества – оксиликвиты, превосходящие по чувствительности и мощности, обычно применяемые взрывчатые вещества.

При воспламенении одежды необходимо немедленно окунуться в ванну с водой или встать под аварийный душ. В случае отсутствия воды одежда должна быть немедленно сброшена или сорвана с пострадавшего. Одежда, пропитанная кислородом, может некоторое время гореть без доступа воздуха, поэтому сбивать пламя или закутывать горящего в кошму для прекращения доступа воздуха не следует.

Таблица 1. Предельная концентрация взрывоопасных примесей в жидком кислороде

Наименование вещества Предельная концентрация
Ацетилен 0,22 мг с/дм³ жидкости
Высшие ацетиленовые углеводороды 0,15 мг с/дм³ жидкости
Предельные и непредельные углеводороды с малой растворимостью в жидком кислороде группа С5-С6 и более тяжелые, в сумме: 1 мг с/дм³ жидкости
Предельные и непредельные углеводороды, имеющие среднюю растворимость в жидком кислороде группа С3-С4 (пропилен, изобутан, бутен-1, н-бутан, изобутилен), в сумме: 11 мг с/дм³ жидкости
Предельные и непредельные углеводороды хорошо растворимые в жидком кислороде группа С1-С3 (мета, этан, этилен, пропан), в сумме:
а) в жидком кислороде из конденсаторов, последних по ходу жидкости, и в первичном криптоновом концентрате при отборе проб на анализ не реже, чем через 4 ч. 430 мг с/дм³ жидкости
б) в жидком кислороде из конденсаторов, последних по ходу жидкости, и в первичном криптоновом концентрате при отборе проб на анализ не реже, чем через 2 ч. 645 мг с/дм³ жидкости
в) в первичном криптоновом концентрате после теплого испарителя при наличии испарителя – конденсатора витого типа и непрерывном контроле за содержанием метана или суммы углеводородов:
Метан 6800 мг с/дм³ жидкости
Сумма углеводородов 7600 мг с/дм³ жидкости
Сероуглерод 0,12 мг/дм³ жидкости
Масло 0,4 мг/дм³ жидкости

Примечание: при непрерывном контроле за содержанием метана (суммы углеводородов) в криптоновом концентрате содержание углеводородов по пункту а) и б) не нормируются.

Кислород — энциклопедия пожарной безопасности

Кислород – газообразное вещество, содержащееся в воздухе в количестве 21% и обладающее окислительными свойствами. Является одним из обязательных компонентов горючей среды при пожаре и образовании взрывоопасных паро-, газо- и пылевоздушных смесей. С увеличением концентрации кислорода в горючей среде скорость горения веществ и материалов увеличивается. Пожаротушение в таких средах затрудняется.

Предельную концентрацию кислорода в горючей среде, при которой прекращается распространение пламени, называют МВСК. Для большинства веществ и материалов минимальная взрывоопасная концентрация кислорода составляет 12-15% (об.), а для водорода, ацетилена, металлов и некоторых др. веществ до 4-5%. В обогащённых кислородом средах (свыше 21 об.) флегматизирующая концентрация ингибиторов существенно повышается, диапазон концентраций между нижний и верхним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР и ВКПР) расширяется, температура самовоспламенения и минимальная энергия зажигания (МЭЗ) материала снижается.

Кислород хранят и транспортируют в сжатом состоянии в стальных баллонах или в сжиженном состоянии в изотермических ёмкостях отдельно от др. веществ и материалов. Недопустимо попадание масла на арматуру баллона с кислородом из-за опасности взрыва. Жидкий кислород, смачивая пористые горючие материалы (хлопок, целлюлоз ткани), образует пожаро- или взрывоопасные смеси.

Литература: Баратов А.Н. Горение – Пожар – Взрыв – Безопасность. М., 2003;

Мальцев В.М., Мальцев В.И., Кашпоров Л.Я. Основные характеристики горения. М., 1977.

Направления и особенности применения системы предотвращения пожара

Чем более ценно содержимое помещений — тем больше аргументов в пользу системы OxyReduct. Не менее важно то, что содержимое помещений не будет повреждено сопутствующими пожару факторами (дым, сажа) и не пострадает при тушении (что бывает, к сожалению, довольно часто).

Система предотвращения возгораний OxyReduct применяется для помещений в которых отсутствуют постоянные рабочие места. Доступ людей в защищаемые помещения регламентируется «Медицинскими рекомендациями по применению». В основном, действуют следующие ограничения: для допуска в помещения с пониженной концентрацией кислорода необходимо медицинское освидетельствование (повторное — с интервалом минимум 3 года);

Посещение помещений с пониженной концентрацией кислорода разрешено людям у которых не выявлено заболеваний сердца, сосудов и дыхательных путей.

Продолжительность непрерывного пребывания:

  • до 17 об.% — без ограничений;
  • от 17 до 15 об.% — до 4-х часов;
  • от 15 до 13 об.% — до 2-х часов;

помещения с концентрацией ниже 13 об.% — только с применение индивидуальных дыхательных аппаратов. Для обеспечения противопожарной защиты большинства объектов (99 %) достаточно 15 об.% кислорода.

Немецкие разработчики системы OxyReduct выполнили большое количество исследований самочувствия людей в атмосфере пониженной концентрации кислорода. При этом проведена аналогия нахождения людей в горах (концентрация кислорода стандартная (20,9%) пониженное атмосферное давление) и в атмосфере OxyReduct (нормальное давление пониженная концентрация кислорода).

Подбор, проектирование, установка, обслуживание системы предотвращения пожаров требует грамотного подхода и опыта работы с подобными системами.

Немного теории

Напомним известный пожарный треугольник: источник возгорания, кислород, горючий материал. Если убрать одну из составляющих — горения не будет. Естественный способ — уменьшить концентрацию кислорода это разбавить его азотом. Нормальная атмосфера на 78% состоит из азота ( около 21% кислорода).

Невозможность горения при недостатке кислорода и наличие большого количества азота вокруг нас — деелает возможным применение установки инертизациии OxyReduct. Тот факт, что в салоне пассажирских самолетов во время полета на большой высоте пассажиры находятся при пониженном атмосферном давлении (соответствует прим. 16 об.%), так же подтверждает безопасность предлагаемого технического решения по защите помещений различного назначения системой предотвращения пожара OxyReduct.

Высоты до 1800 м (соответствует 17 об.%) считаются умеренными — люди на таких высотах постоянно живут и работают. На высотах до 2800 м (соответствует 15 об.%) могут быть заметны признаки гипоксии (кислородного голодания) при выполнении тяжелой физической работы.

Существует три основных способа получения азота: криогенный, адсорбционный и мембранный. В большинстве случаем мы используем мембранные генераторы азота (адсорбционные — для объемов более 1000 м3 азота в час).

Для каждого горючего материала существуют два предельных значения концентрации кислорода: та, при которой вещество невозможно зажечь, и та, при которой не происходит самостоятельное горение (т.е.при отсутствии источника огня, горение прекращается).

Выбор концентрации для конкретного объекта зависит, в основном, от типа пожарной нагрузки и регламентируется «Рекомендациями по применению».

Система предотвращения возгораний (система инертизации) OxyReduct является альтернативой системам традиционного пожаротушения и чаще всего применяется там, где традиционно применяют газовое пожаротушение. Основные типы объектов, для которых OxyReduct имеет очевидные преимущества это: серверные, телекоммуникационные помещения, архивы и музеи.

Применение системы OxyReduct делает возможным исключить пожар, а не тушить его, что в свою очередь, позволяет обеспечить неприрывность работы оборудования.

Правила безопасности при использовании, хранении и транспортировке кислорода

  • Необходимо внимательно следить за тем, чтобы кислород не находился в контакте с горючими легковоспламеняющимися веществами.
  • Следить за тем, чтобы не было утечка кислорода в воздух, поскольку даже при незначительном увеличении количества кислорода в воздухе может произойти самовозгорание горючих материалов или волос на теле, одежде и т.п.
  • Все лица, в том числе и сварщики, работающие с кислородом никогда не должны надевать рабочую одежду, на которых присутствуют следы смазки или масла.
  • Запрещено применение кислорода вместо воздуха для запуска дизельного двигателя.
  • Запрещено использование кислорода с целью удаления пыли с рабочей одежды. При случайном попадание избыточного объема кислорода на одежду потребуется много времени для его выветривания, вплоть до нескольких часов.
  • Запрещено применение кислорода для освежения воздуха.
  • Вся кислородная аппаратура, кислородопроводы и баллоны необходимо тщательно обезжиривать. В процессе эксплуатации исключить возможность попадания и накопления масел и жиров на поверхности деталей, работающих в контакте с кислородом.
  • Оборудование, работающее в непосредственном контакте с кислородом не должно содержать пыль и металлические частицы во избежание самовозгорания.
  • Перед проведением ремонтных работ или освидетельствованием трубопроводов, баллонов, стационарных и передвижных реципиентов или другого оборудования, используемого для хранения и транспортирования газообразного кислорода, необходимо продуть все внутренние объемы воздухом. Разрешается начинать работы только после снижения объемной доли кислорода во внутренних объемах оборудования до 23%.
  • Запрещается баллоны, автореципиенты и трубопроводы, предназначенные для транспортирования кислорода, использовать для хранения и транспортирования других газов, а также производить какие-либо операции, которые могут загрязнить их внутреннюю поверхность.
  • При погрузке, разгрузке, транспортировании и хранении баллонов должны применяться меры, предотвращающие их падение, удары друг о друга, повреждение и загрязнение баллонов маслом. Баллоны должны быть защищены от атмосферных осадков и нагрева солнечными лучами и другими источниками теплоты.

Все вышеуказанные свойства и особенности кислорода нужно иметь в виду при его использовании, хранении и транспортировке.

Презентация oxyreduct

В процессе эволюции люди изобретали способы контроля, сдерживания и борьбы со стихией огня.Традиционные методы тушения пожара водяное, пенное, аэрозольное, порошковое, газовое направлены на локализацию возгорания после его возникновения.

Компания Файрекс представляет систему которая является следующим шагом в эволюции систем пожаротушения.

Симптомы у человека при недостатке кислорода в воздухе

Нормальное содержание кислорода в воздухе находится в пределах 21%. При понижении количества кислорода в результате сгорания или вымещения инертными газами (аргон, гелий) возникает недостаток кислорода, последствия, и симптомы которого указаны в таблице ниже.

Система предотвращения пожара

На территории Украины компания Файрекс является эксклюзивным поставщиком системы предотвращения возгораний OxyReduct производства фирмы Wagner Austria GmbH — Австрия.

Урок 18. физические и химические свойства кислорода – himi4ka

Архив уроков › Химия 8 класс

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий