- Взрывоопасные или пожароопасные концентрации кислорода в смеси с другими веществами
- Виды опасностей при работе с кислородом | флогистон эксперт курск
- Кислород — энциклопедия пожарной безопасности
- Направления и особенности применения системы предотвращения пожара
- Немного теории
- Правила безопасности при использовании, хранении и транспортировке кислорода
- Презентация oxyreduct
- Симптомы у человека при недостатке кислорода в воздухе
- Система предотвращения пожара
- Урок 18. физические и химические свойства кислорода – himi4ka
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
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