— Все документы — Нормативные документы по надзору в области строительства — Нормативные документы по противопожарной безопасности и по системам безопасности — МЕТОДИКА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СКЛАДИРОВАНИЯ САМОВОЗГОРАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ Москва 2008

МЕТОДИКА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СКЛАДИРОВАНИЯ САМОВОЗГОРАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ Москва 2008

МЕТОДИКА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СКЛАДИРОВАНИЯ САМОВОЗГОРАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ Москва 2008

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ»

МЕТОДИКА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СКЛАДИРОВАНИЯ САМОВОЗГОРАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ

Москва 2008

Содержание

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ТЕРМООКИСЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

2.1. Аппаратура

2.2. Подготовка и проведение испытаний

2.3. Расчет параметров кинетики термоокисления материалов

3. РАСЧЕТ УСЛОВИЙ САМОВОЗГОРАНИЯ МАТЕРИАЛОВ, ТЕМПЕРАТУРА КОТОРЫХ РАВНА ТЕМПЕРАТУРЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ИЛИ НИЖЕ ЕЕ

3.1. Расчет параметра Франк-Каменецкого

3.2. Расчет критической температуры

3.3. Расчет времени индукции

3.4. Расчет критического и безопасного размеров

4. РАСЧЕТ УСЛОВИЙ САМОВОЗГОРАНИЯ МАТЕРИАЛОВ, ПРОГРЕТЫХ ВЫШЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

4.1 Расчет параметра Франк-Каменецкого

4.2. Расчет критического и безопасного размеров

4.3. Расчет критической температуры прогрева материала

4.4. Расчет времени индукции

Литература

ПРИЛОЖЕНИЕ 1Пример расчета кинетических параметров

ПРИЛОЖЕНИЕ 2Параметры кинетики процесса термоокисления некоторых материалов

ПРИЛОЖЕНИЕ 3Примеры расчета критических параметров самовозгорания для материалов, имеющих при складировании температуру окружающей среды

3.1п. Пример расчета d0 штабеля

3.2п. Пример расчета критической температуры

3.3п. Пример расчета времени индукции

3.4п. Пример расчета критического и безопасного размеров

ПРИЛОЖЕНИЕ 4Примеры расчета критических параметров самовозгорания для предварительно прогретых материалов

4.1п. Пример расчета dкр

4.2п. Пример расчета критического и безопасного размеров

4.3п. Пример расчета критической температуры прогрева материала

4.4п. Пример расчета времени индукции

Настоящая методика позволяет определять условия самовозгорания материалов при их складировании с учетом размеров и форм, используемых на практике, а также климатических особенностей регионов хранения на основе экспериментально-расчетных исследований. С помощью данной методики рассчитывают критическую температуру атмосферного воздуха, превышение которой может вызвать тепловое самовозгорание, а также время хранения при температуре воздуха выше критической, по истечении, которого может произойти самовозгорание материала. Методика позволяет определить безопасные размеры компактной укладки складируемого материала; критические размеры штабеля или объем засыпки, а также допустимое время такого складирования материалов, прогретых выше температуры атмосферного воздуха.

Издание предназначено для подразделений пожарной охраны и специализированных организаций.

Утверждена ФГУ ВНИИПО МЧС России 18 января 2008 г.

Внедрена в практическую деятельность УГПН МЧС России (акт от января 2008 г.).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Методика предназначена для определения на основе экспериментально-аналитических исследований условий самовозгорания материалов при складировании. Результаты исследований позволяют разрабатывать предупредительные мероприятия.

2. Возможность возникновения теплового самовозгорания материалов определяется на основе расчетов критической температуры и периода индукции процесса для температуры окружающей среды, превышающей верхнюю границу климатического перепада среднесуточных значений для регионов Российской Федерации (40 °С).

3. Критические параметры самовозгорания материалов, имеющих при складировании температуру окружающей среды, определяются в следующем порядке:

а) на базе результатов экспериментального определения температур самовозгорания образцов материала в лабораторных условиях рассчитываются параметры кинетики процесса окисления. В расчетах могут быть использованы известные значения кинетических характеристик для материала аналогичной марки;

б) для заданной формы объема, занимаемого хранящейся продукцией, вычисляют параметр Франк-Каменецкого (d0);

в) рассчитывается критическая температура Ткр окружающей среды;

г) если критическая температура для рассматриваемых условий складирования Ткр£ 40 °С, определяется период индукции процесса для температуры среды 40 °С (313 К);

д) при выявлении возможности возникновения самовозгорания материала рассчитывают безопасный размер компактной укладки (засыпки) продукции для температуры среды 40 °С.

4. Критические параметры самовозгорания предварительно прогретых материалов определяются в следующем порядке.

4.1. При известной температуре предварительного нагрева материала:

а) аналогично п. 3а находят необходимые для расчета кинетические параметры реакции окисления;

б) для заданной формы компактной укладки или засыпки материала вычисляют параметр Франк-Каменецкого (dкр);

в) рассчитывают критический размер складирования гкр при температурах предварительного прогрева материала и окружающей среды;

г) при величине rкр £ 1/2 наименьшего размера скопления продукта определяется период индукции процесса;

д) при выявлении возможности возникновения самовозгорания материала рассчитывают безопасный размер компактной укладки (засыпки) продукции.

4.2. При постоянных размерах объема хранимой продукции (бункер, ложе терминала и т.п.):

а) аналогично п. 3а находят необходимые для расчета параметры кинетики процесса;

б) определяют критическую температуру предварительного прогрева материала согласно п. 4.3;

в) при Ткр£ температуры рабочей среды технологического процесса или прогрева поверхностей технологического оборудования рассчитывают:

- при возможности регулирования максимальной температуры прогрева материала безопасную температуру нагрева Тбез = 0,8Ткр;

- при заданной температуре нагрева - безопасный размер засыпки продукции.

5. Методику следует использовать для оценки пожарной опасности объектов складирования и разработки профилактических мероприятий по предотвращению самовозгорания материалов организациям, имеющим лицензию на проведение работ по обеспечению пожарной безопасности.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ТЕРМООКИСЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

2.1. Аппаратура

Аппаратура для определения кинетических параметров процесса термоокисления материалов включает в себя следующие приспособления:

2.1.1. Термостат вместимостью рабочей камеры не менее 40 дм3 с терморегулятором, позволяющим поддерживать постоянную температуру 60¸500 °С с погрешностью не более ±1 °С.

2.1.2. Корзинки кубической или цилиндрической формы высотой 15, 30, 35, 50, 70, 100, 140 и 200 мм. Диаметр цилиндрической корзинки должен быть равен ее высоте. Материалом для корзинок служит сетка из латуни или нержавеющей стали для сыпучих материалов (с размером ячеек не более 1 мм) или листовая нержавеющая сталь толщиной не более 1 мм - для плавящихся веществ.

2.1.3. Термоэлектрические преобразователи (термопары ТХА и ТХК) с максимальным диаметром рабочего спая 0,8 мм.

2.1.4. Измеритель термоэлектродвижущей силы, позволяющий осуществлять контроль изменения температуры образца материала с течением времени с записью на бумажном или электронном носителе.

2.1.5. Весы лабораторные с наибольшим пределом взвешивания 1000 г и точностью взвешивания 0,01 г.

2.2. Подготовка и проведение испытаний

2.2.1. К корзинкам крепят по три термоэлектрических преобразователя таким образом, чтобы один конец одной термопары находился внутри корзинки в ее центре, а второй - на расстоянии не более 5 мм от внешней ее стороны (на высоте центра корзинки). Эти термопары соединяют по дифференциальной схеме, чтобы они измеряли разность температур: между температурой образца материала и температурой рабочей камеры. Для фиксирования температуры в термостате (температуры испытаний) рабочий конец третьей термопары располагают на расстоянии (30±1) мм от стенки контейнера с образцом на высоте центра образца.

2.2.2. Корзинки заполняют исследуемым веществом и взвешивают. При испытаниях листового материала его набирают в стопку, соответствующую внутренним размерам корзинки. В образцах монолитных материалов предварительно высверливают до центра отверстие для термоэлектрического преобразователя диаметром не более 7 мм.

2.2.3. Свободные концы термопреобразователей подсоединяют к измерителю термоэлектродвижующей силы для регистрации изменения разности температур в центре образца и температуры в рабочей камере термостата.

2.2.4. Корзинку помещают в центр термостата, нагретого до заданной температуры (например 200 °С), и наблюдают за изменением температуры в центре образца.

2.2.5. Самовозгорание образца фиксируется дифференциальной термопарой при увеличении разности температур до величины более 100 °С или определяется визуально.

2.2.6. Если при первом испытании самовозгорание не происходит в течение времени, указанного в табл. 1, то новый образец материала того же размера испытывают при температуре, на 20 °С больше заданной. Если самовозгорание произошло, то испытание проводят при меньшей на 10 °С температуре.

Таблица 1

Размер образца, мм

Продолжительность испытаний, ч

35

6

50

12

70

24

100

48

140

96

200

192

2.2.7. Испытания продолжают с образцами данного размера при различных температурах рабочего пространства термостата до достижения минимальной температуры, при которой образец самовозгорается, а при температуре, ниже минимальной на 1 °С, самовозгорание не происходит. При этих температурах выполняют по два эксперимента. Минимальную температуру, при которой исследуемый материал самовозгорается, принимают за температуру самовозгорания образца данного размера.

2.2.8. Аналогичные испытания проводят с образцами исследуемого вещества в корзинках других размеров. Результаты испытаний оформляются в виде табл. 2.

Таблица 2

Размер образца, мм

Температура самовозгорания Ткр

°С

К

2.3. Расчет параметров кинетики термоокисления материалов


Возврат к списку
(Нет голосов)

Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться
Самые популярные документы
Новости
Все новости