при каких условиях газы считаются горючими

Какие газы считаются горючими. Получение, применение и техника безопасности при работе с ними

Добыча горючих газов это — его извлечение из недр, удаление лишней влаги и подготовки к транспортировке заказчику. Все процессы работы с газовыми смесями строго герметизированы.

Горючие газы имеют следующие свойства:

Горючие газы представляют большую опасность при несоблюдении ряда правил техники безопасности при работе с данными веществами и их хранением:

Составляющие процесса горения: источник воспламенения, кислород, ГГ. Исключение одного фактора из трёх предотвратит возникновение взрыва и пожара.

Экономичное энергетическое топливо широко применяется в комунально-бытовых хозяйствах, на электростанциях, металлургии, стекольной, пищевой, цементной промышленности, в качестве машинного топлива, в производстве строительных материалов. Применяются горючие газы в качестве сырья для производства органических соединений: формальдегида, метилового спирта, уксусной кислоты, ацетона.

Средствами контроля рабочей среды могут служить газосигнализаторы на мониторинг уровня кислорода и концентраций газа. Основные сферы применения газоанализаторов на взрывоопасные газы — отрасли, связанные с получением, переработкой, хранением и транспортировкой газа, а также вблизи источников воспламенения: печей, газогорелочных устройств.

Искусственное получение горючих газов происходит в процессе переработки твердого и жидкого топлива, а также продуктов нефтепереработки.

Сланцевый газ образуется в результате разложения сланца, нагретого в среде без воздуха до 1000-1100 градусов С. В результате из 1 тонны сланца получается до 400 м3 газа. Состоит сланцевый газ преимущественно из метана, добывается гидроразрывом пласта (ГРП). Гидравлический разрыв пласта (фрекинг) — представляет собой создание трещины в пласте, откуда будет проходить поток добываемого сырья к забою скважины. Мощными насосными станциями на высоком давлении в скважину закачивается жидкость для разрыва пласта. Сужение пор плотных пород способствует высвобождению природного газа, который извлечь привычными методами маловероятно.

Сепарация газа представляет собой процесс разделения компонентов смеси для предотвращения попадания лишних веществ в последующие процессы производства. Так из примеси природного газа выделяют твердые частицы и влагу, чтобы они не попали в последующем в технологическое оборудование.

В нефтяной отрасли сепарация необходима для первичного отделения газов и составляющих нефти перед первичной переработкой сырья. Нефтегазовая смесь поступает в горизонтально расположенный сосуд, работающий под давлением и оснащенный запорной арматурой, манометрами и предохранительными клапанами. Стекая по патрубку, где вмонтировано распределительное устройство, газовая смесь направляется по верхним желобам, затем по нижним, где отделившийся газ проходит через вертикальный и горизонтальный каплеотбойник, который предотвращает вынос капель и жидкости из сепаратора потоком отделившегося газа. Полученный газ поступает в газосборную сеть, а частично разгазированная жидкость скапливается в нижней части сепаратора и через выходной патрубок направляется на прием насосов.

Существуют также и вертикальные сепараторы, предназначенные для большого объема нефтегазовой смеси.

В сепарации химический состав разделяемых веществ не меняется. Процессы разделения подразделяются на следующие способы: по массе, размеру, трению, упругости, электрическим методом, воздушным, магнитным, радиометрическим, пенным. Для наилучшего результата данного процесса зачастую вовлечены сразу несколько процессов разделения, особенно в очищении горной руды от пустой породы.

Газосепаратор используется на распределяющих, перерабатывающих и компрессорных станциях.

Помимо очистки сырья в устройстве осуществляется поддержание давления проходимых углеводородов по магистрали, давление поддерживается благодаря установленным клапанам и манометрам, регуляторам давления и прочими устройствами КИПиА.

Представлен сепаратор в системе комплексного завода нефтегазовой отрасли, либо автономным устройством.

Крекинг — процесс оказания высокой температуры на нефть и ее фракций для получения продуктов меньшей молекулярной массы (моторное топливо и масло, сырье для нефтехимической промышленности). При температуре более 300 градусов С тяжелые нефтяные остатки разлагаются на легкие продукты (бензин, керосин, газы).

В первом этапе крекинга за счет нагревания котла из нефтепродукта испаряется вода и газы, отделяясь от основного содержимого продукта. Далее котел нагревается до более высокой температуры до испарения облегченных углеводородов. Попадая в соборную емкость углеводороды не находят выхода и возвращаются на пройденный цикл, где за счет увеличения их объема возникает высокое давление в системе. Давление увеличивается до тех пор, пока легкие углеводороды не смогут испариться из котла. Таким образом, в котле, трубопроводе, сборной емкости и охладителе поддерживается равномерное давление, затем начинается расщепление тяжелых углеводородов, в результате чего они превращаются в бензин при 250 градусов С.

Ожижение угля — способ получения жидкого топлива из угольного сырья. Основные процессы получения жидких продуктов — газификация, гидрогенизация, пиролиз — проходят при высокой температуре до 450 градусов с продолжительностью нагревания до 60 минут. В зависимости от свойств угля и способа сжижения выход готовых продуктов образуется на уровне 75-85%.

Меры безопасности работников, чья деятельность связана с использованием или получением легковоспламеняющихся газов:

Помимо наличия индивидуальных газоанализаторов, необходима установка в периметрах рабочего объекта стационарных приборов непрерывного мониторинга помещения на горючие газы. Приборы в опасных условиях эксплуатации должны быть промаркированы знаком взрывозащищенности Ex:

Взрывозащита (Ex) — совокупность средств, обеспечивающих надлежащую работу оборудования в местах наибольшей вероятности взрывов.

Источник

При каких условиях газы считаются горючими

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГАЗ ГОРЮЧИЙ ПРИРОДНЫЙ. КАЧЕСТВО

Термины и определения

Combustible natural gas. Quality. Terms and definitions

Дата введения 2018-04-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М.Губкина» [РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М.Губкина]

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 52 «Природный и сжиженные газы»

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Введение

Установленные в стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области качества природного газа.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Нерекомендуемые к применению термины-синонимы приведены в круглых скобках после стандартизованного термина и обозначены пометой «Нрк».

Заключенная в круглые скобки часть термина может быть опущена при использовании термина в документах по стандартизации, при этом не входящая в круглые скобки часть термина образует его краткую форму.

В алфавитном указателе данные термины приведены отдельно с указанием номера статьи.

Помета, указывающая на область применения многозначного термина, приведена в круглых скобках светлым шрифтом после термина. Помета не является частью термина.

Приведенные определения можно при необходимости изменить, вводя в них произвольные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

В случаях, когда в термине содержатся все необходимые и достаточные признаки понятия, определение не приводится и вместо него ставится прочерк.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области физико-химических свойств подготовленного к транспортированию, использованию и хранению природного газа, средств и методов их определения.

Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации и литературы в области качества природного газа, входящих в сферу действия работ по стандартизации и (или) использующих результаты этих работ.

2 Термины и определения

1 природный (горючий) газ; ПГ: Газообразная смесь, состоящая из метана и более тяжелых углеводородов, азота, диоксида углерода, водяных паров, серосодержащих соединений, инертных газов.

2 Природный газ обычно содержит также незначительные количества других компонентов.

4 компримированный природный (горючий) газ; КПГ: Природный газ, прошедший подготовку и сжатый до рабочих давлений хранения и потребления с целью значительного снижения его объема, используемый в качестве газового моторного топлива.

5 сжиженный природный (горючий) газ; СПГ: Природный газ, переведенный после специальной подготовки в жидкое состояние с целью его транспортирования, хранения и использования.

1 СПГ регазифицируют и подают в газопроводы для транспортирования и распределения.

2 СПГ используют в качестве газового моторного топлива.

6 качество (природного газа): Соответствие значений физико-химических показателей природного газа установленным требованиям.

7 физико-химический показатель (природного газа): Компонент, группа компонентов или физико-химическое свойство природного газа, необходимость определения и нормы содержания или численного значения которого устанавливают в технических условиях или спецификациях на данный вид природного газа.

8 стандартные условия измерений (природного газа): Установленные температура и давление, при которых измеряют или к которым приводят объем и связанные с ним физико-химические свойства природного газа.

1 Стандартные условия измерений:

— температура = 293,15 К (20,0°С);

— абсолютное давление =101,325 кПа (760 мм рт.ст.).

2 При определении физико-химических свойств природного газа необходимо учитывать молярную долю паров воды, если ее значение превышает 0,0002.

3 Допускается применение температуры =288,15 К (15,0°С) в качестве температуры измерений физико-химических свойств природного газа, если это предусмотрено соответствующими договорами или соглашениями на поставку природного газа на экспорт.

9 стандартные условия сгорания (природного газа): Установленные температура и давление, при которых, как принимается, происходит сгорание природного газа.

— температура = 298,15 К (25,0°С);

— абсолютное давление = 101,325 кПа (760 мм рт.ст.).

Отбор проб природного газа

10 отбор пробы (природного газа): Процедура получения представительной пробы природного газа, выполняемая в соответствии с требованиями соответствующего документа по стандартизации.

11 представительная проба (природного газа): Проба, имеющая компонентный состав и физико-химические свойства, идентичные составу и свойствам отбираемого природного газа, если последний считается полностью однородным.

12 объединенная проба (природного газа): Проба природного газа, формируемая из серии точечных проб или отбираемая непрерывно в течение заданного интервала времени в определенном месте отбора проб, характеризующая свойства партии природного газа.

13 точечная проба (природного газа): Проба природного газа известного объема, отобранная единовременно в определенном месте отбора проб.

14 точка отбора пробы (природного газа): Точка в газопроводе, аппарате или емкости, где может быть отобрана представительная проба природного газа.

15 место отбора пробы (природного газа): Объект, в пределах которого располагается точка отбора пробы природного газа и имеется возможность свободного доступа персонала и подключения пробоотборной системы.

16 прямой отбор пробы (природного газа): Отбор пробы природного газа при наличии прямого соединения между точкой отбора пробы и средством измерений.

17 косвенный отбор пробы (природного газа): Отбор пробы природного газа при отсутствии прямого соединения между точкой отбора пробы и средством измерений.

18 накопительный отбор проб (природного газа): Отбор серии последовательных точечных проб или непрерывный отбор пробы природного газа в течение заданного интервала времени в определенном месте отбора проб для получения объединенной пробы.

19 накопительный отбор проб, пропорциональный расходу (природного газа): Накопительный отбор проб, при котором скорость накопления пробы пропорциональна расходу исследуемого природного газа в газопроводе или аппарате, из которого отбирают пробу.

20 непрерывный отбор проб СПГ: Постоянный отбор проб из потока СПГ с последующей его регазификацией и накоплением в газгольдере для получения объединенной пробы регазифицированного СПГ.

21 периодический отбор проб СПГ: Отбор точечных проб из потока предварительно регазифицированного СПГ с равномерными интервалами времени или из равных объемов потока.

22 пробоотборная система (для природного газа): Совокупность приспособлений, используемых для передачи представительной пробы природного газа из точки отбора пробы в средство измерений или пробоотборник.

23 пробоотборное устройство (для природного газа): Приспособление, используемое для передачи представительной пробы природного газа из точки отбора пробы в пробоотборную линию.

24 пробоотборный зонд (для природного газа): Приспособление, введенное в полость газопровода, аппарата или емкости для отбора представительной пробы природного газа и передачи ее через последующие элементы пробоотборного устройства в пробоотборную линию.

25 пробоотборник (для природного газа): Сосуд для отбора, транспортирования и хранения представительной пробы природного газа.

26 пробоотборник с подвижным поршнем (для природного газа): Пробоотборник, в котором имеется движущийся поршень, отделяющий пробу природного газа от буферного газа, при этом давление по обе стороны поршня одинаково.

27 пробоотборная линия (для природного газа): Приспособление, предназначенное для передачи пробы природного газа от пробоотборного устройства в средство измерений или пробоотборник.

28 система пробоподготовки (природного газа): Совокупность приспособлений, используемых для придания пробе природного газа качеств, необходимых для корректного измерения его компонентного состава и физико-химических свойств.

Компонентный состав и физико-химические свойства природного газа

29 компонентный состав (природного газа): Совокупность компонентов и их количественное содержание в природном газе.

30 группа компонентов (природного газа): Компоненты, молярная доля которых в природном газе настолько незначительна, что измерение их содержания по отдельности нецелесообразно, и которые вследствие этого измеряются как группа.

Источник

Тема 5. Горение веществ и материалов, общие сведения о горении, показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов

Вопрос №1. Общие сведения о процессе горения. Основные понятия и определения.

Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества теплоты и свечением. Окислителем чаще всего является кислород воздуха, иногда – другие химические элементы: хлор, фтор и др.

Для возникновения процесса горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника зажигания. Горючим называется вещество Нажмите для перехода на ПожВики (материал, смесь, конструкция), способное самостоятельно гореть после удаления источника зажигания. Под источником зажигания понимают горячее или раскаленное тело, а также электрический разряд, обладающие запасом энергии и температурой, достаточной для возникновения горения других веществ (пламя, искры, раскаленные предметы, выделяемая при трении теплота и др.).

Необходимым и достаточным условием для горения при пожаре обычно представляют в виде «классического треугольника пожара» (рис. 1): горючее – окислитель – источник воспламенения. Устранив одно из слагаемых треугольника, снижается вероятность возникновения пожара.

Рис. 1 Классический треугольник пожара.

Горение бывает полное и неполное. Полное горение протекает при достаточном количестве кислорода (не менее 14 %), в результате чего образуются вещества, неспособные к длительному окислению (диоксид углерода, вода, азот и др.). При недостаточном содержании кислорода (менее 10 %) происходит неполное беспламенное горение (тление), сопровождающееся образованием токсичных и горючих продуктов (спиртов, кетонов, угарного газа и т. п.).

Пожар – неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Пожар следует отличать от сжигания, представляющего собой контролируемое горение внутри или вне специального очага.

Взрыв – это быстрое превращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся образованием большого количества сжатых газов, под давлением которых могут происходить разрушения. Горючие газообразные продукты взрыва, соприкасаясь с воздухом, часто воспламеняются, что обычно приводит к пожару, усугубляющему негативные последствия взрыва.

Детонационное горение возникает во взрывоопасной среде при прохождении по ней достаточно сильной ударной волны. При ударном сжатии температура газа может повыситься до температуры самовоспламенения. Происходит химическая реакция. Часть выделившейся теплоты затрачивается на энергетическое развитие и усиление ударной волны, поэтому она перемещается по горючей смеси не ослабевая. Такой комплекс, представляющий собой ударную волну и зону химической реакции, называют детонационной волной, а само явление – детонацией. Детонационное горение вызывает сильные разрушения и поэтому представляет большую опасность при образовании горючих газовых систем.

Следует различать термины «самовозгорание» и «самовоспламенение».

Самовозгорание – это явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к горению вещества, материала или смеси в отсутствие источника зажигания. Оно может быть тепловое, химическое и микробиологическое.

Самовоспламенение представляет собой самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени. Температура самовоспламенения большинства горючих жидкостей находится в пределах 250. 700 °С (исключения: сероуглерод – 112…150 °С, серный эфир – 175. 205 °С), а твердых горючих веществ – 150. 700 °С, хотя, например, целлулоид способен самовоспламеняться уже при температуре 141 °С.

Вопрос №2. Показатели, характеризующие взрывопожароопасные свойства веществ и материалов.

Изучение взрывопожароопасных свойств веществ и материалов, обращающихся в процессе производства, является одной из основных задач пожарной профилактики, направленной на исключение горючей среды из системы пожара.

В соответствии с ГОСТ 12.1.044-89 по агрегатному состоянию вещества и материалы подразделяются на:

Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов приведены в табл. 1.

Показатели и их применяемость для характеристики

взрывопожароопасных свойств веществ и материалов

Концентрационные пределы воспламенения

Условия теплового самовозгорания

Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами

Показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов

(Знак «+» обозначает применяемость, знак «—» неприменяемость показателя).

Температура самонагревания – самая низкая температура вещества, при которой самопроизвольный процесс его нагревания не приводит к тлению или пламенному горению.

Безопасной температурой длительного нагрева вещества считают температуру, не превышающую 90% температуры самонагревания.

Коэффициент дымообразования – показатель, характеризующий оптическую плотность дыма, образующегося при пламенном горении или термоокислительной деструкции (тлении) определенного количества твердого вещества (материала) в условиях специальных испытаний.

Различают 3 группы материалов по дымообразующей способности (табл. 2).

Группы материалов по дымообразующей способности

Группы материалов по дымообразующей способности

Коэффициент дымообразования, м 2 /кг (м 3 /кг)

до 50 вкл. (до 10 вкл.)

свыше 50 до 500 вкл. (св. 10 до 100 вкл.)

свыше 500 (свыше 100)

Примеры дымообразующей способности строительных материалов при тлении (горении), м 3 /кг:

Древесное волокно (береза, осина) — 62.

Декоративный бумажно-слоистый пластик — 75.

Фанера марки ФСФ — 140.

ДВП, облицованная пластиком — 170.

Классификация материалов приведена в таблице 3:

Показатели токсичности веществ и материалов

при времени экспозиции, мин

* Для материалов чрезвычайно опасных по токсичности масса не превышает 25 грамм, чтобы создать смертельную концентрацию в объеме 1 м 3 за время 5 мин. Соответственно, за время 15 мин — до 17; 30 мин — до 13; 60 мин — до 10 грамм.

Нижний (верхний) концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) — минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Температура тления — температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающихся возникновением тления.

Негорючие (несгораемые) — вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрыво-опасными (например, окислители или вещества, выделяющие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом).

Трудногорючие (трудносгораемые) — вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления.

Горючие (сгораемые) — вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Горючие жидкости (ГЖ) с Т_всп Вопрос №3. Классификация строительных, текстильных и кожевенных материалов по пожарной опасности.

Классификация веществ и материалов по пожаровзрывоопасности и пожарной опасности Нажмите для перехода на ПожВики используется для установления требований пожарной безопасности при получении веществ и материалов, применении, хранении, транспортировании, переработке и утилизации.

Классификация строительных, текстильных и кожевенных материалов по пожарной опасности основывается на их свойствах и способности к образованию опасных факторов пожара.

Пожарная опасность строительных, текстильных и кожевенных материалов характеризуется следующими свойствами:

3) способность распространения пламени по поверхности;

4) дымообразующая способность;

5) токсичность продуктов горения.

По горючести строительные материалы подразделяются на горючие (Г) и негорючие (НГ).

Горючие строительные материалы подразделяются на следующие группы:

1) слабогорючие (Г1), имеющие температуру дымовых газов не более 135 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 65 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 20 процентов, продолжительность самостоятельного горения 0 секунд;

2) умеренногорючие (Г2), имеющие температуру дымовых газов не более 235 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 85 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 процентов, продолжительность самостоятельного горения не более 30 секунд;

3) нормальногорючие (Г3), имеющие температуру дымовых газов не более 450 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 процентов, продолжительность самостоятельного горения не более 300 секунд;

4) сильногорючие (Г4), имеющие температуру дымовых газов более 450 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца более 50 процентов, продолжительность самостоятельного горения более 300 секунд.

По воспламеняемости горючие строительные материалы (в том числе напольные ковровые покрытия) в зависимости от величины критической поверхностной плотности теплового потока подразделяются на следующие группы:

1) трудновоспламеняемые (В1), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока более 35 киловатт на квадратный метр;

2) умеренновоспламеняемые (В2), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 20, но не более 35 киловатт на квадратный метр;

3) легковоспламеняемые Нажмите для перехода на ПожВики (В3), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока менее 20 киловатт на квадратный метр.

По скорости распространения пламени по поверхности горючие строительные материалы (в том числе напольные ковровые покрытия) в зависимости от величины критической поверхностной плотности теплового потока подразделяются на следующие группы:

1) нераспространяющие (РП1), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока более 11 киловатт на квадратный метр;

2) слабораспространяющие (РП2), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 8, но не более 11 киловатт на квадратный метр;

3) умереннораспространяющие (РП3), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 5, но не более 8 киловатт на квадратный метр;

4) сильнораспространяющие (РП4), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока менее 5 киловатт на квадратный метр.

По дымообразующей способности горючие строительные материалы в зависимости от значения коэффициента дымообразования подразделяются на следующие группы:

1) с малой дымообразующей способностью (Д1), имеющие коэффициент дымообразования менее 50 квадратных метров на килограмм;

2) с умеренной дымообразующей способностью (Д2), имеющие коэффициент дымообразования не менее 50, но не более 500 квадратных метров на килограмм;

3) с высокой дымообразующей способностью (Д3), имеющие коэффициент дымообразования более 500 квадратных метров на килограмм.

По токсичности продуктов горения горючие строительные материалы подразделяются на следующие группы (см. табл. 3):

2) умеренноопасные (Т2);

3) высокоопасные (Т3);

4) чрезвычайно опасные (Т4).

Вопрос №4. Огнестойкость строительных конструкций и способы их огнезащиты.

Для строительных конструкций, а также зданий или сооружений важным фактором является огнестойкость. Огнестойкость – это способность строительных конструкций сохранять свои рабочие функции под действием высоких температур пожара. Огнестойкость зданий и сооружений делят на пять степеней (I, II, III, IV и V), которым должны соответствовать пределы огнестойкости строительных конструкций и пределы распространения огня по ним (табл. 4).

Классификация зданий и пожарных отсеков по конструктивной пожарной опасности

Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее

Несущие элементы здания

Наруж-ные не-несущие стены

(в т.ч. чердачные и над подвалами)

Элементы бесчердачных покрытий

Настилы (в том числе с утеплите-лем)

Фермы, балки, прогоны

Марши и площадки лестниц

Огнестойкость строительных конструкций характеризуется пределом огнестойкости «П». Под пределом огнестойкости понимают время, по истечении которого конструкция теряет несущую или ограждающую способность. Потеря несущей способности означает обрушение строительной конструкции при пожаре. Потеря ограждающей способности означает прогрев конструкции при пожаре до температур, превышение которых может вызвать самовоспламенение веществ, находящихся в смежных помещениях, или образование в конструкции трещин, через которые могут проникать в соседние помещения продукты горения.

Нормируемые признаки предельных состояний строительных конструкций [6]:

потеря несущей способности (R);

потеря целостности (Е);

потеря теплоизолирующей способности (I).

Различают фактический и требуемый предел огнестойкости. Требуемая огнестойкость – тот минимальный предел огнестойкости Птр, которым должна обладать соответствующая строительная конструкция, чтобы удовлетворить требованиям пожарной безопасности. Значения требуемых пределов огнестойкости определяют опытным путем. Фактический предел огнестойкости Пф запроектированных или уже функционирующих конструкций определяют расчетным путем.

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса [6]:

Поведение железобетонных конструкций при действии высоких температур различно для разных типов конструкций. Предел огнестойкости центрально сжатых железобетонных колонн с гибкой арматурой зависит от сечения колонн, теплотехнических показателей материала колонн, коэффициента изменения прочности бетона при действии высоких температур. Поэтому при необходимости увеличения пределов огнестойкости колонн рекомендуют увеличение сечения, выбор бетона с меньшим коэффициентом температуропроводности, снижение нагрузки на колонну, выбор бетона с более высокой критической температурой, что достигается подбором вяжущих веществ и соответствующих заполнителей для бетонов или применением жаростойких бетонов.

Повышение пределов огнестойкости свободно опертых плит и балок может быть достигнуто путем увеличения толщины защитного слоя бетона, снижения его температуропроводности, нанесения штукатурок или облицовок из малотеплопроводных материалов, уменьшения нагрузки и выбора арматуры с более высокой критической температурой.

Опыты и наблюдения на пожарах показали, что огнестойкость стальных несущих конструкций незначительна, они в основном под действием высоких температур теряют устойчивость. Предел огнестойкости металлических конструкций ограничивается несколькими минутами и зависит от их сечения и температуры пожара. Особенно неблагоприятные условия работы для металлических конструкций при пожаре создаются в тех случаях, когда они находятся в сочетании с горючими материалами, например деревянные прогоны и обрешетки, горючая кровля, заполнение перекрытий горючими материалами. Такое сочетание вызывает быстрое распространение пожара на значительной площади.

Увеличение огнестойкости металлических конструкций осуществляют с помощью технических и проектных решений. К техническим решениям, замедляющим нагрев конструкций до критических температур, относят применение штукатурки, облицовки вспучивающихся красок (рис. 2). Использование вспучивающихся красок очень выгодно. Окраска слоем 2,5. 3 мм по огнезащитному эффекту равноценна штукатурке или облицовочным плитам толщиной 2,5. 3 см.

Рис. 2. Огнезащита стальных конструкций с применением вспучивающихся красок.

В качестве строительного материала широко применяется древесина. Чтобы предотвратить ее воспламенение, необходимы защитные меры. Древесина, предварительно обработанная защитными средствами, подвергаясь действию огня, будет разлагаться, но не воспламеняется. Вследствие этого горение открытым пламенем не будет возникать и распространяться от действия внешнего источника огня. Кроме общеизвестной и широко применяемой для строительных деревянных конструкций облицовки (штукатурки) обработка древесины может осуществляться с помощью обмазки, окраски, пропитки и минерализации.

Обработка древесины окраской состоит в том, что на поверхность древесины наносят плотный слой обмазки или краски, приготовленной из таких веществ, которые сами по себе не горят, достаточно долго не разрушаются в огне и малотеплопроводны.

Обработка древесины пропитыванием огнезащитными веществами — антипиренами более эффективно защищает от загорания, чем окраска. Но этот способ огнезащитной обработки более дорог и трудоемок.

Источник