أمثلة على الغازات القابلة للاشتعال. السوائل القابلة للاشتعال: متطلبات السلامة العامة للاستخدام. ماذا تفعل إذا تجاوزت الكمية الحد الأقصى المحدد

الغازات القابلة للاحتراق هي مواد ذات قيمة حرارية منخفضة. هذا هو المكون الرئيسي الذي يستخدم لتزويد المدن بالغاز وفي الصناعة ومجالات الحياة الأخرى. تعتمد الخصائص الفيزيائية والكيميائية لهذه الغازات على وجود مكونات غير قابلة للاشتعال وشوائب ضارة في تركيبها.

أنواع وأصل الغازات القابلة للاشتعال

تحتوي الغازات القابلة للاحتراق على الميثان والبروبان والبيوتان والإيثان والهيدروجين وأحيانًا الهكسان والبنتان. يتم الحصول عليها بطريقتين - من الرواسب الطبيعية وبشكل مصطنع. الأصل - الوقود، نتيجة العملية البيوكيميائية الطبيعية لتحلل المواد العضوية. وتقع معظم الرواسب على عمق أقل من 1.5 كيلومتر وتتكون في الغالب من غاز الميثان مع خليط صغير من البروبان والبيوتان والإيثان. ومع زيادة عمق الحدوث، تزداد نسبة الشوائب. يتم استخراجه من الرواسب الطبيعية أو كغازات مصاحبة من حقول النفط.

في أغلب الأحيان، تتركز رواسب الغاز الطبيعي في الصخور الرسوبية (الحجارة الرملية والحصى). الطبقات التي تغطيها وأسفلها عبارة عن صخور طينية كثيفة. النعل يتكون بشكل رئيسي من الزيت والماء. اصطناعية - الغازات القابلة للاشتعال التي يتم الحصول عليها نتيجة المعالجة الحرارية بأنواعها المختلفة الوقود الصلب(فحم الكوك، الخ) ومنتجات مشتقة من تكرير النفط.

المكون الرئيسي الغازات الطبيعيةويتم إنتاجه في الرواسب الجافة، وهو الميثان مع كميات صغيرة من البروبان والبيوتان والإيثان. يتميز الغاز الطبيعي بتركيبته الثابتة وينتمي إلى الفئة الجافة. إن تركيبة الغاز التي يتم الحصول عليها أثناء تكرير النفط ومن رواسب الغاز والنفط المختلطة متغيرة وتعتمد على قيمة عامل الغاز وطبيعة النفط وظروف فصل مخاليط النفط والغاز. ويشمل كمية كبيرة من البروبان والبيوتان والإيثان، بالإضافة إلى الهيدروكربونات الخفيفة والثقيلة الأخرى الموجودة في الزيت، حتى أجزاء الكيروسين والبنزين.

يتضمن استخراج الغازات الطبيعية القابلة للاشتعال استخراجها من باطن الأرض وجمعها وإزالة الرطوبة الزائدة وإعدادها للنقل إلى المستهلك. تكمن الخصوصية في أنه في جميع المراحل من الخزان إلى المستهلك النهائي، تكون العملية برمتها مختومة.

الغازات القابلة للاحتراق وخصائصها

الحرارة الناتجة هي أقصى درجة حرارة يتم إطلاقها أثناء الاحتراق الكامل للغاز الجاف في كمية الهواء المطلوبة نظريًا. في هذه الحالة، يتم إنفاق الحرارة المنبعثة على التدفئة، بالنسبة للميثان، هذه المعلمة في درجة مئوية هي 2043، البوتان - 2118، البروبان - 2110.

درجة حرارة الاشتعال هي أدنى درجة حرارة تتم عندها عملية الاشتعال التلقائي دون تأثير مصدر خارجي أو شرارة أو لهب، وذلك بسبب الحرارة المنطلقة من جزيئات الغاز. هذه المعلمة مهمة بشكل خاص لتحديد درجة الحرارة المسموح بهاأسطح الأجهزة المستخدمة في المناطق الخطرة والتي يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الاشتعال. لمثل هذه المعدات، يتم تعيين فئة درجة الحرارة.

نقطة الوميض هي أدنى درجة حرارة يتم عندها إطلاق ما يكفي من البخار (على سطح السائل) للاشتعال من أصغر لهب. لا ينبغي تعميم هذه الخاصية على درجة حرارة الاشتعال، لأن هذه المعلمات يمكن أن تختلف بشكل كبير.

كثافة الغاز/البخار. تم تحديده بالمقارنة مع الهواء الذي تبلغ كثافته 1.< 1 - растет, >1- السقوط . على سبيل المثال، بالنسبة للميثان هذا الرقم هو 0.55.

خطر الغازات القابلة للاشتعال

تشكل الغازات القابلة للاحتراق خطراً بسبب ثلاث خصائص:

1. القابلية للاشتعال. هناك خطر نشوب حريق مرتبط باشتعال الغاز بشكل غير متحكم فيه؛
2. تسمم. خطر التسمم بالغاز أو منتجات احتراقه (أول أكسيد الكربون)؛
3. - الاختناق بسبب نقص الأكسجين الذي يمكن استبداله بغاز آخر.

عملية الاحتراق هي تفاعل كيميائي يتضمن الأكسجين. في هذه الحالة، يتم إطلاق الطاقة في شكل حرارة ولهب. المادة القابلة للاشتعال هي الغاز. تتم عملية احتراق الغاز في وجود ثلاثة عوامل:

• مصدر الإشعال.
• الغازات القابلة للاشتعال.
• الأكسجين.

الغرض من الحماية من الحرائق هو القضاء على واحد على الأقل من العوامل.

الميثان

وهو غاز عديم اللون والرائحة وخفيف الاشتعال. غير سامة. يشكل الميثان 98% من جميع الغازات الطبيعية. ويعتبر العامل الرئيسي الذي يحدد خصائص الغاز الطبيعي. يتكون من 75% كربون و 25% هيدروجين. الوزن مكعب متر - 0.717 كجم. ويسيل عند درجة حرارة 111 كلفن، ويقل حجمه 600 مرة. لديه تفاعل منخفض.

البروبان

غاز البروبان هو غاز قابل للاشتعال، عديم اللون والرائحة. وهو أكثر تفاعلاً من الميثان. المحتوى في الغاز الطبيعي هو 0.1-11% بالوزن. في الغازات المصاحبة من حقول النفط والغاز المختلطة تصل إلى 20٪، في منتجات معالجة الوقود الصلب (الفحم البني والصلب، قطران الفحم) حتى 80٪. يستخدم غاز البروبان في تفاعلات مختلفة لإنتاج الإيثيلين والبروبيلين والأوليفينات السفلية والكحولات المنخفضة والأسيتون وحمض الفورميك والبروبيونيك والنيتروبارافينات.

البيوتان

غاز قابل للاشتعال، عديم اللون، ذو رائحة غريبة. غاز البوتان قابل للضغط للغاية ومتقلب. يحتوي على غاز البترول بنسبة تصل إلى 12% من حيث الحجم. ويمكن أيضًا الحصول عليها نتيجة تكسير الأجزاء البترولية وفي المختبر باستخدام تفاعل فورتز. نقطة التجمد -138 درجة مئوية. مثل جميع الغازات الهيدروكربونية، فهو خطر على الحرائق. مضر الى الجهاز العصبي- عند استنشاقه يسبب خللاً في عمل الجهاز التنفسي. البيوتان (الغاز) له خصائص مخدرة.

الإيثان

الإيثان هو غاز عديم اللون والرائحة. ممثل الهيدروكربونات. يؤدي نزع الهيدروجين عند 550-650 درجة مئوية إلى الإيثيلين، فوق 800 درجة مئوية - إلى الأسيتيلين. يحتوي على الغازات الطبيعية والغازات المصاحبة بنسبة تصل إلى 10%. يتميز بتصحيح درجات الحرارة المنخفضة. يتم إطلاق كميات كبيرة من الإيثان أثناء تكسير النفط. في الظروف المختبرية يتم الحصول عليها عن طريق تفاعل فورتز. وهي المادة الخام الرئيسية لإنتاج كلوريد الفينيل والإيثيلين.

هيدروجين

غاز شفاف عديم الرائحة. غير سامة، أخف 14.5 مرة من الهواء. الهيدروجين لا يبدو مختلفا عن الهواء. لديها تفاعلية عالية، وحدود واسعة للاشتعال، وشديدة الانفجار. وهو جزء من جميع المركبات العضوية تقريبًا. أصعب الغاز في الضغط. الهيدروجين الحر نادر للغاية في الطبيعة، ولكنه شائع جدًا في شكل مركبات.

أول أكسيد الكربون

غاز عديم اللون، لا طعم له ولا رائحة. الوزن 1 متر مكعب. م - 1.25 كجم. يحتوي على غازات ذات سعرات حرارية عالية إلى جانب الميثان والهيدروكربونات الأخرى. تؤدي زيادة نسبة أول أكسيد الكربون في الغاز القابل للاحتراق إلى تقليل حرارة الاحتراق. له تأثير سام على جسم الإنسان.

تطبيق الغازات القابلة للاشتعال

تتمتع الغازات القابلة للاحتراق بقيمة حرارية عالية، وبالتالي فهي وقود طاقة اقتصادي للغاية. وهي تستخدم على نطاق واسع لتلبية الاحتياجات المنزلية، في محطات الطاقة، في الصناعات المعدنية والزجاج والأسمنت والمواد الغذائية، كوقود للسيارات، وفي إنتاج مواد البناء.

إن استخدام الغازات القابلة للاشتعال كمواد خام لإنتاج مركبات عضوية مثل الفورمالديهايد وكحول الميثيل وحمض الأسيتيك والأسيتون والأسيتالديهيد يرجع إلى وجود الهيدروكربونات في تركيبها. ويستخدم الميثان، باعتباره المكون الرئيسي للغازات الطبيعية القابلة للاحتراق، على نطاق واسع لإنتاج المنتجات العضوية المختلفة. لإنتاج الأمونيا وأنواع مختلفة من الكحوليات، يتم استخدام غاز التوليف - وهو منتج تحويل الميثان مع الأكسجين أو بخار الماء. يؤدي الانحلال الحراري وإزالة الهيدروجين من الميثان إلى إنتاج الأسيتيلين، إلى جانب الهيدروجين والسخام. ويستخدم الهيدروجين بدوره في تصنيع الأمونيا. تُستخدم الغازات القابلة للاحتراق، وخاصة الإيثان، في إنتاج الإيثيلين والبروبيلين، والتي تُستخدم لاحقًا كمواد خام لإنتاج البلاستيك والألياف الصناعية والمطاط الصناعي.

أحد أنواع الوقود الواعدة للعديد من مجالات الاقتصاد الوطني هو الميثان المسال. الاستخدام الغازات المسالةفي كثير من الحالات، يوفر فوائد اقتصادية كبيرة، مما يسمح بتقليل تكاليف المواد للنقل وحل مشاكل إمدادات الغاز في مناطق معينة، ويسمح لك بإنشاء احتياطيات من المواد الخام لتلبية احتياجات الصناعة الكيميائية.

المواد القابلة للاشتعال عند تعرضها للهواء

السؤال 3. الاحتراق التلقائي للمواد الكيميائية

من بين المجموعة الهائلة من المركبات الكيميائية، هناك مجموعة كبيرة من المواد التي يمكن أن تشتعل (تنفجر) وتحترق عند تفاعلها مع الأكسجين الموجود في الهواء والماء والمواد الأخرى. المواد والمواد ذات درجة حرارة التسخين الذاتي أقل من 50 درجة مئوية عادة ما تعتبر عرضة للاحتراق الذاتي الكيميائي.

وتشمل هذه:

الفلزات القلوية هي البوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم.

كربيدات المعادن القلوية والهيدريدات.

المعادن المسحوقة - الزنك والألومنيوم والحديد والنيكل والكوبالت والتيتانيوم والزركونيوم

كبريتيدات المعادن - بيريت الكبريت أو بيريت FeS 2.

الفوسفور الأبيض (الأصفر).

الفوسفينات والسيلان والزرنيخ وما إلى ذلك.

على سبيل المثال، تتفاعل هيدريدات المعادن القلوية - الصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم بشكل مكثف مع رطوبة الهواء وفقًا للتفاعل: MeH + H 2 0 » MeOH + H 2 T.

من بين كبريتيدات المعادن، يعتبر بيريت الكبريت أو البيريت FeS 2 أحد مكونات الفحم الأحفوري وخامات المعادن الحديدية وغير الحديدية. تتشكل كبريتيدات الحديد الأخرى - FeS وFe 2 S3 - في الأجهزة التكنولوجية وخطوط الأنابيب والخزانات حيث تتم معالجة المواد المحتوية على الكبريت (الزيوت والمنتجات النفطية عالية الكبريت والغازات المحتوية على كبريتيد الهيدروجين وما إلى ذلك) ونقلها وتخزينها. عند درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية، يتحلل الكبريت العضوي مع إطلاق كبريتيد الهيدروجين، الذي يتفاعل مع منتجات تآكل الحديد لتكوين كبريتيد: 2Fe(OH) 2 + 3H 2 S -> Fe 2 S 3 + 6H 2 0.

عند درجات حرارة أعلى من 200 درجة مئوية، يمكن للكبريت العضوي أن ينطلق في شكل نقي ويتفاعل مع الحديد: Fe+S -> FeS + 100 كيلوجول.

تشتعل كبريتيدات الحديد تلقائيًا في الهواء بسهولة، وهو أمر طبيعي تمامًا سبب شائعالحرائق والانفجارات في صناعات التعدين والتجهيز، وكذلك في النقل. تكون كبريتيدات العديد من المعادن الأخرى أيضًا عرضة للتسخين الذاتي والاحتراق التلقائي، خاصة عند سحقها وملامستها للهواء الرطب.

وتشمل هذه:

الفلزات القلوية.

هيدريدات وكربيدات الفلزات القلوية والقلوية الأرضية.

المركبات المعدنية العضوية، الخ.

تتفاعل الفلزات القلوية مع الماء، وتطلق الهيدروجين وكمية كبيرة من الحرارة. المخطط العام: 2Me + 2H 2 0 -» 2MeOH + H 2 T + Q.

العديد من المركبات المعدنية العضوية حساسة للغاية للأكسجين - مشتقات الفلزات القلوية والقلوية الأرضية، وبعض عناصر المجموعتين 3 و5 من الجدول الدوري. تشتعل مشتقاتها الألكيلية السفلية (الميثيلات والإيثيلات وغيرها) تلقائيًا في الهواء. تتفاعل مشتقات الفلزات القلوية والفلزات الأرضية القلوية (Be، Mo، Zn، Cd، Ga، In) بعنف مع الماء، وكثير منها يشتعل ذاتياً للهيدروكربون المنطلق.

بالإضافة إلى تلك المذكورة هناك مجموعة كبيرة من المواد القابلة للاشتعال،

تتفاعل بقوة مع الماء لتطلق

الغازات التي تشتعل تلقائياً في الهواء. على سبيل المثال، مبيدات السيليكات المعدنية

(Mg 2 Si، Fe 2 Si، إلخ) تتحلل مع الماء لتكوين السيلان، الذي

يشتعل تلقائيا في الهواء :

Mg 2 Si + 4H 2 0 -> 2Mg(OH) 2 + SiH 4 + 646 كيلوجول،

SiH 4 + 20 2 Si0 2 + 2H 2 0 +1517 كيلوجول.

بعض المركبات غير العضوية تصبح ساخنة جدًا عند تفاعلها مع الماء، مثل أكسيد الكالسيوم CaO (الجير الحي). عندما تتلامس كمية صغيرة من الماء مع الجير الحي، فإنه يسخن إلى توهج ساطع ويمكن أن يشعل المواد القابلة للاشتعال عند ملامسته له.

الاحتراق هو عملية طاردة للحرارة تحدث في ظل ظروف التسارع الذاتي التدريجي. يمكن أن يكون سبب الاحتراق تفاعل كيميائي للمركب، وتحلل المواد، وهذا ليس فقط في اتصال مباشر مع الأكسجين، ولكن أيضا مع المنتجات الأخرى التي تحتوي عليه. على سبيل المثال، الجير. وينقسم الاحتراق إلى عدة أنواع: الوميض، والاحتراق، والاشتعال، والاحتراق التلقائي.

ماذا عن نقطة الوميض؟

هذا هو أدنى مؤشر يتشكل عنده، في ظل ظروف معينة، وميض من البخار فوق السطح عندما يتم رفع اللهب فوق سطح المادة، بينما لا يتشكل الاحتراق المستمر. نقطة الوميض تساوي تقريبًا الحد الأدنى لدرجة حرارة الإشعال. ما هذا؟

الاشتعال هو الاحتراق السريع للمنتج، دون أن يصاحبه تكوين نوع مضغوط من الغاز.

إذا كانت درجة حرارة المادة أقل من درجة حرارة الاشتعال، فإنها لا تشكل خطر الحريق حتى مع التعرض القصير للهب أو الشرارة أو حتى منتج ساخن. هل يتم تسخين المادة إلى درجة حرارة الاشتعال أو أعلى من ذلك؟ ثم التعرض القصير لشرارة أو حريق سيؤدي إلى الاشتعال، وفي بعض الظروف لا يمكن تجنب الحريق على الإطلاق.

ولذلك فإن نقطة الوميض هي مقياس لتصنيف المواد حسب الدرجة السلامة من الحرائق. الأمر مختلف بالنسبة لجميع المواد.

أمثلة مشهورة

غالبًا ما توجد مواد قابلة للاشتعال في الطيران، لذا فإن نقاط وميضها معروفة للكثيرين.

• سوف يشتعل الأسيتون عند +20 درجة مئوية.
• سوف يشتعل البنزين عند +14...+20 درجة مئوية.
• سوف يشتعل البنزين عند +14 درجة مئوية.
• وقود الديزل عند +35... +90 درجة مئوية.
• وقود الطائرات عند +25...+50 درجة مئوية.
• سوائل ل الأنظمة الهيدروليكيةمطلوب +93... +138 درجة مئوية.

لماذا من الضروري معرفة نقطة الوميض؟

تتيح لك هذه القيمة تحديد الطرق الآمنة لنقل وتخزين واستخدام السوائل لمجموعة متنوعة من الأغراض. يجب أن نتذكر أنه عند نقطة الوميض لا يحدث احتراق مستمر، ولكن يحترق فقط خليط الأبخرة مع الهواء المتكون فوق المادة. إذا لم تتجاوز درجة حرارة المادة القيمة المحددة، فإن معدل تبخر المادة من السطح المفتوح سيزداد، وفي لحظة الاحتراق، سيكون المنتج قادرًا على إطلاق البخار باستمرار بكمية كافية للاحتراق المستقر . وتسمى درجة الحرارة هذه درجة حرارة الاشتعال.

ما هي درجة حرارة الاشتعال؟

هذا هو أدنى مؤشر للمادة التي تنبعث فيها المادة، في ظل ظروف معينة، بخارًا وغازات بسرعة هائلة، ويحدث الاشتعال عند تعرضها لحامل طاقة.

ما هو السائل القابل للاشتعال؟

لا يعرف الكثير من الناس عن السوائل القابلة للاشتعال، ولكن من المؤسف أن هذه معلومات مفيدة للغاية. حتى أنه قد يكون لديك منتج منزلي في المنزل يجب تخزينه بشكل صحيح، وإلا فلن يتم تجنب الكارثة. إذن ما هي السوائل القابلة للاشتعال؟ وهي مخاليط أو محاليل نقية تحتوي على شوائب صلبة في المحلول، وأبخرة قابلة للاشتعال، ولها نقطة وميض مغلقة تبلغ 61 درجة مئوية.

تشمل المواد القابلة للاشتعال في الحالة السائلة أيضًا المنتجات التي:

• وهي تختلف في ضغط بخار يبلغ 300 كيلو باسكال ودرجة حرارة 50 درجة مئوية وليست غازية بالكامل حتى عند 20 درجة مئوية وضغط 101.3 كيلو باسكال.
• أن لا تزيد درجة حرارة الوميض عن 61 درجة مئوية.

ما هي المتطلبات المطروحة لنقل هذه المعدات؟

المواد القابلة للاشتعال في الحالة السائلة تشمل: زيت الغاز، ديزلوزيت التدفئة الخفيف الذي تزيد درجة وميضه عن 61 درجة مئوية، ولكن أقل من 100. ويجب توزيع جميع المنتجات السائلة في مجموعات تعبئة حسب درجة الخطورة التي تشكلها هذه المخاليط أثناء النقل:

• المجموعة الأولى. هذه مواد شديدة الخطورة. تشمل هذه الفئة السوائل القابلة للاشتعال التي لا تزيد درجة غليانها عن 35 درجة مئوية، وكذلك المخاليط التي تكون درجة وميضها أقل من 23 درجة مئوية، وهي شديدة التآكل أو شديدة السمية.
• المجموعة الثانية. المدرجة هنا هي المواد التي تختلف درجة متوسطةخطر. تبلغ درجة وميضها 23 درجة مئوية على الأقل، لكن هذه المواد لا تصنف في المجموعة الأولى.
• المجموعة الثالثة. هذه هي المواد مع مستوى منخفضخطير، لديهم نقطة وميض من 23 إلى 61 درجة مئوية.

ما هي المنتجات الصلبة القابلة للاشتعال الموجودة؟

تشمل هذه المجموعة:

• الألومنيوم. إنه معدن خفيف الوزن ومتين ويتميز بمتانته وليونته ومقاومته للتآكل. وتستخدم هذه المادة، وخاصة في شكل سبائك مع معادن أخرى، على نطاق واسع في الحياة اليومية. وتشارك في جميع مجالات النشاط تقريبًا: الهندسة الكهربائية، وصناعة الأغذية، والمعادن، والصناعة الكيميائية، والهندسة الميكانيكية، وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه، فهي أيضًا مادة قابلة للاشتعال.
• الكبريت. إنه منتج بلوري صلب. يتم استخدامه لإنتاج حامض الكبريتيك، في مصانع الورق، في الزراعة، في صناعة المطاط، في الصناعة الكيميائية، وما إلى ذلك. يكون الكبريت المطحون جيدًا عرضة للاحتراق التلقائي إذا كان المنتج في بيئة رطبة، عند ملامسته للعوامل المؤكسدة المختلفة والفحم والزيوت والدهون. جنبا إلى جنب مع النترات والبيركلورات والكلورات، يشكل الكبريت مخاليط متفجرة!
• البوتاسيوم. وهي مادة فضية اللون تتميز بقابليتها للانصهار. يستخدم المنتج بنشاط في الزراعة وفي تصميم معدات الطلاء الكهربائي وفي المبردات وحتى في الصناعة الطبية. إذا تم دمج البوتاسيوم مع الماء، سيحدث انفجار.
• صوديوم. وهو معدن ناعم ومرن ذو لون أبيض فضي. يتم استخدامه كعامل اختزال في علم المعادن، وفي إنتاج البطاريات، لإنشاء المشتتات الحرارية، في الشاحنات وحتى في مصابيح تفريغ الغاز. إذا تلامس الصوديوم مع الماء، فإنه يشتعل على الفور وقد ينفجر.
• فحم. وهي مادة صلبة قابلة للاشتعال، سوداء اللون. يتم استخدامه كوقود، في الشكل قاعدة المواد الخامللصناعات الكيميائية والمعدنية، عند إنشاء الجرافيت، وما إلى ذلك. كما أنها تخلق من المنتج كربون مفعل، والذي يستخدم في علم الصيدلة، لتنقية السوائل، وفصل الغازات، وما إلى ذلك.
• الورق بالزيوت.

هل يمكن للطعام أن يحترق تلقائياً؟

نعم، لذا يجب أن تكوني حذرة للغاية مع مثل هذه المنتجات. وتشمل هذه:

• المواد القابلة للاشتعال. هذه مخاليط ومنتجات تبدأ في الاشتعال حتى بكميات صغيرة عند ملامستها للهواء لمدة خمس دقائق. هذه المواد عرضة للاحتراق التلقائي.
• منتجات ومواد ذاتية التسخين. هذه هي تلك المنتجات التي، عند ملامستها للهواء وبدون حتى طاقة خارجية، يمكن أن تتعرض للاحتراق التلقائي. يمكن للمواد أيضًا أن تشتعل، ولكن فقط بكميات كبيرة وعلى مدى فترات طويلة من الزمن. سبب الاحتراق التلقائي بسيط - يحدث اتصال بالأكسجين، حيث لا تتم إزالة الحرارة المنبعثة بشكل كافٍ في الخارج.

كيفية تخزين المواد الخطرة بكميات كبيرة؟

إن تخزين المواد القابلة للاشتعال ليس بالمهمة السهلة، لذا فإن الالتزام بالسلامة من الحرائق هو أفضل ما يمكنك القيام به لتجنب العواقب غير السارة. يتم تخزين جميع المنتجات الصلبة في أكوام وعلى الرفوف. يتم تخزين المواد القابلة للاحتراق في المباني والمباني والمرافق المخصصة لذلك، والتي تسمى المستودعات. يُسمح أيضًا بتخزين الطعام تحت الملاجئ وفي المناطق المفتوحة. إذا لم تلتزم بالمعايير العامة، فإن المواد القابلة للاشتعال يمكن أن تسبب حريقًا، لذلك لتجنب مثل هذه الحوادث غير السارة، من الضروري مراعاة توافق المواد وتوفير عوامل إطفاء مناسبة في متناول اليد. يتم تحديد مدى توافق منتجات التخزين من خلال خصائص المواد نفسها: فقد تكون متوافقة أو لا تكون متوافقة. المنتجات غير المتوافقة هي مواد تشكل مادة خطيرة عند تفاعلها مع بعضها البعض. إذا قمت بتخزين عامل إطفاء مناسب يمنع تماما تفاعل المواد، فيمكن تجنب الحريق.

كيفية القضاء على احتمال نشوب حريق؟

لمنع المأساة، يتم تقسيم جميع المنتجات أثناء التخزين إلى الفئات التالية:

• آمن. هذه مواد غير قابلة للاشتعال وموجودة في عبوات غير قابلة للاشتعال. بالإضافة إلى ذلك، في حالة نشوب حريق، لا تطلق هذه المنتجات مكونات سامة.
• خطر قليل. هذه مكونات قابلة للاشتعال وبطيئة الاحتراق، ولا تعتبر آمنة.
• خطير. هذه هي المواد التي يمكن أن تؤدي خصائصها إلى انفجار وحريق.
• خطيرة بشكل خاص. هذه منتجات غير متوافقة تمامًا مع المواد من نفس الفئة.

ماذا يمكن أن يقال عن السلامة من الحرائق لتخزين السوائل القابلة للاشتعال؟

عادة ما يتم تخزين جميع المواد القابلة للاشتعال والمواد السائلة في صهاريج معدنية أو صناعية أو خرسانية مسلحة. تم تصميم هذا الوعاء الثابت خصيصًا لحفظ المواد السائلة والغازية. الأكثر شيوعا هي الخزانات الفولاذية. يتم استخدام الأوعية الفولاذية التالية عمليًا:

• عمودي أسطواني مع غطاء ثابت.
• أفقي.
• عمودي أسطواني مع غطاء عائم.
• شكل أسطواني عمودي مع عائم.

يتم تركيب هذه السفن تحت الأرض أو فوق سطح الأرض. الخزانات الأرضية هي تلك التي يتم دفنها في التربة أو رشها بالتراب، بحيث لا يقل الحد الأقصى لمستوى السائل فيها عن 0.2 متر من أدنى مستوى تخطيط. الخزانات الموجودة فوق الأرض لا تستوفي الشروط المذكورة أعلاه. وأكثرها شيوعًا هي الخزانات الفولاذية العمودية والأسطوانية ذات الأغطية الكروية والمخروطية وقاع مسطح.

كيف يتم تحديد خطر الحريق للحاويات نفسها؟ ويرجع ذلك إلى الخصائص الخطرة للحريق للسوائل القابلة للاشتعال والتي تتطلب التخزين، وأحجامها، وإمكانية تشكيل سحابة بخار غازية أثناء "الأنفاس" الكبيرة والصغيرة.

عند تخزين السوائل القابلة للاشتعال، يمكن أن تكون مصادر الاشتعال عبارة عن شرارات ناتجة عن تفريغ الكهرباء الساكنة أو الكهربائية الجوية، وذلك بسبب استخدام جسم يشكل شرارة، أو معدات كهربائية معيبة، أو لهب مكشوف، أو وجود مكونات قابلة للاشتعال.

المتطلبات الأساسية للسلامة من الحرائق لتخزين المخاليط القابلة للاشتعال في الخزانات:

• يجب أن تكون جميع الخزانات مجهزة بما يلي: صمامات التنفس، وأجهزة السلامة من الحرائق، والأقراص العاكسة، وأجهزة التحكم والإنذار، والمفرقعات، ومولدات الرغوة، وأنابيب التهوية، والمناور وفتحات القياس، وصمام تصريف السيفون، وأنابيب الدخول والخروج.
• يجب ضبط جميع أجهزة التنفس على الضغط التصميمي، كما يجب التحقق من تشغيلها الصحيح للتأكد من أن كل شيء يتوافق مع التعليمات.
• تعتبر عمليات الفحص الوقائي للتجهيزات وجميع المعدات إلزامية ويجب إجراؤها دائمًا خلال إطار زمني محدد بوضوح!
• يجب ملء الخزان بدقة لسعة الصمامات.
• يجب مراقبة مستوى المنتج عن طريق الإنذارات.
• يجب أن يكون المنحدر غير قابل للاشتعال، ويجب إغلاق الغطاء بإحكام.
• يجب تنظيف جميع الخزانات وفقًا لجدول زمني.
• هل أصبحت الحاوية غير صالحة للاستعمال؟ انه يحتاج الى بديل!

تعتبر السلامة من الحرائق أهم شيء يجب الالتزام به بدقة عند العمل مع المواد القابلة للاشتعال.

بالإضافة إلى المواد الموصوفة أعلاه التي تشتعل عند تعرضها للأكسجين من الهواء والماء، هناك أيضًا مخاليط نارية يمكن أن تشتعل تلقائيًا عند تعرضها لمواد مختلفة.

تستخدم هذه الخلائط لإشعال الخلائط النارية الأساسية التي لها بعض تأثير الاحتراق الخاص، وكذلك في الأجهزة الحارقة التخريبية التي تسبب الحرائق، وعند استخدام المتفجرات، تحدث انفجارات.

يمكن تقسيم تركيبات الإشعال الذاتي إلى:

1. المركبات القابلة للاشتعال عند تعرضها للماء.

2. التركيبات القابلة للاشتعال بواسطة الأحماض.

3. التركيبات القابلة للاشتعال بسبب الألفة العالية للمواد المكونة لها مع بعضها البعض.

واحدة من أولى تركيبات الألعاب النارية التي اشتعلت عند تعرضها للماء كانت عبارة عن خليط من أجزاء متساوية من الكبريت وبرادة الحديد. ومن هذا الخليط الشبيه بالعجين، مع إضافة الأمونيا (NH4Cl) في بعض الأحيان، يتم تشكيل كرات بحجم التفاحة ووضعها في الأماكن المخصصة لإشعال النار فيها.

وبعد بضع ساعات اشتعلت الكرات. ويعتمد احتراق هذه التركيبات على العديد من الشروط الثانوية: درجة الحرارة، ودرجة الطحن، ووجود آثار من حمض الكبريتيك في الكبريت، وما شابه ذلك. من الصعب إعادة إنتاج تأثير الاحتراق لمثل هذه التركيبات وبالتالي لا يتم استخدامه عمليا.

وصفة تركيبة عملية تشتعل عند تعرضها لكمية قليلة من الماء:

عند تعرضه لتركيبة الماء تحدث فيه التفاعلات التالية:

CuSO 4 + 5H 2 O = CuSO 4 5H 2 O

CuSO4 + Mg = MgSO4 + Cu

ويصاحب هذه التفاعلات (الإماهة والإزاحة) ارتفاع كبير في درجة الحرارة، وتفاعل التبادل في المحلول

KClO 3 + NH 4 NO 3 = KNO 3 + NH 4 ClO 3

يؤدي إلى تكوين كلورات الأمونيوم، وهي مادة قادرة على التحلل الذاتي وحتى الانفجار الذاتي مع ارتفاع طفيف في درجة الحرارة إلى 30...60 درجة مئوية، وهو البادئ في اشتعال الجزء الأكبر من التركيبة.

التركيبات المعتمدة على الثيوريا وكبريتات البوتاسيوم، والتي تمت دراستها تحت الإشراف العلمي للمؤلف من قبل طالب الدراسات العليا V. I. بانوفا، تشتعل أيضًا من عمل الماء. يعتمد هذا التفاعل على التحلل التحفيزي لكبريتات البوتاسيوم مع إطلاق بيروكسيد الهيدروجين في حالة حرة. لا يؤدي هذا التفاعل دائمًا إلى اشتعال التركيبة، فالشرط الضروري للاشتعال هو أن يكون الرقم الهيدروجيني أقل من 7.

تحت تأثير الماء، تشتعل تركيبة الوصفة التالية أيضًا:

تشمل التركيبات التي تشتعل ذاتياً تحت تأثير الأحماض مخاليط تتكون من كلورات البوتاسيوم وسكر البنجر وكلورات البوتاسيوم والكحول وكلورات البوتاسيوم ومواد عضوية أخرى. عندما يتم ترطيب هذه المخاليط بحمض الكبريتيك المركز، فإنها تشتعل. يحدث اشتعال المخاليط بسبب حقيقة أنه نتيجة تفاعل التبادل المزدوج وعدم التناسب لكلورات البوتاسيوم عند تعرضها لحمض الكبريتيك، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكلور (ClO 2)، وهي مادة غير مستقرة وتتحلل عند درجة حرارة 65 درجة مئوية مع انفجار وانبعاث كمية كبيرة من الحرارة. ويؤدي ثاني أكسيد الكلور المتحلل إلى إشعال الجزء الأكبر من الخليط.

3Klo 3 + 2H 2 SO 4 = 2KHSO 4 + KClO 4 + 2ClO 2 + H 2 O

2ClO2 = Cl2 + 2O2 + 54 سعرة حرارية

تم استخدام أجهزة الإشعال الفوري التي تعتمد على خليط من كلورات البوتاسيوم والسكر، والتي يتم إشعالها عن طريق كسر أنبوب اختبار بحمض الكبريتيك، من قبل نارودنايا فوليا والثوريين الاشتراكيين في تصنيع قنابل الديناميت الصادمة.

تشتمل التركيبات التي تشتعل ذاتيًا بسبب الألفة الخاصة للمواد مع بعضها البعض (عادةً تفاعلات الأكسدة والاختزال) على مخاليط من أنهيدريد الكروم (CrO 3) مع الكحول الإيثيلي(عند خلط المواد يحدث اشتعال لحظي). عادة، كانت الزجاجات مملوءة بمزيج من البنزين والكحول، حيث تم ربط أنبوب اختبار به أنهيدريد الكروميك الجاف. وعندما انكسرت الزجاجة وأنبوب الاختبار المتصل بها، اختلطت المواد مع اشتعال الخليط الحارق.

برمنجنات البوتاسيوم KMnO 4 والجلسرين لديهما تقارب كبير لبعضهما البعض. عند خلط المواد، اعتمادا على طحن برمنجنات البوتاسيوم، يحدث الاشتعال على الفور أو في غضون ثوان قليلة. هناك أيضًا مخاليط سائلة ذاتية الاشتعال تعتمد على تقارب المواد. تُستخدم هذه الخلائط بشكل أساسي للإشعال الذاتي عند تشغيل المحركات النفاثة أو كمواد حارقة ثنائية. وفي حالة الاستخدام الثنائي، يجب خلط هذه المواد بطريقة أو بأخرى قبل لحظة التأثير على الهدف مباشرة.

ويبين الجدول 35 بعض تركيبات المواد التي تشكل مخاليط ذاتية الاشتعال.

تركيبات الاشتعال

تهدف تركيبات الإشعال إلى إشعال تركيبات الألعاب النارية الأساسية التي لها بعض التأثير الخاص. يتمثل عمل تركيبة الإشعال في تسخين منطقة معينة من التركيبة المشتعلة إلى درجة حرارة الاشتعال.

ويترتب على ما سبق أنه كلما ارتفعت درجة حرارة الاشتعال الذاتي (الفلاش) للتركيبة الرئيسية، كلما كانت تركيبة الإشعال "الأقوى" مطلوبة لبدء تفاعل الاحتراق فيها. إن اشتعال التركيبات التي لا تزيد نقطة وميضها عن 500...600 درجة مئوية لا يمثل أي صعوبات خاصة. تشتعل التركيبات التي تزيد نقطة وميضها عن 1000 درجة مئوية بصعوبة كبيرة. لإشعال مثل هذه التركيبات (على سبيل المثال، الثرمايت)، خاصة في حالة الضغط، من الضروري اختيار تركيبات اشتعال وانتقال خاصة.

تنطبق المتطلبات التالية على تركيبات الإشعال:

1. سهولة الاشتعال من دفعة حرارية صغيرة نسبيا، نقطة وميض لا تزيد عن 500 درجة مئوية.

2. درجة حرارة الاحتراق أعلى بعدة مئات من الدرجات من نقطة وميض التركيبات الأساسية التي تشتعل فيها.

يتم تحديد التأثير الحارق للتركيبات المشتعلة بشكل أساسي من خلال كمية الحرارة التي تنتقل إلى التركيبة الرئيسية من الخبث المتكون أثناء الاحتراق. وبذلك يكون التأثير الحارق للتركيبة المشتعلة أقوى، كلما ارتفعت درجة حرارة احتراقها، وكلما زادت كمية الخبث المتبقية بعد احتراقها على سطح التركيبة الأساسية المشتعلة. كلما زاد تكوين الخبث السائل أثناء احتراق تركيبة الإشعال، كلما زاد سطح ملامسته لتركيبة الإشعال.

لقد ثبت تجريبيًا أن أفضل تأثير حارق يتم توفيره من خلال تركيبات الإشعال البطيئة الاحتراق، والتي توفر وقتًا كافيًا لنقل الحرارة إلى التركيبة الأساسية المشتعلة. لذلك، في الألعاب النارية، يتم استخدام تركيبات الإشعال دائمًا في شكل مضغوط.

تُستخدم المواد التي تشكل مخاليط منخفضة الحساسية مع الوقود المختار بشكل أساسي كمؤكسدات في تركيبات الإشعال. يتم استخدام الوقود عالي السعرات الحرارية (الألومنيوم والمغنيسيوم والبورون) والوقود منخفض السعرات الحرارية نسبيًا (الفحم والإيديتول).

بالنسبة للمركبات شديدة الاشتعال (أبخرة الإشارة، مركبات الكلورات، أضواء الإشارة)، من الممكن استخدام مركبات مشتعلة مشابهة في وصفات المسحوق الأسود:

سيتم توفير تأثير اشتعال أكثر كثافة قليلاً من خلال التركيبة المستخدمة مسبقًا لإشعال تركيبات الإضاءة للقنابل الجوية:

لإشعال تركيبات الإضاءة، يتم استخدام المخاليط:

وفي ألمانيا سبق استخدام خليط من التركيبة التالية لإشعال تركيبات الإضاءة:

لإشعال التركيبات الكاشفة، غالبًا ما يستخدم بيروكسيد الباريوم (BaO2) كمؤكسد، والذي يطلق الأكسجين عند درجة حرارة أعلى من نترات البوتاسيوم، ومع ذلك، يتطلب إنفاق كمية صغيرة جدًا من الحرارة لتحلله. عندما يتحلل بيروكسيد الباريوم، تكون كتلة المادة الصلبة المتبقية 91% من الكتلة الأولية. يتم استخدام التركيبات التالية:

المركبات من نوع الثرمايت لها تأثير قوي قابل للاشتعال:

ومع ذلك، فإن اشتعال هذه التركيبات نفسها يتم بصعوبة معينة.

في الحالة التي تفشل فيها تركيبات الإشعال القوية في إشعال التركيبة النارية الرئيسية، يتم استخدام ما يسمى بالتركيبات الانتقالية أو المتوسطة. يتم الحصول على التركيبات الانتقالية عن طريق خلط الإشعال والتركيبات الرئيسية بنسب معروفة (غالبًا ما يتم اختيارها تجريبيًا حتى يتم الحصول على الإشعال بنسبة 100٪). لإشعال بعض التركيبات الأساسية التي يصعب إشعالها، يكون من الضروري أحيانًا استخدام العديد من التركيبات الانتقالية في وقت واحد، والتي يحتوي التركيب الانتقالي منها على أصغر كمية من التركيبة القابلة للاشتعال. يظهر جهاز مماثل في الشكل.

1. مسحوق اللب.

2. تكوين قابل للاشتعال.

3. التركيبة الانتقالية، المكونة من المشعل والتركيبة الرئيسية بنسبة 3:1؛

4. نفس الشيء بنسبة 1:1؛

5. التركيبة الرئيسية.

التركيبات التي تحتوي على مسحوق الزركونيوم قابلة للاشتعال بسهولة ولها تأثير إشعال جيد. مثال على هذه التركيبات المستخدمة لإشعال مركبات التتبع هو: