Горючесть и воспламеняемость - Combustibility and flammability

DIN4102 Класс воспламеняемости B1 Печь с вертикальным валом при Technische Universität Брауншвейг, Германия
Держатель образцов для печи с вертикальным валом DIN4102, класс воспламеняемости B1
В Международный пиктограмма для легковоспламеняющихся химикатов
Немецкий испытательная установка для определения горючести при Technische Universität Брауншвейг

А горючий материал - это то, что может гореть (гореть) на воздухе. Легковоспламеняющийся материалы горючий материалы, которые легко воспламеняются при температуре окружающей среды. Другими словами, горючий материал воспламеняется с некоторым усилием, а горючий материал сразу же загорается при воздействии пламени.

Степень воспламеняемости или горючести в воздухе в значительной степени зависит от летучести материала - это связано с его давлением пара, зависящим от его состава, которое зависит от температуры. Количество производимого пара может быть увеличено за счет увеличения площади поверхности материала, образующего туман или пыль. Возьмем, к примеру, дерево. Мелкодисперсная древесная пыль может подвергаться взрывное горение и произвести взрывную волну. Лист бумаги (сделанный из дерева) легко загорается. Тяжелый дубовый стол гораздо труднее воспламенить, даже если древесное волокно одинаково во всех трех материалах.

Здравый смысл (и действительно научный консенсус до середины 1700-х годов), казалось бы, предполагает, что материал «исчезает» при сжигании, так как остается только пепел. Фактически, вес увеличивается, потому что горючий материал химически реагирует (или соединяется) с кислородом, который также имеет массу. Исходная масса горючего материала и масса кислорода, необходимого для сгорания, равна массе продуктов сгорания (золы, воды, двуокиси углерода и других газов). Антуан Лавуазье, один из пионеров этих ранних идей, заявил, что Ничего не потеряно, ничего не создается, все преображается, который позже будет известен как закон сохранение массы. Лавуазье использовал экспериментальный факт, что некоторые металлы набирали массу при сгорании, для подтверждения своих идей.

Определения

Исторически, легковоспламеняющийся, легковоспламеняющийся и горючий имел ввиду способный гореть.[1] Слово «воспламеняющийся» пришло через французский язык от латинского воспаление = "поджечь", где латинский предлог "в-"[2] означает «в», как в «внушать», а не «не», как в «невидимый» и «непригодный».

Слово «легковоспламеняющийся» можно ошибочно считать означающим «негорючий».[3] Ошибочное использование слова «легковоспламеняющийся» является важным угроза безопасности. Поэтому с 1950-х годов попытки выдвинуть использование слова «легковоспламеняющееся» вместо «воспламеняющегося» были приняты лингвистами, и теперь это общепринятый стандарт в американском английском и британском английском языках.[4][5] Антонимы слов «легковоспламеняющийся» или «легковоспламеняющийся» включают: негорючий, негорючий, негорючий, негорючий, не горючий, и огнестойкий.

Легковоспламеняющийся относится к горючий материалы, которые легко воспламеняются и поэтому более опасны и подлежат более строгому регулированию. Менее легко воспламеняющиеся материалы с меньшей энергией горения горючий. Например, в США огнеопасные жидкости по определению точка возгорания ниже 100 ° F (38 ° C) - где горючие жидкости имеют температуру вспышки выше 100 ° F (38 ° C). Легковоспламеняющиеся твердые вещества представляют собой твердые вещества, которые легко воспламеняются или могут вызвать или способствовать возгоранию из-за трения. Легко воспламеняющиеся твердые вещества - это порошкообразные, гранулированные или пастообразные вещества, которые легко воспламеняются при кратковременном контакте с источником возгорания, например горящей спичкой, и быстро распространяют пламя.[6] Технические определения различаются в зависимости от страны, поэтому Организация Объединенных Наций создала Согласованная на глобальном уровне система классификации и маркировки химических веществ, который определяет температуру воспламенения горючих жидкостей от 0 до 140 ° F (60 ° C) и горючих жидкостей от 140 ° F (60 ° C) до 200 ° F (93 ° C).[6]

Воспламеняемость

Воспламеняемость это легкость, с которой горючее вещество может воспламениться, вызывая Огонь или же горение или даже взрыв. Степень сложности, требуемая для возгорания вещества, определяется количественно через огневые испытания. На международном уровне существует множество протоколов испытаний для количественной оценки воспламеняемости. Достигнутые рейтинги используются в строительные нормы, страхование требования, пожарные коды и другие правила, регулирующие использование строительных материалов, а также хранение и обращение с легковоспламеняющимися веществами внутри и снаружи сооружений, а также при наземной и воздушной транспортировке. Например, изменение занятость путем изменения воспламеняемости содержимого требует, чтобы владелец строительство подать заявку на разрешение на строительство, чтобы убедиться, что общая противопожарная защита Проектная база объекта может учитывать изменение.

Тестирование

А огневое испытание можно провести для определения степени воспламеняемости. Стандарты испытаний, используемые для этого определения, но не ограничиваются следующим:

Воспламеняемость мебели

Воспламеняемость мебели вызывает опасения, поскольку несчастные случаи из-за сигарет и свечей могут стать причиной пожара в доме. В 1975 году Калифорния начала внедрение Технический бюллетень 117 (TB 117), что требовало, чтобы такие материалы, как полиуретан пена, используемая для заполнения мебели, должна выдерживать небольшое открытое пламя, эквивалентное свече, в течение не менее 12 секунд.[7] В пенополиуретане производители мебели обычно встречают TB 117 с добавкой галогенированных органических соединений. антипирены. Ни в одном другом штате США не было подобных стандартов, но поскольку в Калифорнии такой большой рынок, производители соответствуют требованиям TB 117 в продуктах, которые они распространяют в Соединенных Штатах. Распространение антипиренов, и особенно галогенированных органических антипиренов, в мебели по всей территории Соединенных Штатов Америки тесно связано с ТБ 117. Когда стало очевидно, что соотношение риска и пользы этого подхода было неблагоприятным, и промышленность использовала фальсифицированную документацию (т. Е. См. Дэвид Хаймбах ) для использования антипиренов Калифорния модифицировала TB 117, чтобы требовать, чтобы ткань, покрывающая мягкую мебель, соответствовала испытанию на тление, заменяющему испытание открытым пламенем.[8] Губернатор Джерри Браун подписал модифицированный TB117-2013, который вступил в силу в 2014 году.[9]

Примеры легковоспламеняющихся веществ

Легковоспламеняющиеся вещества включают, но не ограничиваются:

Примеры негорючих жидкостей

Классификация воспламеняемости

Правительство США использует Система идентификации опасных материалов (HMIS) стандарт для рейтингов воспламеняемости, как и многие регулирующие органы США, а также США Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA).

Рейтинги следующие:

РейтингСтепень воспламеняемостиПримеры
0Материалы, которые не горятводы
1Материалы, которые необходимо предварительно нагреть перед воспламенениемсмазочные масла, кулинарные масла
2Материалы, которые необходимо умеренно нагревать или подвергать воздействию относительно высоких температур окружающей среды, прежде чем они воспламенитсядизельное топливо
3Жидкости и твердые вещества, способные воспламеняться практически при любых температурных условияхбензин, ацетон
4Материалы, которые быстро испаряются при атмосферном давлении и нормальной температуре или легко рассеиваются в воздухе и легко горятнатуральный газ, пропан, бутан

Коды

Воспламеняемость

Для существующих зданий правила пожарной безопасности сосредоточены на поддержании занятия как изначально задумано. Другими словами, если часть здания была спроектирована как квартира, нельзя было внезапно загрузить ее горючими жидкостями и превратить в газохранилище, потому что пожарная нагрузка и образование дыма в этой одной квартире были бы настолько огромными, что перегрузили бы активная противопожарная защита так же хорошо как пассивная противопожарная защита средства для строительства. Обращение с горючими веществами и их использование внутри здания регулируется местными правилами пожарной безопасности, которые обычно соблюдаются местным офицером пожарной безопасности.

Горючесть

Горючесть это мера того, насколько легко вещество загорается через Огонь или же горение. Это важное свойство, которое следует учитывать, когда вещество используется в строительстве или хранится. Это также важно в процессах, в которых в качестве побочного продукта образуются горючие вещества. Особые меры предосторожности обычно требуются для легковоспламеняющихся веществ. Эти меры могут включать установку пожарные спринклеры или хранение вдали от возможных источников возгорания.

Вещества с низкой горючестью могут быть выбраны для строительства, где необходимо снизить риск возгорания, например, многоквартирных домов, домов или офисов. Если используются горючие ресурсы, возрастает вероятность возникновения пожаров и летальных исходов. Огнеустойчивый вещества предпочтительны для строительных материалов и мебели.

Определения кода

Для Орган, имеющий юрисдикцию, горючесть определяется местным законодательством. в Национальный строительный кодекс Канады, он определяется следующим образом:

Это приводит к определению негорючий:

BS 476-4: 1970 определяет испытание на воспламеняемость, в котором техник нагревает три образца материала в печи. Негорючие материалы - это материалы, для которых ни один из трех образцов:

  • Повышает показания температуры одной из двух термопар на 50 градусов Цельсия или более по сравнению с начальной температурой печи.
  • Пламя непрерывно в течение 10 секунд или более внутри печи

В противном случае материал классифицируется как горючий.

Огневые испытания

Основная статья: Огневое испытание

В разных странах есть тесты для определения негорючести материалов. Большинство из них включают нагрев определенного количества испытуемого образца в течение установленного времени. Обычно материал не должен поддерживать горение и не должен терять больше определенного количества массы. Как правило, бетон, сталь и керамика - другими словами, неорганические вещества - проходят эти испытания, поэтому строительные нормы и правила указывают их как подходящие, а иногда даже предписывают их использование в определенных приложениях. В Канада, например, брандмауэры должен быть сделан из конкретный.

Горючая пыль

Основная статья: Взрыв пыли

В результате ряда промышленных процессов в качестве побочного продукта образуется горючая пыль. Самое обычное существо древесная пыль. Горючая пыль определяется как: твердый материал, состоящий из отдельных частиц или кусков, независимо от размера, формы или химического состава, который представляет опасность возгорания или возгорания при взвешивании в воздухе или какой-либо другой окислительной среде в диапазоне концентраций.[11] Помимо древесины, горючая пыль включает металлы, особенно магний, титан и алюминий, а также другие виды пыли на основе углерода.[11] Известно не менее 140 веществ, выделяющих горючую пыль.[12]:38[13] Хотя частицы горючей пыли могут быть любого размера, обычно они имеют диаметр менее 420.мкм.[11][примечание 1] По состоянию на 2012 год, то Администрация США по охране труда еще предстоит принять всеобъемлющий свод правил по горючей пыли.[14]

При взвешивании в воздухе (или в любой окислительной среде) мелкие частицы горючей пыли могут стать причиной взрыва. Скопившаяся пыль, даже если она не находится в воздухе, остается опасным источником пожара. Национальная ассоциация противопожарной защиты (США) конкретно рассматривает вопросы предотвращения пожаров и взрывов пыли на сельскохозяйственных и пищевых предприятиях в разделе 61 Кодекса NFPA,[15] и другие отрасли в разделах 651–664 Кодекса NFPA.[заметка 2] На коллекторы, предназначенные для уменьшения переносимой по воздуху пыли, приходится более 40% всех взрывов пыли.[16] Другими важными процессами являются измельчение и измельчение, транспортировка порошков, заполнение бункеров и контейнеров (которые производят порошок), а также смешивание и смешивание порошков.[17]

Расследование 200 взрывов пыли и пожаров в период с 1980 по 2005 гг. около 100 погибших и 600 раненых.[12]:105–106 В январе 2003 г. произошел взрыв порошкового полиэтилена и пожар на заводе West Pharmaceutical Services в г. Кинстон, Северная Каролина привело к гибели шести рабочих и ранениям 38 человек.[12]:104 В феврале 2008 г. взрыв сахарной пыли потряс Императорская Сахарная Компания посадить в Порт Вентворт, Джорджия,[18] в результате тринадцать смертей.[19]

Негорючий материал[20] - Негорючий материал - это вещество, которое не воспламеняется, не горит, не поддерживает горение или не выделяет легковоспламеняющиеся пары при воздействии огня или тепла, в том виде, в котором оно используется, и в ожидаемых условиях. Любое твердое вещество, удовлетворяющее любому из двух наборов критериев соответствия, перечисленных в разделе 8 ASTM E 136, при испытании вещества в соответствии с процедурой, указанной в ASTM E 136, считается негорючим.

Категоризация строительных материалов

Материалы могут быть испытаны на степень воспламеняемости и горючести в соответствии с Немецким DIN 4102. DIN 4102, а также его британский кузен BS 476 включать для тестирования пассивная противопожарная защита системы, а также некоторые из составляющих его материалов.

Ниже приведены категории в порядке степени горючести и воспламеняемости:

РейтингСтепень воспламеняемостиПримеры
A1100% негорючий (Nicht Brennbar)
A2≈98% негорючих (Nicht Brennbar)
B1Трудно воспламеняется (Schwer Entflammbar)вспучивающиеся вещества и некоторые высокие силиконы
Би 2Нормальная горючестьдерево
B3Легко воспламеняется (leicht entflammbar)полистирол

Более поздним промышленным стандартом является европейский стандарт EN 13501-1 - Пожарная классификация строительных изделий и строительных элементов, который примерно заменяет A2 на A2 / B, B1 на C, B2 на D / E и B3 на F.

Материалы с рейтингом B3 или F нельзя использовать в строительстве, если они не сочетаются с другим материалом, который снижает воспламеняемость этих материалов.

Важные характеристики

точка возгорания

Материал точка возгорания это показатель того, насколько легко воспламенить пар материала, когда он испаряется в атмосферу. Более низкая температура вспышки указывает на более высокую воспламеняемость. Материалы с температурой вспышки ниже 100° F (38 ° C ) регулируются в Соединенные Штаты к OSHA как потенциальное рабочее место опасности.

Давление газа

  • В давление газа жидкости, которая изменяется в зависимости от ее температуры, является мерой того, сколько пара жидкости имеет тенденцию концентрироваться в окружающей атмосфере по мере испарения жидкости. Давление паров является основным фактором, определяющим температуру вспышки, при этом более высокое давление пара приводит к более низким температурам вспышки и более высокой воспламеняемости.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Т.е. они могут проходить через стандартное сито США № 40.
  2. ^ Например. NFPA 651 (алюминий), NFPA 652 (магний), NFPA 655 (сера)

Рекомендации

  1. ^ легковоспламеняющиеся, а. (сущ.) 1. горючие а. и н. 1. Оксфордский словарь английского языка. 2-е изд. 2009. CD-ROM.
  2. ^ "легковоспламеняющийся", Словарь английского языка American Heritage Dictionary, 5-е изд. Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. 2014. по состоянию на 11.03.2015.
  3. ^ Шерк, Билл. «огнестойкий», 500 лет новых слов. Торонто: Дандурн, 2004. 96. Печать.
  4. ^ Гарнер, Брайан А., Современное американское использование Гарнера. 3-е изд. Нью-Йорк: Oxford UP, 2009. 357. Печать.
  5. ^ «ГОРЯЧИЙ». Распространенные ошибки в использовании английского языка. Вашингтонский государственный университет. Получено 30 июн 2012.
  6. ^ а б "Руководство по согласованной на глобальном уровне системе классификации и маркировки химических веществ (СГС). Управление по охране труда и здоровья Министерства труда США ". Архивировано из оригинал на 2007-07-02. Получено 2015-03-12.
  7. ^ Калифорнийский департамент по делам потребителей, Бюро мебели для дома (2000). Технический бюллетень 117: Требования, методика испытаний и оборудование для испытания огнестойкости упругого наполнителя (PDF) (Отчет). С. 1–8. Архивировано из оригинал (PDF) на 2014-06-11. Получено 2014-11-04.
  8. ^ «Уведомление о предлагаемых новых стандартах воспламеняемости мягкой мебели / изделий, не подпадающих под действие стандартов воспламеняемости». Департамент по делам потребителей, Бюро ремонта электроники и бытовой техники, мебели для дома и теплоизоляции. Архивировано из оригинал на 2013-05-24. Получено 2014-11-04.
  9. ^ «Изменение закона Калифорнии вызывает споры по поводу использования антипиренов в мебели». PBS Newshour. 1 января 2014 г.. Получено 1 ноября, 2014.
  10. ^ Брошюра по безопасности масла Martin В архиве 2016-08-04 в Wayback Machine, подзаголовок: Бензин легко воспламеняется. Дизельное топливо горючее.
  11. ^ а б c Администрация США по охране труда (2009 г.) «Руководство по оповещению об опасности горючей пыли», OSHA 3371-08, Управление по охране труда и здоровья Министерства труда США.
  12. ^ а б c Совет США по химической безопасности и расследованию опасностей (17 ноября 2006 г.), Отчет о расследовании № 2006-H-1, Исследование опасности горючей пыли (PDF), Вашингтон, округ Колумбия: Совет США по химической безопасности и расследованию опасностей, OCLC  246682805, заархивировано из оригинал (PDF) 21 декабря 2016 г., получено 21 августа 2017
  13. ^ Национальный консультативный совет по материалам, Группа по классификации горючей пыли Комитета по оценке промышленных опасностей (1980) Классификация горючей пыли в соответствии с национальными электротехническими правилами Публикация NMAB 353-3, Национальный исследовательский совет (США), Вашингтон, округ Колумбия, OCLC  8391202
  14. ^ Смит, Сэнди (7 февраля 2012 г.) «Только OSHA не приняла рекомендации Совета по химической безопасности, вытекающие из взрыва имперского сахара» EHS сегодня
  15. ^ «Стандарт NFPA 61 по предотвращению пожаров и взрывов пыли на сельскохозяйственных предприятиях и предприятиях пищевой промышленности»
  16. ^ Залош Роберт и другие. (Апрель 2005 г.) «Сценарии взрыва пыли и истории успеха в Руководстве CCPS по безопасному обращению с порошками и сыпучими материалами» 39-я сессия симпозиума Айше по предотвращению потерь при взрывах пыли Атланта, Джорджия
  17. ^ О'Брайен, Майкл (2008) «Контроль статических опасностей - ключ к предотвращению взрывов горючих облаков» Newton Gale, Inc. В архиве 2012-05-07 в Wayback Machine
  18. ^ Генеральный директор Джон С. Шептор сказал, что вероятной причиной взрыва была сахарная пыль, скопившаяся в складских помещениях, которая могла воспламениться статическим электричеством или искрой. Деван, Шайла (9 февраля 2008 г.). «Жизни и якорь общины Джорджии потеряны». Нью-Йорк Таймс. Получено 7 мая 2012.
  19. ^ Чепмен, Дэн (13 апреля 2008 г.). «Сахарный завод недалеко от Саванны намерен восстановить». Атланта Журнал-Конституция. Архивировано из оригинал 29 июня 2011 г.. Получено 7 мая 2012.
  20. ^ «NCDOI OSFM Evaluation Services: Тема Белой книги: Классификация строительных материалов по горючести» (PDF). www.ncdoi.com. 8 сентября 2011 г.. Получено 6 декабря 2018.

внешняя ссылка