Основные показатели горючести веществ

Основные показатели горючести веществ

Показатель

Агрегатное состояние в-в и материалов

газы

Жидкости

Твердые

пыли

Группа горючести

Температура вспышки

Температура воспламенения

Температура самовоспламенения

Концентрационные пределы воспламенения

Температурные пределы воспламенения

Температура тления

Условия самовозгорания

Минимальная энергия зажигания

Знак "+" обозначает применяемость, знак "-" – неприменяемость показателя

Группа горючести – способность вещества к самостоятельному горению

ü негорючее

ü трудногорючее

ü горючее (ЛВЖ с Т_всп<61C)

Температура вспышки – самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для устойчивого горения. Определяет условия, при которых горючее вещество становится пожароопасным.

Температура воспламенения – температура горючести в-ва, при которой оно выделяет горючие пары и газы в такой скоростью, что после поджигания их от внешнего источника зажигания возникает устойчивое горение, сопровождающееся воспламенением.

Температура самовоспламенения – самая низкая температура в-ва, при которой происходит резное увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся пламенным горением. Вещество загорается в процессе нагревания без непосредственного контакта с огнем. Этот показатель не является постоянным и зависит от условий опыта (кол-ва приложенного тепла, теплопереноса, объема смеси, присутствия катализаторов).

Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) – определяют интервал между минимальной ( нижний предел - НКПВ) и максимальной (верхний предел - ВПКВ) концентрациями воспламенения. При концентрации ниже НКПВ устойчивого горения нет, т.к. недостаточно горючего материала. При концентрации выше ВКПВ горение также отсутствует из-за малого количества окислителя.

Температурные пределы распространения пламени (воспламенения) – определяют интервал между минимальной (нижний предел - НТПВ) и максимальной (верхний предел - ВТПВ) температурами воспламенения. В интервале этих температур насыщенные пары пожароопасных веществ образуют в данной окисляющей воздушной среде концентрации, изменяющиеся м/у НКПВ и ВКПВ.

Температура тления –

Условия теплового самовозгорания –

Минимальная энергия зажигания – наименьшее значение энергии, характеризующей источник зажигания, способное воспламенить наиболее легковоспламеняющуюся смесь газа, пара или пыли с воздухом.

6. Самовозгорание. Причины возникновения и способы предотвращения.

Самовозгорание – это воспламенение горючих веществ, происходящее без внешнего источника зажигания. Здесь нагрев вещества до температуры самовоспламенения происходит в результате внутренних реакций в веществе.

Классы пожарных зон

ü П- I – обращаются горючие жидкости с Т_всп>61C

ü П- II – выделяются горючие пыли или волокна с НК ПВ >65Г/м³

ü П- II A – содержащие твердые горючие в-ва

ü П- III – расположены вне помещений содержащих горючие материалы

Классы взрывоопасных зон

ü В-1 – в нормальных режимах работы выделяются взрывоопасные в-ва (горючие газы или пары ЛВЖ) в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

ü В-1а - -//- только в аварийных режимах

ü В-1б – возможно образование взрывоопасных смесей в результате аварий, но здесь горючие газы обладают высоким НКПВ (15% и выше) и резким запахом

ü В-1г – производства у наружных установок с взрывоопасными смесями.

ü B-II – выделяют горючие пыли или волокна в каком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать в воздухом взрывоопасные смеси при нормальном режиме работы

ü B-IIа - -//- в аварийном режиме

9. Информационные признаки пожара. Физические принципы выявления очагов загорания и конструкции систем пожарной сигнализации.

Автоматические пожарные извещатели по признаку пожара, вызываемые срабатывание, делятся на:

ü Тепловые

ü Дымовые (оптические, ионизационные)

ü Ультразвуковые и др.

Тепловой извещатель.

Недостатки – реагирует на тепло возникшего пожара

Дымовой извещатель.

При задымлении фотоэлемент перестает принимать сигналы со светодиода.

Ионизационный датчик – вместо светодиода – источник изотопов

вместо фотоэлемента – счетчик Гейгера

10. Принципы борьбы с пожарами.

Условия ликвидации горения:

ü изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода разбавлением негорючими газами до значений, при которых не может происходить горение (до 12…15 %)

ü охлаждение очага горения ниже определенной температуры

ü интенсивное торможение (ингибирование) скорости химических реакций с пламени

ü механических срыв пламени сильной струей воды или газа

ü создание условий огнепрегражения, т.е. таких условий, при которых пламя не распространяется через узкие каналы

Средства пожаротушения бывают автоматические и ручные.

11. Системы ручного и автоматического пожаротушения. Рабочие вещества и огнетушащие составы для этих систем.

Системы ручного и автоматического пожаротушения

1 Ручные:

1.1 огнетушители химической пены;

1.2 огнетушитель пенный;

1.3 огнетушитель порошковый;

1.4 огнетушитель углекислотный, бромэтиловый

2 Противопожарные системы:

2.1 система водоснабжения;

2.2 пеногенератор

Огнегасительные вещества: вода, песок, пена, порошок, газообразные вещества и не поддерживающие горение (хладон), инертные газы, пар.

Вода – самый распространенный способ тушения.

Водяной туман – обволакивает источник горения, не позволяя кислороду подходить к очагу. Создание водяного тумана затруднительно.

Вода хорошо проводит электрический ток, поэтому нельзя тушить водой электроприборы, которые находятся под напряжением.

Водные растворы с добавлением химических или пенообразующих в-в обладают прекрасной проводимостью.

Воздушно-механическая пена – появляется при взаимодействии воды с пенообразующим веществом.

Газы – углекислый, инертные, азот, выхлопные и другие не горючие газы. Основная идея – вытеснение кислорода из помещения.

Принята следующая классификация пожарных установок по принципу тушения пожара:

ü Установки тушения по площади предназначены для всей площади помещения в случае возникновения пожара в любом месте

ü Установки объемного тушения рекомендуются для защиты всего объема помещения при возникновении пожара в любом месте

ü Установки локального тушения рекомендуются для локальной защиты технологических аппаратов и других пожароопасных участков. Их располагают вблизи возможного очага пожара

ü Установки блокирующего действия рекомендуются для преграждения распространения огня на соседние объеты или исключения теплового воздействия на технологические аппараты.

12. Принципы предотвращения взрывов и степени защиты оборудования взрывоопасных зон.

Рентгеновское излучение.

Источник ионизирующего излучения	W_R
Рентгеновский,g, b, позитроны Тепловые нейтроны W<10кэВ, протоны Нейтроны с энергией 10-100кэВ Нейтроны с энергией 0.1-2 МЭВ, Альфа-лучи	1 5 10 20

Природная и техногенная радиация.

Природные 2мЗв:

Земного происхождения. Внутреннее облучение (вдыхание паров радона) – 1,33 мЗв
Земного происхождения. Внешнее облучение (гранит набережных) – 0,35 мЗв
Космическое излучение внешнее -0,3 мЗв
Космическое излучение внутреннее – 0,015 мЗв

Техногенные 15мЗв:

Медицина (рентген) 0,4…1,5 мЗв
Радиоактивные осадки – 0,02 мЗв

Атомная энергетика (для нормального функционирования предприятий) – 0,001 мЗв

21. Действие ионизирующих излучений на организм человека.

Действие на организм

ü Внешние (g-излучения) и внутренние (α – излучения) облучения

ü Соматические (приходящие) и генетические (необратимые) изменения.

Тяжесть поражения организма зависит от того, получает ли ее организм сразу или в несколько приемов.

2 вида болезненных эффектов.

ü детерминированные эффекты (ярко выраженные, однозначная зависимость) – лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.

ü стохастические эффекты (вероятностные) – рак, заболевания крови (лейкозы), наследственные болезни.

>100 Гр	Смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы
>10-50 Гр	Смерть наступает через одну-две недели вследствие внутренних кровоизлияний (главным образом в желудочно-кишечном тракте)
>3-5 Гр	50% облученных умирает в течение одного-двух месяцев вследствие поражения клеток костного мозга
2-4,0 Гр	Лучевая болезнь средней тяжести, в 20 % случаев возможен смертельный исход через 2...6 недель после облучения.
1,5-2,0 Гр	легкая форма острой лучевой болезни, которая проявляется продолжительной лимфопенией, в 30...50 случаев—рвота в первые сутки после облучения. Смертельные исходы не регистрируются
0,5-1,5 Гр	у 10 % облученных может наблюдаться рвота, умеренные изменения в крови
0,25-0,5 Гр	временные изменения в крови, которые быстро нормализуются

Уровни облучения, при которых необходимо срочное вмешательство.

Орган или ткань	Поглощенная доза за 2-е суток, Гр
Все тело	1
Легкие	6
Кожа	3
Щитовидная железа	5
Хрусталик глаза	2
Гонады	2
Плод	0,1

22. Поглощенная и эквивалентная дозы. Что они характеризуют. Единицы измерения.

Поглощённая доза (DT,R) – энергия ионизирующего излучения R, переданная веществу и определяемая по формуле

где de - средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объёме; dт - масса вещества в этом элементарном объёме.

СИ - (Дж /кг), специальное название - грей (Гр). Внесистемная единица измерения поглощённой дозы – рад:

1 рад = 100 эрг/г = 0.01 Дж/кг.

Связь между поглощенной и экспозиционной дозой:

Х = f · D

для воздуха f = 0.88

При экспозиционной дозе в 1 Р в воздухе при нормальных условиях поглощается 0.114 эрг/см3 = 88 эрг/г = 0.88 рад. Эти величины называются энергетическими эквивалентами рентгена.

для биологической ткани

М -коэффициенты истинного поглощения в биологической ткани и воздухе, r - плотность биологической ткани и воздуха.

Доза эквивалентная (HT , R) - мера воздействия излучения на биологический объект, определяемая как поглощённая доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного излучения ( WR):

- средняя поглощённая доза в органе или ткани.

СИ - (Дж/кг), специальное название - зиверт (Зв).

Внесистемная единица измерения эквивалентной дозы - бэр:

1 бэр = 0.01 Дж/кг.

Источник ионизирующего излучения	W_R
Рентгеновский,g, b, позитроны Тепловые нейтроны W<10кэВ, протоны Нейтроны с энергией 10-100кэВ Нейтроны с энергией 0.1-2 МЭВ, Альфа-лучи	1 5 10 20

23. Эффективная доза. Что она характеризует. Единицы измерения.

Доза эффективная (Е) - величина, используемая как мера риска возникновения отдалённых последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учётом их радиочувствительности.

СИ – зиверт (Зв).

гонады…………..	0.20	печень…………………	0.05
костный мозг ……..	0.12	пищевод……………….	0.05
толстый кишечник...	0.12	щитовидная железа………..	0.05
лёгкие ……………..	0.12	кожа………………………...	0.01
желудок………….…	0.12	клетки костных поверхностей	0.01
мочевой пузырь……	0.05	грудная железа……………	0.05
остальное (надпочечники, головной мозг, верхний отдел толстого кишечника, слепая кишка, восходящая и поперечная часть ободочной кишки, тонкий кишечник, почки, мышечные ткани, поджелудочная железа, селезёнка, вилочковая железа и матка)…...			0.05

24. Экспозиционная доза. Что она характеризует. Единицы измерения.

Экспозиционная доза (Х) - количественная характеристика g- и рентгеновского излучений, основанная на их ионизирующем действии в воздухе. Экспозиционная доза - отношение полного заряда dQ всех ионов одного знака, создаваемых в воздухе, когда все электроны и позитроны, освобождённые фотонами в элементарном объёме воздуха массой dm, полностью остановились, к массе воздуха dm в этом объёме:

Х = dQ/dm.

СИ - кулон на килограмм (Кл/кг).

Внесистемная единица экспозиционной дозы - рентген,

1 P = 2.58·10-4 Кл/кг.

Связь между поглощенной и экспозиционной дозой:

Х = f · D

для воздуха f = 0.88

для биологической ткани

25. Нормы радиационной безопасности. Принципы нормирования. Нормируемые параметры.

3 категории облучаемых лиц

ü Персонал, непосредственно работающий с источниками ионизирующего излучения (группа А) (строгий контроль) или находящийся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б).

ü Все остальное население (более жесткие нормы)

3 класса нормативов

основные дозовые пределы

Нормируемые величины	Дозовые пределы, мЗв
Нормируемые величины	Персонал (группа А)	Неселение
Эффективная доза	20 мЗв в год в среднем за любые последние 5 лет по <=50мЗв в год	1 мЗв в год в среднем за любые последние 5 лет по 5мЗв в год
Эквивалентная доза в год: в хрусталике глаза	150	15
Эквивалентная доза в год: в коже	500	50
Эквивалентная доза в год: в кистях и стопах	500	50

Дозы для группы Б не превышают ¼ для группы А

При соблюдении данных уровней воздействия то значение риска не превысит 10^-6 в год

допустимые уровни многофакторного воздействия, являющегося прозводными от основных дозовых пределов: ПГП и ДОА
контрольные уровни (дозы и уровни) – в оргинизации состояния уровня радиационной безопасности

26. Факторы, влияющие на размеры очага радиационного заражения.

Радиоактивное заражение при аварии АЭС может происходить за счет выброса парогазовой фазы (авария без разрушения активной зоны). Высота выброса может составить H= 150...200 м, время выброса – 20...30 мин. Состав радиоактивных изотопов: ксенон, криптон, гелий, йод. Более серьезной аварией является выброс продуктов деления из реактора (авария с разрушением активной зоны. При этом радиоактивные продукты выбрасываются на высоту до 1 км с последующим истечением струй радиоактивного газа на высоту до 200 м. Продолжительность выноса – до герметизации реактора.

Особенности рад. заражения и облучения при авариях АЭС:

1) длительность рад. заражения из-за наличия в смеси изотопов в-в с большими периодами полураспада (уран-235 T1/2 = 700 млн. Лет; стронций-90 T1/2 = 28,6 года; цезий -137 T1/2 = 30 лет…)

2) сложность конфигурации границ зон заражения из-за продолжительности выбросов и изменения направлений ветра. Продолжительность распространения радиоактивных веществ (РВ) в одном направлении 3-12 ч.

3) Периодические (через 4-6 ч) стохастические выбросы газожидкостной смеси радионуклидов с экв. Дозой D = 15000 бэр.

4) Очаговое заражение в дальней (> 500 км) зоне, неравномерность радиоактивного заражения по всей зоне.

5) Периодическое изменение уровня радиоактивного загрязнения в зонах выпадения осадков за счет явления переноса РВ (вторичного пылеобразования), что делает недостаточно эффективным процесс дезактивации.

6) Характер спада уровней радиации при аварии на АЭС определяется зависимостями

(1.6)

При времени после аварии более 3 месяцев

(1.7) ; где

Pt и P0 – мощность дозы излучения на местности ко времени t и t0 после разрушения реактора; 6 ч – ориентировочное время между выбросами HD из реактора.

Тогда доза облучения при аварии с разрушением реактора определяется зависимостью

(1.8)

Это справедливо для суммарного воздействия радионуклидов при аварийном выбросе до момента полного распада основной их массы (>2 лет). После этого определяется одним из наиболее долгоживущих изотопов, обладающим высокой энергией γ-квантов.

Закон радиоактивного распада тогда

(1.9)

Доза излучения за время от t1 до t2 составит:

(1.10) ; где

P₀ = 0.13*10^-4 * N рад/ч, N – загрязненность по Cs-137, Ки/км², T_1/2– период полураспада радионуклидов, лет.

27. Способы снижения опасности ионизирующего излучения. Средства коллективной и индивидуальной защиты. Защитные материалы.

Защита от внешнего облучения достигается:

защита временем - уменьшением времени облучения;

защита расстоянием - увеличением расстояния до источника излучения;

защита экранированием - применением защитных экранов.

Для защиты от альфа-излучения достаточны экраны на стеклах, фольги и плексиглаза толщиной в доли миллиметра. Для защиты от рентгеновских лучей и гамма-излучений изготовляются экраны из веществ с большим атомным весом (свинец, вольфрам, чугун, нержавеющая сталь). Эти экраны часто оборудуются различными манипуляторами для дистанционного выполнения различных действий с предметами за экраном.

Основные показатели горючести веществ

Показатель