Пожароопасные свойства веществ и материалов определяют их способность воспламеняться, поддерживать и распространять горение, образовывать взрывоопасные смеси, самонагреваться или вступать в опасные реакции. Эти характеристики учитывают при проектировании технологических процессов, хранении сырья, выборе вентиляции и средств пожаротушения, категорировании помещений и разработке документов по пожарной безопасности.
Пожаровзрывоопасность нельзя оценивать только по названию вещества. Один и тот же материал может вести себя по-разному в зависимости от температуры, давления, концентрации, размера частиц, формы упаковки и способа применения. Например, цельный металлический предмет может не представлять значительной пожарной опасности, тогда как мелкодисперсный порошок того же металла способен образовывать горючую пылевоздушную смесь.
Свойства вещества показывают, какая опасность возможна. Порядок подготовки рабочего места, обращения с тарой, уборки проливов и действий работников рассматривается отдельно — в статье о работе с пожаро- и взрывоопасными материалами.
Что такое пожаровзрывоопасность веществ и материалов
Пожаровзрывоопасность веществ и материалов — это совокупность свойств, характеризующих возможность возникновения и распространения горения, пожара или взрыва. Для оценки применяют не один универсальный показатель, а набор характеристик, соответствующий агрегатному состоянию и реальным условиям использования вещества.
Для возникновения горения обычно необходимы три составляющие:
- горючее вещество или материал;
- окислитель, чаще всего кислород воздуха;
- источник зажигания с достаточной энергией.
Устранение хотя бы одного элемента препятствует возникновению либо продолжению горения. Однако на производстве ситуация может осложняться нагретыми поверхностями, электрическими разрядами, трением, искрами, открытым пламенем, самонагреванием или химической реакцией.
Взрыв отличается быстрым протеканием процесса и резким повышением давления. Взрывоопасные смеси способны образовывать горючие газы, пары жидкостей, аэрозоли и мелкодисперсная пыль.
На какие группы делятся вещества и материалы по горючести
По способности к горению вещества и материалы в общем случае подразделяют на три основные группы.
Негорючие вещества и материалы
Негорючие вещества и материалы не способны самостоятельно гореть в воздухе в условиях установленного испытания. К ним могут относиться бетон, кирпич, стекло, отдельные металлы и минеральные материалы.
Негорючесть не означает полного отсутствия пожарной опасности. Негорючими могут быть окислители и вещества, которые при контакте с водой, воздухом или другими компонентами выделяют тепло, горючий газ либо вызывают воспламенение соседних материалов.
Трудногорючие вещества и материалы
Трудногорючие материалы способны воспламеняться под воздействием источника зажигания, но после его удаления не поддерживают самостоятельное горение в условиях применяемого метода испытания.
Фактическое поведение зависит от состава материала, его толщины, влажности, покрытия, температуры и способа монтажа. Поэтому характеристику готового изделия нельзя автоматически определять только по основному сырью.
Горючие вещества и материалы
Горючими называют вещества и материалы, способные воспламеняться от источника зажигания и продолжать самостоятельное горение после его удаления. Отдельные вещества могут самовозгораться без непосредственного воздействия пламени или искры.
К горючим материалам могут относиться древесина, бумага, ткани, резина, полимерные изделия, нефтепродукты, растворители, масла и многие виды органического сырья. Но конкретные показатели зависят от состава и условий применения.
Для строительных материалов применяется специальная пожарно-техническая классификация. Поэтому бытового определения «горит или не горит» недостаточно для выбора материала, проектирования здания или подтверждения его характеристик.
От чего зависят пожароопасные свойства
Пожарная опасность вещества или материала определяется не только химическим составом. На результат влияют:
- агрегатное состояние — газ, жидкость, твёрдый материал, пыль или аэрозоль;
- температура и давление;
- концентрация горючего компонента в воздухе;
- размер частиц и дисперсность пыли;
- влажность и наличие примесей;
- площадь поверхности материала;
- способ хранения, упаковки и подачи в оборудование;
- наличие окислителей и несовместимых веществ;
- энергия и продолжительность воздействия источника зажигания;
- условия вентиляции и возможность накопления паров или пыли.
Поэтому показатели, полученные для чистого вещества, не всегда можно без проверки применять к раствору, смеси, отходу, готовому изделию или материалу с изменённой рецептурой.
Основные показатели пожарной опасности
Набор показателей выбирают с учётом физического состояния вещества и задачи исследования.
| Вид вещества или материала | Наиболее значимые показатели |
| Газы | Группа горючести, концентрационные пределы распространения пламени, температура самовоспламенения, минимальная энергия зажигания, максимальное давление взрыва |
| Жидкости | Температура вспышки, воспламенения и самовоспламенения, температурные и концентрационные пределы, скорость выгорания, теплота сгорания |
| Твёрдые вещества | Горючесть, воспламеняемость, температура тления, склонность к самонагреванию и самовозгоранию, распространение пламени, теплота сгорания |
| Пыль и порошки | Нижний концентрационный предел, минимальная энергия зажигания, температура воспламенения слоя и облака пыли, максимальное давление взрыва, скорость нарастания давления |
| Строительные материалы | Горючесть, воспламеняемость, распространение пламени, дымообразующая способность и токсичность продуктов горения |
Предприятию не требуется определять все существующие характеристики каждого материала. Выбирают показатели, необходимые для конкретного технологического процесса, проектного решения, расчёта или оценки риска.
Температура вспышки, воспламенения и самовоспламенения
Эти показатели связаны между собой, но имеют разное значение.
| Показатель | Что он характеризует |
| Температура вспышки | Минимальную температуру, при которой над веществом образуется достаточно паров для кратковременной вспышки при воздействии источника зажигания |
| Температура воспламенения | Температуру, при которой после зажигания возникает устойчивое пламенное горение |
| Температура самовоспламенения | Минимальную температуру, при которой горение возникает без непосредственного внесения внешнего источника пламени или искры |
Температуру вспышки особенно часто используют при оценке опасности жидкостей. Чем она ниже, тем легче при обычных условиях может образоваться воспламеняемая паровоздушная смесь.
Нельзя считать температуру вспышки безопасной температурой эксплуатации. Реальные условия определяют с запасом, учитывая погрешность данных, нагрев оборудования, локальные зоны испарения и возможные аварийные режимы.
Концентрационные пределы распространения пламени
Горючий газ или пар способен воспламеняться только в определённом диапазоне концентраций в смеси с воздухом.
- Нижний концентрационный предел — минимальное содержание горючего компонента, при котором пламя ещё может распространяться.
- Верхний концентрационный предел — максимальное содержание горючего компонента, при котором распространение пламени ещё возможно.
Ниже нижнего предела смесь содержит недостаточно горючего вещества, а выше верхнего — недостаточно окислителя. Это не означает, что слишком богатая смесь безопасна: после поступления воздуха она может перейти во взрывоопасный диапазон.
Концентрационные пределы используют при проектировании герметичного оборудования, вентиляции, газового контроля и противоаварийной защиты. Если в помещении могут выделяться пары растворителей, газы или химические аэрозоли, дополнительно оценивают воздействие на работников и организуют измерение химических факторов в воздухе рабочей зоны.
Почему горючая пыль может быть взрывоопасной
Пылеобразующие материалы нередко воспринимаются только как санитарная проблема. Однако мелкие частицы древесины, муки, сахара, угля, полимеров и отдельных металлов при определённых условиях способны образовывать взрывоопасное облако.
Опасность увеличивается при уменьшении размера частиц, высушивании материала, накоплении пыли на конструкциях, наличии замкнутого объёма и источника зажигания. Первичная вспышка может поднять отложения в воздух и вызвать более мощный вторичный взрыв.
Основные меры профилактики — герметизация оборудования, местное удаление пыли, своевременная безопасная уборка и исключение источников зажигания. Работоспособность системы удаления загрязнённого воздуха оценивают с помощью аэродинамических испытаний вентиляции.
Что такое пожароопасная химическая реакция
Пожароопасная химическая реакция — взаимодействие или разложение веществ, при котором выделяются тепло, горючие продукты либо окислитель и создаются условия для возгорания или взрыва.
Опасность возможна при:
- контакте сильного окислителя с органическим или горючим материалом;
- взаимодействии водореактивного вещества с водой или влагой воздуха;
- смешении несовместимых кислот, щелочей и химических продуктов;
- саморазложении нестабильного соединения;
- контакте пирофорного материала с воздухом;
- накоплении тепла внутри штабеля, ёмкости или массы продукта.
Поэтому негорючее вещество может увеличивать пожарную опасность другого материала. При определении условий хранения учитывают не только индивидуальную горючесть, но и совместимость, агрегатное состояние, упаковку и возможность использования одинаковых средств тушения.
Горючие металлы и материалы, которые нельзя тушить водой
Универсального средства пожаротушения не существует. Вода подходит не для каждого вещества и иногда способна усилить опасную реакцию.
Особого подхода требуют отдельные металлы и металлические порошки, вещества, активно реагирующие с водой, электрооборудование под напряжением, а также жидкости, которые не смешиваются с водой и могут распространяться по её поверхности.
Средство тушения выбирают по документации на вещество, классу возможного пожара и установленным требованиям. Нельзя назначать огнетушитель только по общему названию продукта или по совету из неспециализированного источника.
В каком количестве на рабочем месте допускается хранить горючие вещества?
На рабочем месте следует размещать только то количество горючих веществ и материалов, которое необходимо для выполнения текущей операции или сменного задания. Создавать возле оборудования избыточный запас растворителей, лакокрасочных материалов, масел, клеёв, горючих порошков и другой пожароопасной продукции не допускается.
Единой нормы в литрах или килограммах для всех предприятий не существует. Допустимое количество определяют с учётом свойств вещества, технологического процесса, вида тары, продолжительности работ, условий вентиляции и требований паспорта безопасности. Конкретный предел рекомендуется закрепить в технологической инструкции, инструкции по охране труда или другом локальном документе организации.
Расходные ёмкости должны быть исправными, устойчивыми, промаркированными и плотно закрываться. Их размещают вдали от источников нагрева, открытого огня, искрообразующего оборудования и путей эвакуации. Основной запас горючих веществ необходимо хранить в специально предназначенном складском помещении, шкафу или отдельной зоне с соблюдением требований совместимости.
После завершения работы остатки веществ возвращают в установленное место хранения, если технологической документацией не предусмотрен другой безопасный порядок. Оставлять открытую тару, переносить продукцию в немаркированные ёмкости или накапливать у рабочего места запас «на несколько дней» нельзя.
Где брать сведения о пожароопасных свойствах
Основными источниками информации являются:
- паспорт безопасности химической продукции;
- технические условия и документация изготовителя;
- маркировка и инструкция по применению;
- протоколы испытаний по применимым стандартизованным методам;
- официально опубликованные справочные данные;
- проектная и технологическая документация;
- расчёты, выполненные компетентным специалистом.
Данные из справочника должны соответствовать точному составу, физическому состоянию и условиям применения. Например, показатели чистого растворителя могут не совпадать с характеристиками лакокрасочной смеси, а данные для компактного материала — с показателями его порошка.
Если состав изменился, сведения отсутствуют или материал используется в нестандартных условиях, может потребоваться специальное исследование. Метод и лабораторию выбирают по цели испытания и области аккредитации.
Как пожароопасные свойства используют на предприятии
Сведения необходимы не для формального заполнения таблицы. На их основании:
- определяют допустимые условия применения и хранения вещества;
- разделяют несовместимые материалы;
- устанавливают требования к температуре и вентиляции;
- выбирают электрооборудование и средства предотвращения статического электричества;
- определяют возможные источники зажигания;
- подбирают средства обнаружения и тушения пожара;
- рассчитывают категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности;
- разрабатывают инструкции и действия при аварийной ситуации;
- оценивают химическое воздействие на работников.
В Беларуси порядок хранения веществ и материалов устанавливается с учётом их агрегатного состояния, совместимости и однородности применяемых средств тушения. Требования содержатся в постановлении МЧС Республики Беларусь от 21 декабря 2021 года № 82 «Об обеспечении пожарной безопасности» с учётом действующих изменений.
Если на складе обращаются разные группы продукции, их характеристики следует отразить в плане размещения материальных ценностей и документах по пожарной безопасности. При подготовке локальных документов можно заказать разработку документации по охране труда.
Связь пожарной опасности с производственным контролем
Пожароопасность и вредность вещества для здоровья — разные характеристики. Горючий материал может иметь низкую токсичность, а негорючее вещество — создавать серьёзную химическую опасность для работников.
Если в процессе образуются пары, газы, аэрозоли или пыль, необходимо оценивать не только риск воспламенения, но и содержание загрязняющих веществ в воздухе. Такие факторы включают в программу производственного контроля с учётом сырья, технологии, времени воздействия и рабочих операций.
Результаты измерений могут использоваться при аттестации рабочих мест по условиям труда. Организационные меры, ответственность и управление рисками закрепляют в локальной документации и системе управления охраной труда.
Что проверить специалисту предприятия
- Составлен ли полный перечень сырья, продукции, отходов и вспомогательных химических материалов.
- Имеются ли актуальные паспорта безопасности и сведения изготовителя.
- Указаны ли агрегатное состояние, концентрация, температура и условия обращения.
- Известны ли показатели пожарной и взрывной опасности для фактической формы материала.
- Проверена ли совместимость складского хранения.
- Соответствуют ли вентиляция и аспирация реальной интенсивности выделений.
- Определены ли категории помещений и опасные зоны.
- Правильно ли выбраны средства обнаружения и тушения пожара.
- Учтены ли вещества в инструкциях, программах контроля и обучении работников.
- Пересмотрены ли документы после изменения сырья или технологии.
Частые вопросы
Что называют горючими веществами?
Горючими называют вещества и материалы, способные воспламеняться от источника зажигания и продолжать самостоятельное горение после его удаления. Некоторые из них способны самовозгораться.
На какие группы делятся вещества и материалы по горючести?
В общем случае выделяют негорючие, трудногорючие и горючие вещества и материалы. Для строительных материалов применяется более детальная пожарно-техническая классификация.
От чего зависят пожароопасные свойства?
От химического состава, агрегатного состояния, температуры, давления, концентрации, размера частиц, влажности, условий хранения, вентиляции и параметров источника зажигания.
Являются ли негорючие материалы полностью безопасными?
Нет. Негорючее вещество может быть окислителем, реагировать с водой, выделять горючий газ или способствовать воспламенению других материалов.
Можно ли определить пожарную опасность по паспорту безопасности?
Паспорт безопасности является важным источником, но необходимо проверить соответствие состава и условий применения. Для расчётов или подтверждения отдельных показателей могут потребоваться дополнительные данные и испытания.
Любой ли пожар можно тушить водой?
Нет. Допустимое средство тушения зависит от вещества, оборудования и характера очага. Для некоторых металлов, водореактивных веществ, электрооборудования и горючих жидкостей применение воды может быть неэффективным или опасным.
Контроль факторов и подготовка документов
Правильная оценка пожароопасных свойств начинается с инвентаризации веществ, изучения паспортов безопасности и анализа технологического процесса. После этого определяют условия хранения, требования к вентиляции, необходимые измерения и содержание локальной документации.
ООО «Лабораторные измерения и охрана труда» проводит измерения химических факторов и воздуха рабочей зоны, производственный контроль, испытания вентиляционных систем, а также помогает разрабатывать документы по охране труда для предприятий Беларуси. Для подготовки предложения направьте перечень веществ, паспорта безопасности и краткое описание технологических операций.
