4.3.4. Горіння пилоповітряних і газоповітряних сумішей

Пил горючих речовин, у тому числі й деяких металів (наприклад, алюмінію, цинку), в суміші з повітрям може утворювати пожежо- та вибухонебезпечні середовища. Чим дрібніші частинки пилу, тим більше розвинена в ньому поверхня, і тим він більш небезпечний відносно займання та вибуху.

Пил однієї і тієї ж речовини має різні температури займання залежно від стану – аерозольного (пил витає у повітрі) чи аерогельного. Найбільшу небезпеку за вибухом являє пил в аерозольному стані – він має більшу питому поверхню та більшу хімічну активність.

Пожежо- та вибухонебезпечні властивості пилу харак­теризуються нижньою концентраційною межею займання (НКМЗ) та температурою самозаймання. Нижня межа займання аерозолів твердих речовин – це найменша концентрація пилу речовини у повітрі, при якій суміш здатна до займання з наступним поширенням полум'я на весь об'єм суміші.

Залежно від НКМЗ аерозолі твердих речовин розподіляться так:

– особливо вибухонебезпечні – з НКМЗ менше 15 г/м³;

– вибухонебезпечні – з НКМЗ 15-65 г/м³;

– пожежонебезпечні – з НКМЗ понад 65 г/м³.

НКМЗ для торф'яного пилу дорівнює 17,6 г/м³, деревної муки – 12,5 г/м³ , сірки – 2,3 г/м³ , залізного порошку – 100 г/м³, вугілля – 114 г/м³.

Значення НКМЗ різних видів пилу змінюється залежно від вологості, дисперсності, вмісту легких фракцій, зольності, температури, теплової потужності джерела запалення та інших факторів. Найнебезпечнішим є високодисперсний пил, бо він має велику питому поверхню, що створює підвищену хімічну активність. Збільшення вологості повітря та пилу зменшує інтенсивність вибуху.

При технологічних процесах із застосуванням горючих газів вони можуть перемішуватися з повітрям й утворювати вибухонебезпечні суміші, які при певних концентраціях можуть згоряти зі швидкістю вибуху, спричиняючи великі руйнування, пожежі та нещасні випадки. Вибухонебезпечність горючих газів характеризується нижньою і верхньою концентраційною межею займання (НКМЗ і ВКМЗ).

Суміш, яка відповідає НКМЗ, має надлишок кисню, вона характеризується малою швидкістю поширення полум'я і низьким тиском вибуху. При концентрації, більшій за ВКМЗ, газоподібні суміші стають лише пожежонебезпечними, а не вибухонебезпечними.

Межі займання газоповітряних сумішей при нормальних термодинамічних умовах становлять: водню – 4,1-74%, метану – 5,3-14, етану – 3,2-12,5, ацетилену – 3-65, бутану – 1,9-8,4%.

На пожежах при горінні газоповітряних сумішей тем­пература не перевищує 1400°С, при вибухах вона досягає 2000°С.

Профілактичними заходами проти вибухів є запобігання утворенню небезпечних концентрацій газоповітряних сумішей на територіях і в приміщеннях.

4.4. Протипожежний захист об’єктів при відкритій розробці корисних копалин

4.4.1. Пожежна характеристика будівельних матеріалів

При розробці проектної та проектно-технологічної до­кументації на будівництво об'єктів при відкритій розробці корисних копалин необхідно враховувати пожежонебезпечні характеристики будівельних матеріалів.

Згідно з СНіП 2.01.02-85 за здатністю загорятися будівельні матеріали поділяють на негорючі, важкогорючі та горючі.

Негорючі (неспалимі) – це такі матеріали, які під дією вогню або високої температури не займаються, не тліють і не звуглюються. До негорючих належать усі природні та штучні неорганічні матеріали, що застосовуються в будівництві: метали, гіпсові та гіпсоволокнисті плити із вмістом органічної речовини не більше 8% за масою; мінеральні плити із вмістом синтетичних, крохмальних або бітумних в'язуючих до 6% за масою.

Важкогорючими (важкоспалимими) вважаються матеріали, які під дією вогню або високої температури займаються, тліють або звуглюються і продовжують горіти, тліти або звуглюватися при наявності джерела горіння, а після його вилучення горіння або тління припиняється. До важкогорючих належать матеріали, що складаються із горючих і негорючих складових частин (асфальтобетон, гіпсові і бетонні матеріали із вмістом органічного наповнювача понад 8% за масою, мінеральні плити з бітумним наповнювачем понад 15%; глибоко просочена антипиренами де­ревина, цементний фіброліт, полімерні матеріали).

Горючі (спалимі) матеріали – матеріали, які під дією вогню або високої температури займаються, тліють або звуглюються і продовжують горіти, тліти або звуглюватися після видалення джерела загоряння. До спалимих належать усі органічні матеріали (деревина, лінолеум, повсть, пробкові плити, солом'яні матеріали тощо).