Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ішінде анықталған төменгі және жоғарғы шектері бар жану
Burning within well defined lower and upper bounds
Газ немесе буланған отын, сондай-ақ кейбір шаң сияқты шашыраңқы жанғыш материалдардың ауадағы оттегімен қоспасы, отын концентрациясы эксперименттік жолмен анықталған жану шектері немесе жарылғыш шектері деп аталатын жақсы анықталған төменгі және жоғарғы шектер аралығында болса ғана жануы мүмкін. Жану қарқындылығы дефлаграциядан детонацияға дейін өзгеруі мүмкін. Шектер температура мен қысымға байланысты өзгерсе де, әдетте 25°C температурада және атмосфералық қысымда көлемдік пайызбен көрсетіледі. Бұл шектер жарылыс немесе жануды тудыру және оңтайландыру үшін, мысалы, қозғалтқышта, немесе оны болдырмау үшін, мысалы, жанғыш газ немесе шаң жиналуынан туындаған бақыланбайтын жарылыстарда маңызды. Отын мен ауаның ең жақсы жанғыш немесе жарылғыш қоспасына (стехиометриялық пропорцияға) жету бензин немесе дизельдік қозғалтқыштар сияқты ішкі жану қозғалтқыштарында маңызды. Негізгі анықтамалық еңбек әлі де өрт қауіпсіздігі инженері Майкл Джордж Забетакис жасаған, АҚШ Тау-кен бюросы әзірлеген құралды пайдалана отырып дайындалған.
Mixtures of dispersed combustible materials (such as gaseous or vaporised fuels, and some dusts) and oxygen in the air will burn only if the fuel concentration lies within well defined lower and upper bounds determined experimentally, referred to as flammability limits or explosive limits. Combustion can range in violence from deflagration through detonation. Limits vary with temperature and pressure, but are normally expressed in terms of volume percentage at 25 °C and atmospheric pressure. These limits are relevant both in producing and optimising explosion or combustion, as in an engine, or to preventing it, as in uncontrolled explosions of build ups of combustible gas or dust. Attaining the best combustible or explosive mixture of a fuel and air (the stoichiometric proportion) is important in internal combustion engines such as gasoline or diesel engines. The standard reference work is still that elaborated by Michael George Zabetakis, a fire safety engineering specialist, using an apparatus developed by the United States Bureau of Mines.
Жанар-жағар майдың күштілігі
Жанудың қарқындылығы әртүрлі болуы мүмкін. Дефлаграция – бұл жану аймағының, реакцияға түспеген ортадағы дыбыс жылдамдығынан кем жылдамдықпен таралуы. Детонация – бұл жану аймағының, реакцияға түспеген ортадағы дыбыс жылдамдығынан артық жылдамдықпен таралуы. Жарылыс – NFPA 69 стандартында анықталғандай, дефлаграция немесе детонация нәтижесінде ішкі қысымның өсуінен туындаған қоршаудың немесе ыдыстың жарылуы немесе бұзылуы.
Combustion can vary in degree of violence. A deflagration is a propagation of a combustion zone at a velocity less than the speed of sound in the unreacted medium. A detonation is a propagation of a combustion zone at a velocity greater than the speed of sound in the unreacted medium. An explosion is the bursting or rupture of an enclosure or container due to the development of internal pressure from a deflagration or detonation as defined in NFPA 69.
Жанып кетудің төменгі шегі
Төменгі жану шегі (LFL): Жалын көзінің (доға, жалын, жылу) болуы кезінде ауадағы газ немесе будың отты тудыруға қабілетті ең төменгі концентрациясы (пайызы). Көптеген қауіпсіздік мамандары бұл терминді төменгі жарылғыш деңгеймен (LEL) бірдей деп санайды. Ауадағы концентрация LFL-ден төмен болса, газ қоспалары өте жұқа болып, жағуға келмейді. Метан газының LFL 4,4% құрайды. Егер атмосферада метанның мөлшері 4,4%-дан кем болса, жарылыс көзі болған жағдайда да жарылыс болмайды. Денсаулық және қауіпсіздік тұрғысынан қарағанда, LEL концентрациясы өмірге немесе денсаулыққа тікелей қауіпті (IDLH) деңгейі ретінде қарастырылады, егер тұтанғыш газ үшін қатаң шекті көрсеткіш болмаса. Жануға қабілетті ауа мониторларындағы пайыздық көрсеткіштерді LFL концентрациясымен шатастыруға болмайды. Нақты газға калибрленген жарылыс өлшегіштер атмосфераның LFL-ге қатысты концентрациясын көрсетуі мүмкін, мұнда LFL 100% болып есептеледі. Мысалы, метан үшін 5% LFL көрсеткіші 5%-ты 4,4%-қа көбейтуге тең, яғни 20 градус Цельсийде шамамен 0,22% көлемді метан. Жарылыс қаупін бақылау әдетте жеткілікті табиғи немесе механикалық желдету арқылы жүзеге асырылады, бұл жануға қабілетті газдар немесе булардың концентрациясын олардың төменгі жарылғыш немесе жану шегінің 25%-ына дейін шектеуге мүмкіндік береді.
Lower flammability limit (LFL): The lowest concentration (percentage) of a gas or a vapor in air capable of producing a flash of fire in the presence of an ignition source (arc, flame, heat). The term is considered by many safety professionals to be the same as the lower explosive level (LEL). At a concentration in air lower than the LFL, gas mixtures are "too lean" to burn. Methane gas has an LFL of 4.4%. If the atmosphere has less than 4.4% methane, an explosion cannot occur even if a source of ignition is present. From the health and safety perspective, the LEL concentration is considered to be Immediately Dangerous to Life or Health (IDLH), where a more stringent exposure limit does not exist for the flammable gas. Percentage reading on combustible air monitors should not be confused with the LFL concentrations. Explosimeters designed and calibrated to a specific gas may show the relative concentration of the atmosphere to the LFL—the LFL being 100%. A 5% displayed LFL reading for methane, for example, would be equivalent to 5% multiplied by 4.4%, or approximately 0.22% methane by volume at 20 degrees C. Control of the explosion hazard is usually achieved by sufficient natural or mechanical ventilation, to limit the concentration of flammable gases or vapors to a maximum level of 25% of their lower explosive or flammable limit.
Жанып кетудің жоғарғы шегі
Жоғарғы жанғыштық шегі (UFL): Жалын көзінің (доға, жалын, жылу) қатысуымен ауада газ немесе будың жану үшін қабілетті ең жоғары концентрациясы (пайызы). UFL немесе UEL-ден жоғары концентрациялар жағуға тым бай болып саналады. Қауіпсіздік үшін әдетте UFL-ден жоғары жұмыс істеуден аулақ болады, себебі ауаның кіруі қоспаны жанғыш диапазонға түсіруі мүмкін.
Upper flammability limit (UFL): Highest concentration (percentage) of a gas or a vapor in air capable of producing a flash of fire in the presence of an ignition source (arc, flame, heat). Concentrations higher than UFL or UEL are "too rich" to burn. Operating above the UFL is usually avoided for safety because air leaking in can bring the mixture into combustibility range.
Газ және бу
Газ бен будың тұтану шектерінен тыс концентрациясын бақылау кәсіби қауіпсіздік және денсаулық сақтауда маңызды мәселе болып табылады. Жарылғыш газ немесе будың концентрациясын бақылауға қолданылатын әдістерге, ауамен араласу алдында жарылғыш газды азот немесе аргон сияқты бейтарап газбен сұйыту кіреді. Жарылғыш газдарды шығару алдында тазарту үшін скрубберлер немесе адсорбциялық шайырларды қолдану да жиі кездеседі. Газдарды UEL-ден жоғары концентрацияда қауіпсіз деңгейде ұстауға болады, бірақ сақтау контейнерінің бұзылуы жарылыс жағдайына немесе күшті өртке әкелуі мүмкін.
Controlling gas and vapor concentrations outside the flammable limits is a major consideration in occupational safety and health. Methods used to control the concentration of a potentially explosive gas or vapor include use of sweep gas, an unreactive gas such as nitrogen or argon to dilute the explosive gas before coming in contact with air. Use of scrubbers or adsorption resins to remove explosive gases before release are also common. Gases can also be maintained safely at concentrations above the UEL, although a breach in the storage container can lead to explosive conditions or intense fires.
Шаң
Шаңның жоғары және төменгі жарылыс шектері болады, бірақ жоғарғы шектерді өлшеу қиын және олардың практикалық маңызы шамалы. Көптеген органикалық материалдардың төменгі тұтанбалылық шектері 10–50 г/м³ диапазонында, бұл көптеген газдар мен булардың ТЖШ (LEL) сияқты денсаулық үшін белгіленген шектерден әлдеқайда жоғары. Осындай концентрациядағы шаң бұлттары арқылы қысқа ғана қашықтықта көру қиын, және олар әдетте процестік жабдықтардың ішінде ғана кездеседі. Тұтанбалылық шектері қолданылатын шаңның бөлшек мөлшеріне де байланысты, және материалдың ішкі қасиеттері емес. Сонымен қатар, ТЖШ-дан (LEL) жоғары концентрация тұншыққан шаң жинақтарынан кенеттен пайда болуы мүмкін, сондықтан газдар мен буларға қатысты жүзеге асырылатын жүйелі мониторинг арқылы басқарудың ешқандай мәні жоқ. Жанар шаңды басқарудың тиімді әдісі – процестік жабық кеңістіктер, желдету және беттерді тазалау арқылы тұншыққан шаңның жинақталуын болдырмау. Дегенмен, төменгі тұтанбалылық шектері зауытты жобалау кезінде маңызды болуы мүмкін.
Dusts also have upper and lower explosion limits, though the upper limits are hard to measure and of little practical importance. Lower flammability limits for many organic materials are in the range of 10–50 g/m³, which is much higher than the limits set for health reasons, as is the case for the LEL of many gases and vapours. Dust clouds of this concentration are hard to see through for more than a short distance, and normally only exist inside process equipment. Flammability limits also depend on the particle size of the dust involved, and are not intrinsic properties of the material. In addition, a concentration above the LEL can be created suddenly from settled dust accumulations, so management by routine monitoring, as is done with gases and vapours, is of no value. The preferred method of managing combustible dust is by preventing accumulations of settled dust through process enclosure, ventilation, and surface cleaning. However, lower flammability limits may be relevant to plant design.
Ұшқыш сұйықтықтар
Жануға қабілетті сұйықтықтардың булануынан туындаған жағдайлар, контейнердің ауа толтырылған бос кеңістігінде пайда болып, икемді контейнер көлемімен немесе бос кеңістікті араласпайтын сұйықтықпен толтыру арқылы шектелуі мүмкін. Гидравликалық танкерлер мұнаймен резервуарды толтырғанда судың орын ауыстыруын қолданады.
Situations caused by evaporation of flammable liquids into the air filled void volume of a container may be limited by flexible container volume or by using an immiscible fluid to fill the void volume. Hydraulic tankers use displacement of water when filling a tank with petroleum.