Дипломная (вкр): Исследование пожароопасных свойств растворителей лакокрасочных материалов на основе алифатических и ароматических углеводородов и разработка предложений по совершенствованию мер пожарной безопасности при работе с ними

С₁₆Н₃₄ С₈Н₁₈ + С₈Н₁₆

С₈Н₁₈ С₄Н₁₀ + С₄Н₈

С₁₂Н₂₆ С₆Н₁₄ + С₆Н₁₂

Термическим крекингом достигают повышения выхода бензина. Помимо термического крекинга существует еще и каталитический крекинг, идущий в присутствии катализаторов (алюмосиликатов) при 450 °С и атмосферном давлении. Каталитическому крекингу подвергаются керосиновая и газойлевая фракции нефти [32-33].

.5 Растворители на основе алифатических и ароматических углеводородов, их характеристика

Уайт-спирит: Условная формула C₁₀,₅H₂₁,₀

Физико-химические свойства: Мол. масса 147; плотн. 760-790 кг/м³; пределы выкипания 140-200°С; lgp = 7,13623 - 2218,3/ (273,15 + t) при 20-80°C; в воде не раствор.

Пожароопасные свойства: Легковоспламеняющаяся жидкость. Т. всп.: 33°С (з.т.), 43°C (о.т.); т. воспл. 47°C; т. самовоспл. 250°C; конц. пределы распр. пл. 0,7-5,6% об.; темп. пределы распр. пл.: нижн. 33°C, верхн. 68°С; норм. скорость распр. пл. 0,52 м/с; миним. энергия зажигания 0,33 мДж при 70°C [42-44].

Средства тушения: Возд.-мех. пена, порошки.

Уайт-спирит, смесь с сольвентом каменноугольным и ксилолом

Пожароопасные свойства: самовоспл. Легковоспламеняющаяся жидкость. Т. смесей приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3. Температура самовоспламенения в зависимости от состава смеси уайт-спирита, каменноугольного сольвента и ксилола

Средства тушения: Возд.-мех. пена, порошки.

Уайт-спирит, смесь с тетрахлорэтиленом

Пожароопасные свойства: Показатели пожарной опасности смесей различного состава приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4. Показатели пожарной опасности смесей уайт-спирита с тетрахлорэтиленом

Средства тушения: Возд.-мех. пена, порошки.

Уайт-спирит, смесь с трихлорэтиленом

Пожароопасные свойства: Показатели пожарной опасности смесей различного состава приведены в табл. 1.5.

Таблица 1.5. Показатели пожарной опасности смесей уайт-спирита с трихлорэтиленом

Средства тушения: Возд.-мех. пена, порошки [34-36].

Растворитель 646

Состав, % масс.: бутилацетат 5,8, ацетон 11,7, этанол 17,5, изобутанол 15, толуол 50.

Пожароопасные свойства: Легковоспламеняющаяся жидкость. Т. всп. 6 °C (о.т.); т. воспл. 6 °С; т. самовоспл. 425 °C; темп. пределы распр. пл.: нижн. -2 °C, верхн. 11 °С [42-44].

Средства тушения: Порошки, аэрозольные составы [45-46].

Сольвент

Физико-химические свойства: Плотн. 867 кг/м³.

Пожароопасные свойства: Легковоспламеняющаяся жидкость. Т. всп. 30 °С (о.т.); Т. воспл. 36 °С; Т. самовоспл. 490 °С; нижн. конц. предел распр. пл. 1,0 %об.; миним. энергия зажигания 0,45 мДж.

Средства тушения: Возд.-мех. пена, порошки.

Сольвент каменноугольный марки А

Пожароопасные свойства: Легковоспламеняющаяся жидкость. Т. всп. 14°С; т. воспл. 24°С; т. самовоспл. 535°С; темп. пределы распр. пл.: нижн. 19°С, верхн. 52°С[42-44].

Средства тушения: Возд.-мех. пена, порошки.

Сольвент каменноугольный марки Б

Пожароопасные свойства: Легковоспламеняющаяся жидкость. Т. всп. 22 °С; т. воспл. 34 °С; т. самовоспл. 510 °С; темп. пределы распр. пл.: нижн. 29 °С, верхн. 57 °С.

Средства тушения: Возд.-мех. пена, порошки.

Сольвент каменноугольный марки В

Пожароопасные свойства: Легковоспламеняющаяся жидкость. Т. всп. 23 °С; т. воспл. 35 °С; темп. пределы распр. пл.: нижн. 29 °С, верхн. 60 °С.

Средства тушения: Возд.-мех. пена, порошки.

Сольвент нефтяной

Физико-химические свойства: Плотн. 850-880 кг/м³, пределы кип. 120-180 °С; lgp = 6,2276 - 1529,33/(226,679 + t) при 0-40 °С.

Пожароопасные свойства: Легковоспламеняющаяся жидкость. Т. всп.: 21 °С (з.т.), 74 °С (о.т.); т. воспл. 83 °С; т. самовоспл. 520 °С; конц. пределы распр. пл. 1-8% об.; темп. пределы распр. пл.: нижн. 21 °С, верхн. 56 °С[42-44].

Средства тушения: Возд.-мех. пена, порошки [39].

Керосин

Пожароопасные свойства: Легковоспламеняющаяся жидкость. В табл. 1.6. приведены показатели пожаровзрывоопасности керосина различных марок.

Средства тушения: Возд.-мех. пена, порошки [39].

Таблица 1.6. Показатели пожаро- и взрывоопасности керосина различных марок

* закрытый тигель ** открытый тигель

Бензин Галоша (БР-1)

Легковоспламеняющиеся бесцветные жидкости, представляющие собой смеси легких углеводородов. Бензины при горении прогреваются в глубину, образуя все возрастающий гомотермический слой.

Пожароопасные свойства: Скорость нарастания прогретого слоя 0,7 м/ч; т-ра прогретого слоя 80 - 100 °С; т. пламени 1200 °С. Значения показателей пожароопасности бензинов приведены в табл. 1.7.

Влияние хладона 113 на область воспламенения бензина БР-1 в воздухе показано на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Влияние хладона 113 на область воспламенения бензина БР-1 в воздухе

Таблица 1.7. Показатели пожаровзрывоопасности бензинов

Средства тушения: Возд.-мех пена; при подслойном тушении - фторированные пенообразователи [42-43].

Рассмотрены история создания и пожарная безопасность лаков, красок и растворителей. Почти все виды лакокрасочных продуктов и растворители относятся к легковоспламеняющимся жидкостям.

Охарактеризованы основные виды растворителей, в частности растворителей на основе алифатических и ароматических углеводородов - Уайт-спирит, Растворитель 646, Бензин «Галоша», Сольвент и Керосин. Большинство растворителей являются или индивидуальным веществом или смесью веществ на основе алифатических и ароматических углеводородов.

Описаны назначения растворителей и вред наносимый ими для человека. Основное назначение растворителей - разбавление лакокрасочных продуктов или удаление их из поверхности предметов разного рода.

2. Определение основных характеристик пожароопасности растворителей

.1 Методика определения температуры вспышки

Для определения температуры вспышки тигель заполняется растворителем так, чтобы верхний мениск точно совпадал с меткой. Затем нагревали с заданной скоростью, периодически зажигая выделяющиеся пары и визуально оценивая результаты зажигания.

Температуру вспышки экспериментально определяли в приборах закрытого (з. т.) и открытого (о. т.) типов.

Схема прибора закрытого типа показана на рис. 2.1. В качестве реакционного сосуда используют металлический тигель с внутренним диаметром 51 мм и высотой 56 мм. Тигель закрыт крышкой, на которой расположены зажигательное устройство, заслонка с поворотным устройством и мешалка. Тигель, крышку и мешалку изготавливают из материалов, не вступающих в химическое взаимодействие с испытуемыми веществами, например из нержавеющей стали.

Рис. 2.1. Прибор закрытого типа для измерения температуры вспышки: 1 - зажигательное устройство; 2 - заслонка; 3 - термометр; 4 - крышка; 5 - тигель; 6 - мешалка.

Перед проведением измерений образцы легколетучих жидкостей нагревали до текучести.

Испытание на вспышку проводили при повышении температуры на каждый 1 °С для жидкостей с температурой вспышки до 104 °С и на каждые 2 °С для жидкостей с температурой вспышки более 104 °С. За температуру вспышки принимали среднее арифметическое трех определений серии основных испытаний с поправкой на барометрическое давление, вычисляемое по формуле: ∆t = где р - давление в период проведения опыта, кПа.

Рис. 2.2. Прибор открытого типа для измерения температуры вспышки: 1 - нагревательная ванна; 2 - кольцо из паронита; 3 - фарфорный тигель; 4 - термометр; 5 - держатель термометра; 6 - штатив; 7 - подставка для горелки; 8 - газовая горелка; 9 - нагревательное устройство; 10 - асбестовая прокладка.

Подготовку образцов и определение ориентировочной температуры вспышки проводили так же, как и в приборе закрытого типа. После этого проводили серию основных испытаний на трех образцах исследуемого вещества в той же последовательности, что и предварительные испытания. Образцы исследуемого вещества, имеющие ориентировочную температуру вспышки менее 50 °С, охлаждали до температуры, которая на 17 °С ниже ориентировочной температуры вспышки. За 10 °С до ориентировочной температуры вспышки образец нагревали со скоростью 1 °С/мин для веществ с температурой вспышки до 70 °С и 2 °С/мин для веществ с температурой вспышки более 70 °С. Испытания на вспышку проводили при повышении температуры на каждые 1 °С/мин для веществ с температурой вспышки до 70 °С и 2 °С/мин для веществ с температурой вспышки более 70 °С. За температуру вспышки каждого определения принимают показание термометра, соответствующее появлению пламени над частью или над всей поверхностью образца.