ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ И ГОРЮЧИХ ЖИДКОСТЕЙ НА РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Аннотация. В данной статье рассматривается проблема определения площади пролива легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на различные типы поверхностей. Особое внимание в работе уделяется физико-химическим свойствам жидкостей (вязкость, плотность) и свойствам поверхности, на которую производится пролив (шероховатость и впитываемость поверхности). Также в работе рассмотрены меры по предотвращению разливов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, что будет, несомненно, интересно не только специалистам, но и любому простому обывателю, который заинтересован в сохранении природы и планеты в целом.

Abstract. This article deals with the problem of determining the area of the spill of flammable and combustible liquids on various types of surfaces. Particular attention is paid to the physicochemical properties of liquids (viscosity, density) and the properties of the surface on which the spill is made (roughness and absorbency of the surface). The paper also considers measures to prevent the spills of flammable and combustible liquids, which is undoubtedly interesting not only for specialists, but also for any ordinary person who is interested in preserving nature and the planet as a whole.

Ключевые слова: разлив легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, зависимость удельной площади пролива, экспериментальное исследование.

Keywords: spill of flammable and combustible liquids, dependence of the specific area of the spill, experimental research.

На сегодняшний день степень изученности вопроса о зависимости удельной площади пролива легковоспламеняющихся жидкостей от их свойств и типа подстилающей поверхности недостаточна. Существует несколько методик для определения площади пролива ЛВЖ и ГЖ. В данной научно-исследовательской работе предлагается определить величину удельного пролива ЛВЖ и ГЖ на подстилающие поверхности разного типа, которая позволяла бы в своих расчетах учитывать как свойства разливающейся жидкости, так и свойства поверхности, на которую эта жидкость проливается. Так же в работе предлагается обосновать актуальность и важность темы исследования, определить объектную и предметную область исследования, его целей и круга решаемых задач, а также определить метод исследования. Основными нормативными документами, устанавливающими требования пожарной безопасности к технологическим процессам различного назначения всех отраслей экономики страны и предприятий любых форм собственности, при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации являются Технический регламент

«О требованиях пожарной безопасности» [1] и другие нормативные акты, не противоречащие этим требованиям. В научной литературе встречается много определений легковоспламеняющихся жидкостей, однако не все они могут быть признаны удачными. В связи с этим мы считаем целесообразным использовать определение согласно ГОСТ 12.1.044-89 [2]. Легковоспламеняющаяся жидкость (далее ЛВЖ) – горючая жидкость с температурой вспышки не свыше 610С в открытом тигле. Особо опасная ЛВЖ – жидкость с температурой вспышки не свыше 280С (например, ацетон, различные марки бензинов, диэтиловый эфир и т.п.). Характерной особенностью опасной ЛВЖ является высокое давление насыщенного пара при обычной температуре хранения. При нарушении герметичности сосуда пары этой жидкости способны распространятся и воспламеняться на значительном расстоянии от сосуда. Эти особенности обуславливают дополнительные требования к хранению, транспортированию и применению особо опасных ЛВЖ. ЛВЖ с температурой вспышки свыше 280С и до 610С в закрытом тигле или до 660С в открытом тигле опасна при повышенной температуре воздуха или в случае, если жидкость нагрета. При комнатной температуре эта жидкость воспламеняется только при прямом воздействии на нее источника зажигания. Типичным представителем таких ЛВЖ являются: уайт-спирит, керосин, сольвент, скипидар и т.п. Жидкость с температурой вспышки свыше 610С в закрытом тигле или 660С в открытом тигле относится к горючей жидкости (ГЖ). Смесь с воздухом паров ЛВЖ при концентрациях между нижним концентрационным пределом распространения пламени и верхним концентрационным пределом распространения пламени взрывоопасна [2]. Физико-химические свойства легковоспламеняющихся и горючих жидкостей:

Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости отличаются по такой характеристике, как температура вспышки. Температура вспышки – это наименьшая температура жидкости, при которой пары над поверхностью жидкости могут вспыхнуть от воздействия открытого источника огня.  В соответствии с [3]: легковоспламеняющаяся жидкость –это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61°С. К легковоспламеняющимся относятся такие жидкости, как: бензин, керосин, этиловый спирт, толуол, изооктан, низшие спирты, уайт-спирт, скипидар. Горючая жидкость - жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61°С. К горючим жидкостям относятся мазут, масла (вазелиновое, касторовое), дизельное топливо, глицерин, этиленгликоль, гексиловый спирт, гексадекан, анилин. Такие жидкости могут храниться в открытых емкостях и резервуарах (например, в бочках), в том числе на открытом воздухе.

Особую опасность представляют применение легковоспламеняющихся жидкостей. Эти вещества используются на различных технологических стадиях: синтез веществ, разделение реакционных смесей с помощью ректификации и дистилляции, абсорбция, хранение жидкостей в емкостях, перекачивание жидкостей по трубопроводам и т.д. Целый ряд из перечисленных процессов проводятся при повышенном давлении и температуре выше точки кипения жидкости при атмосферном давлении. Опасность возникновения пожара и взрыва таких систем значительно возрастает, так как при разгерметизации оборудования происходит мгновенное испарение горючей жидкости с последующим образованием взрывоопасной смеси с воздухом. Общим свойством легковоспламеняющихся жидкостей является их способность при утечке разливаться на больших площадях. Площадь пролива ЛВЖ определяется количеством вылитой горючей жидкости, которая соответственно определяет объем образующейся взрывоопасной паровоздушной смеси. Удельную площадь пролива ЛВЖ можно принять 0,15 м2/л. [4] В настоящее время для определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах используется методика, утвержденная Приказом Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий от 10 июля 2009 года № 404 (с изменениями на 14 декабря 2010 года) (далее Методика) [5,6]. При оценке параметров пожара пролива на неограниченно свободные поверхности при применении Методики возникает ряд трудностей, связанных с нахождением расчетной площади пролива в связи с недостаточной справочной информацией по коэффициентам пролива в зависимости от поверхности разлития. Еще одним недостатком предлагаемых в Методике коэффициентов пролива является недостаточная обоснованность. В Методике указано, что все горючие и легковоспламеняющиеся жидкости, независимо от их природы и физических свойств, разливаются одинаково на однотипные поверхности [7]. Для доказательства ошибочности данного суждения нами предполагается провести натурные испытания по проливу горючих и легковоспламеняющихся жидкостей на поверхности разного типа: бетон, асфальтобетон, песок, дерн, суглинок и др. Одним из способов предотвращения пожаров пролива горючих и легковоспламеняющихся жидкостей является их прогнозная оценка с последующей разработкой компенсирующих мероприятий. С этой целью необходимо определение зависимости удельной площади пролива легковоспламеняющихся жидкостей от их свойств и типа подстилающей поверхности.