Взрывоопасное вещество – это вещество, которое может взрываться при воздействии пламени или проявлять чувствительность к удару и трению, большую, чем динитробензол.
К взрывоопасным веществам относятся:
- ацетилен;
- этилен;
- закись азота;
- озон;
- нитроэфиры;
- азиды;
- гидразин;
- гидриды металлов.
В отличие от взрывоопасного вещества, содержащего в себе связанный кислород, который вступает во внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции распада или во взаимодействие между компонентами взрывчатых веществ, продуктами их разложения или газификации, взрывоопасное вещество может взрываться вследствие особенностей кинетики реакции разложения и степени ненасыщенности эндотермического соединения, а, следовательно, по причине теплового эффекта его распада. Химическая ненасыщенность эндотермических соединений обусловливает возможность их полимеризации или взрывного распада с образованием особо опасных газовых смесей, включающих в себя соединения с ненасыщенными связями или кислород. Обеспечение взрывобезопасности взрывоопасного вещества достигается строго индивидуальным подходом.
Взрывоопасное вещество
Наиболее распространенное взрывоопасное вещество – ацетилен. Важной особенностью его взрывного распада является большая ширина фронта пламени. Минимальная энергия зажигания (МЭЗ) ацетилена существенным образом зависит от ширины фронта пламени и пропорциональна кубу этой величины. Поэтому зажигание чистого ацетилена практически возможно лишь при достаточно мощном импульсе, на несколько порядков превышающем МЭЗ для ацетиленовоздушных смесей. С повышением давления МЭЗ уменьшается, поскольку для пламени распада ацетилена нормальная скорость распространения пламени при этом возрастает. Для предотвращения распространения пламени необходимо применять огнепреградитель так как для ацетилена характерны низкие значения скорости распространения пламени и большие значения теплопроводности, пламя распада ацетилена гаснет уже в сравнительно широких каналах. Минимальное давление, при котором вероятен взрывной распад ацетилена, составляет 65 кПа. При этом воспламенение ацетилена возможно лишь при условии значения МЭЗ, на 6–7 порядков превышающей эту величину для других горючих веществ и материалов. Взрывной распад ацетилена, который может протекать в виде детонации, возможен в трубах большой протяженности при давлении, существенно выше атмосферного.
Особую опасность представляют утечки ацетилена в атмосферу. Импульсом для воспламенения ацетиленовоздушной смеси может быть разряд статического электричества. Для снижения взрывоопасности ацетилена его применяют в смеси с инертными газами или горючими растворителями. Например, растворы ацетилена в ацетоне, содержащиеся в ацетиленовых баллонах, представляют собой одну из важнейших для практического использования флегматизированную смесь ацетилена. Содержащиеся в баллонах растворы (мольное содержание ацетилена в растворе не превышает 57 %) даже при максимальном давлении не являются взрывоопасными. Взрывобезопасность ацетилена в баллонах обеспечивается также пламегасящим действием пористой массы (насадка), заполняющей баллон.
Рассмотренные на примере ацетилена мероприятия и условия обеспечения его взрывобезопасности позволяют сформулировать общие подходы к предотвращению взрыва взрывоопасного вещества:
- ограничение давления в оборудовании;
- использование флегматизатора;
- применение огнепреградителя и насадка;
- повышение теплоотвода из зоны реакции;
- исключение инициирующих импульсов достаточной мощности (пламя, искра, удар, трение, статическое электричество);
- направление продуктов разложения в сбросные проемы и использование взрывных мембран.
Источник: Научные основы техники безопасности при работе с горючими газами и парами. Розловский А.И. —М., 1972.