Содержание
При какой концентрации кислорода горение становится невозможным?
При какой концентрации кислорода горение становится невозможным
Кислород не оказывает вредного влияния на окружающую среду. Является не токсичным, не взрывоопасным и не горючим, но поддерживающим горение газом.
На первый взгляд он кажется полностью безопасным, но необходимо помнить, что кислород — сильный окислитель, который увеличивает способность материалов к горению и его активность возрастает с ростом давления и температуры.
В чистом кислороде горение происходит гораздо интенсивнее, чем в воздухе, и чем выше давление, тем быстрее горение. Негорючие или трудно поддающиеся возгоранию, в обычных условиях, материалы моментально загораются в атмосфере чистого кислорода
Например: при контакте с маслами, жирами, горючими пластмассами, угольной пылью, ворсинками органических веществ и т.п. чистый кислород способен окислять их с большими скоростями, в результате чего они самовоспламеняются или взрываются. И в дальнейшем может послужить причиной пожара.
Источником воспламенения может служить теплота, выделяющаяся при быстром сжатии кислорода (поскольку реакция носит экзотермический характер и протекает с выделением большого количества теплоты), трение или удар твердых частиц о металл, а также электростатический искровой разряд в струе кислорода и другие явлениями. Имели место случаи взрыва наполненного баллона в результате резкого удара о металлические предметы при низкой температуре.
По этой причине цилиндры кислородного компрессора смазывают дистиллированной водой, в которую добавляют 10% глицерина.
Кроме того, поршневые кольца компрессоров для накачивания кислорода изготавливают из графита или другого антифрикционного материала работающего без смазки и не загрязняющего кислород органическими примесями.
Если в кислороде присутствует избыток влаги, внутренняя стенка баллона начинает подвергаться коррозии. В результате образуются рыхлые массы гидратов оксида железа (Fe(OH), Fe(OH)2, Fe(OH)3) в которые свободно проникает кислород, что содействует распространению коррозии вглубь стенки.
[su_box style="default" title="" box_color="#8A1B00" radius="0"]Если баллоны наполнены сухим кислородом, то происходит очень медленное окисление железа в тонком поверхностном слое.
[/su_box]В результате образующиеся окислы покрывают стенку сплошной пленкой препятствующей дальнейшему процессу окисления.
Практика показывает, что при отсутствии влаги в баллоне даже после 20 лет эксплуатации не наблюдается заметной коррозии металла на внутренней стенке.
В процессе газовой сварки или газовой резки в конце опорожнения баллона из-за низкого давления кислорода возможно перетекание горючего газа (ацетилена, пропана, метана) находящегося в баллоне под более высоким давлением, что приводит к образованию взрывоопасной смеси взрывающейся при обратном ударе. Поэтому при наполнении баллоны очень тщательно проверяют на наличие в них посторонних газов.
Горючие газы и пары образуют с кислородом смеси, обладающие весьма широкими пределами взрываемости при воспламенении. Взрывная волна распространяется в таких смесях с очень большой скоростью (3000 м/с и выше), когда взрыв сопровождается детонацией.
Различные пористые органические вещества, такие, как угольная мелочь и пыль, сажа, торф, шерсть, ткани из хлопка и шерсти и т. п. будучи пропитаны жидким кислородом, образуют так называемые оксиликвиты, при воспламенении которых вследствие детонации происходит сильный взрыв.
В кислороде могут загораться и углеродистые стали при достаточном количестве тепла в месте соприкосновения и незначительной массе металла (например, при трении тонких пластин о массивные детали машин, наличии частиц окалины, стружки или железного порошка).
[su_box style="default" title="" box_color="#FF643F" radius="0"]Для предотвращения возможности возникновения пожара необходимо строго следить, чтобы объемная доля кислорода в рабочих помещениях не превышала 23%.
[/su_box]Несмотря на то, что человеку жизненно необходим кислород, но при длительном вдыхании чистого кислорода происходит поражение органов дыхания и легких с возможным последующим летальным исходом.
https://www.youtube.com/watch?v=QKDS39c8UF4В статье Кислород – рождающий кислоты мы писали о том, что жидкий кислород имеет низкую температуру, поэтому при попадании на кожу или в глаза он вызываем моментальное обморожение.
Симптомы у человека при недостатке кислорода в воздухе
Нормальное содержание кислорода в воздухе находится в пределах 21%. При понижении количества кислорода в результате сгорания или вымещения инертными газами (аргон, гелий) возникает недостаток кислорода, последствия, и симптомы которого указаны в таблице ниже.
| 15-19% | Снижение работоспособности. Может произойти нарушение координации. Первые симптомы могут проявиться у людей с нарушением коронарного кровообращения, общего кровообращения или работы легких |
| 12-14% | Затруднение дыхания, учащение пульса, нарушение координации и восприятия. |
| 10-12% | Еще более глубокое и учащенное дыхание, потеря здравомыслия, посинение губ. При нахождении в атмосфере, содержащем 12% и менее кислорода, потеря сознания происходит внезапно и так быстро, что у человека не остается времени на то, чтобы предпринять какие-то меры. |
| 8-10% | Нарушение мыслительной деятельности, обморок, потеря сознания, мертвенно-бледное лицо, синие губы, рвота. |
| 6-8% | 8 мин — 100% летальный исход; 6 мин — 50%; 4-5 мин — возможно спасение жизни с медицинской помощью. |
| 4-6%. | Через 40 секунд — кома, конвульсии, прекращение дыхания, смерть. |
При наличии вышеуказанных симптомов пострадавшего следует быстро вынести на свежий воздух и дать ему подышать кислородом или сделать искусственное дыхание. Необходима немедленная медицинская помощь. Ингаляция насыщенного кислородом воздуха должна проводиться под наблюдением врача.
Правила безопасности при использовании, хранении и транспортировке кислорода
- Необходимо внимательно следить за тем, чтобы кислород не находился в контакте с горючими легковоспламеняющимися веществами.
- Следить за тем, чтобы не было утечка кислорода в воздух, поскольку даже при незначительном увеличении количества кислорода в воздухе может произойти самовозгорание горючих материалов или волос на теле, одежде и т.п.
- Все лица, в том числе и сварщики, работающие с кислородом никогда не должны надевать рабочую одежду, на которых присутствуют следы смазки или масла.
- Запрещено применение кислорода вместо воздуха для запуска дизельного двигателя.
- Запрещено использование кислорода с целью удаления пыли с рабочей одежды. При случайном попадание избыточного объема кислорода на одежду потребуется много времени для его выветривания, вплоть до нескольких часов.
- Запрещено применение кислорода для освежения воздуха.
- Вся кислородная аппаратура, кислородопроводы и баллоны необходимо тщательно обезжиривать. В процессе эксплуатации исключить возможность попадания и накопления масел и жиров на поверхности деталей, работающих в контакте с кислородом.
- Оборудование, работающее в непосредственном контакте с кислородом не должно содержать пыль и металлические частицы во избежание самовозгорания.
- Перед проведением ремонтных работ или освидетельствованием трубопроводов, баллонов, стационарных и передвижных реципиентов или другого оборудования, используемого для хранения и транспортирования газообразного кислорода, необходимо продуть все внутренние объемы воздухом. Разрешается начинать работы только после снижения объемной доли кислорода во внутренних объемах оборудования до 23%.
- Запрещается баллоны, автореципиенты и трубопроводы, предназначенные для транспортирования кислорода, использовать для хранения и транспортирования других газов, а также производить какие-либо операции, которые могут загрязнить их внутреннюю поверхность.
- При погрузке, разгрузке, транспортировании и хранении баллонов должны применяться меры, предотвращающие их падение, удары друг о друга, повреждение и загрязнение баллонов маслом. Баллоны должны быть защищены от атмосферных осадков и нагрева солнечными лучами и другими источниками теплоты.
Все вышеуказанные свойства и особенности кислорода нужно иметь в виду при его использовании, хранении и транспортировке.
Источник: http://weldering.com/kislorod-takoy-bezopasnyy-kazhetsya
Урок 18. Физические и химические свойства кислорода – HIMI4KA
Архив уроков › Химия 8 класс
Источник: https://alekstroy.com/pri-kakoy-kontsentratsii-kisloroda-gorenie-stanovitsya-nevozmozhnym/
Система предотвращения пожара
На территории Украины компания Файрекс является эксклюзивным поставщиком системы предотвращения возгораний OxyReduct производства фирмы Wagner Austria GmbH — Австрия.
презентация OxyReduct
В процессе эволюции люди изобретали способы контроля, сдерживания и борьбы со стихией огня.Традиционные методы тушения пожара водяное, пенное, аэрозольное, порошковое, газовое направлены на локализацию возгорания после его возникновения.
Компания Файрекс представляет систему которая является следующим шагом в эволюции систем пожаротушения.
Немного теории
Напомним известный пожарный треугольник: источник возгорания, кислород, горючий материал. Если убрать одну из составляющих — горения не будет. Естественный способ — уменьшить концентрацию кислорода это разбавить его азотом. Нормальная атмосфера на 78% состоит из азота (+ около 21% кислорода). Добавив немного азота мы получим атмосферу в которой горение невозможно. Внесенные снаружи источники огня гаснут, даже поджог становится невозможным. При этом люди могут находиться в помещении до 6 часов в день.
https://www.youtube.com/watch?v=5nVtpd3xuD8Невозможность горения при недостатке кислорода и наличие большого количества азота вокруг нас — деелает возможным применение установки инертизациии OxyReduct. Тот факт, что в салоне пассажирских самолетов во время полета на большой высоте пассажиры находятся при пониженном атмосферном давлении (соответствует прим. 16 об.%), так же подтверждает безопасность предлагаемого технического решения по защите помещений различного назначения системой предотвращения пожара OxyReduct.
Высоты до 1800 м (соответствует 17 об.%) считаются умеренными — люди на таких высотах постоянно живут и работают. На высотах до 2800 м (соответствует 15 об.%) могут быть заметны признаки гипоксии (кислородного голодания) при выполнении тяжелой физической работы.
Существует три основных способа получения азота: криогенный, адсорбционный и мембранный. В большинстве случаем мы используем мембранные генераторы азота (адсорбционные — для объемов более 1000 м3 азота в час).
Для каждого горючего материала существуют два предельных значения концентрации кислорода: та, при которой вещество невозможно зажечь, и та, при которой не происходит самостоятельное горение (т.е.при отсутствии источника огня, горение прекращается).
[su_quote]Выбор концентрации для конкретного объекта зависит, в основном, от типа пожарной нагрузки и регламентируется «Рекомендациями по применению».
[/su_quote]Система предотвращения возгораний (система инертизации) OxyReduct является альтернативой системам традиционного пожаротушения и чаще всего применяется там, где традиционно применяют газовое пожаротушение. Основные типы объектов, для которых OxyReduct имеет очевидные преимущества это: серверные, телекоммуникационные помещения, архивы и музеи.
Применение системы OxyReduct делает возможным исключить пожар, а не тушить его, что в свою очередь, позволяет обеспечить неприрывность работы оборудования.
Направления и особенности применения системы предотвращения пожара
Чем более ценно содержимое помещений — тем больше аргументов в пользу системы OxyReduct. Не менее важно то, что содержимое помещений не будет повреждено сопутствующими пожару факторами (дым, сажа) и не пострадает при тушении (что бывает, к сожалению, довольно часто). Кроме обычных преимуществ (сохранность содержимого, непрерывность работы и пр.) необходимо обратить внимание на еще одно: возможность использования системы OxyReduct в качестве компенсации для изменения предела огнестойкости здания.
Система предотвращения возгораний OxyReduct применяется для помещений в которых отсутствуют постоянные рабочие места. Доступ людей в защищаемые помещения регламентируется «Медицинскими рекомендациями по применению». В основном, действуют следующие ограничения: для допуска в помещения с пониженной концентрацией кислорода необходимо медицинское освидетельствование (повторное — с интервалом минимум 3 года);
Посещение помещений с пониженной концентрацией кислорода разрешено людям у которых не выявлено заболеваний сердца, сосудов и дыхательных путей.
Продолжительность непрерывного пребывания:
- до 17 об.% — без ограничений;
- от 17 до 15 об.% — до 4-х часов;
- от 15 до 13 об.% — до 2-х часов;
помещения с концентрацией ниже 13 об.% — только с применение индивидуальных дыхательных аппаратов. Для обеспечения противопожарной защиты большинства объектов (99 %) достаточно 15 об.% кислорода.
Немецкие разработчики системы OxyReduct выполнили большое количество исследований самочувствия людей в атмосфере пониженной концентрации кислорода. При этом проведена аналогия нахождения людей в горах (концентрация кислорода стандартная (20,9%) + пониженное атмосферное давление) и в атмосфере OxyReduct (нормальное давление + пониженная концентрация кислорода).
Подбор, проектирование, установка, обслуживание системы предотвращения пожаров требует грамотного подхода и опыта работы с подобными системами.
[su_box style="default" title="" box_color="#FF7A19" radius="0"]Компания Файрекс обладает штатом опытных специалистов, которые прошли обучение в Германии и имеют соответствующие сертификаты от производителя компании Wagner Austria GmbH на установку и обслуживание системы OxyReduct. Большой опыт работы нашей компании на рынке противопожарных услуг позволит разработать, согласовать проектные решения, произвести монтаж и осуществить ввод системы предотвращения пожара в эксплуатацию на объекте заказчика.
[/su_box]Источник: http://firex.ua/catalog/section6.htm