Промышленная безопасность

9.7. АНАЭРОБНЫЕ ПОЖАРЫ

Ранним утром 14 октября 1939 г. английский военный корабль "Роил Оук" был торпедирован и затонул. Этому событию посвящена работа [МсКее.1972], в которой описывается начавшийся на корабле анаэробный пожар кордита, складированного в брезентовых мешках в одном из снарядных погребов корабля. Кордит представляет собой смесь динитроцеллюлозы и нитроглицерина, которая не детонирует, однако "сильно горит" с образованием большого количества "раскаленного" газа (температура примерно 1500 °С). При горении кордита невозможно визуально определить границу очага пожара. Во время пожара газ (который, естественно, легче воздуха), распространяясь по кораблю, попал, вероятно, в систему вентиляции. Очевидцы утверждают, что пламя в центре очага имело ярко-синий цвет, а по бокам - оранжевый. Люди, находившиеся в непосредственной близости от места пожара, получали сильные ожоги и в основном погибали. Однако некоторым удалось выжить, в частности, один человек был весь объят пламенем, но в этот момент задержал дыхание. (Очевидно, он находился в зоне пламени около минуты.) Благодаря своей одежде (брюки из плотной ткани и толстый свитер) и задержке дыхания он остался жив, хотя и долго пролежал в госпитале.

К сожалению, точная статистика числа людей, получивших ожоги, оставшихся в живых и погибших от ожогов, отсутствует из-за того, что корабль затонул.

В случае загорания большого количества нитроцеллюлозы на промышленном предприятии развитие аварийной ситуации, по-видимому, будет аналогичным.

9.7.2. АВАРИЯ 4 СЕНТЯБРЯ 1947 г. В РИЧМОНДЕ

(ВЕЛИКОБРИТАНИЯ)

4 сентября 1947 г. в Ричмонде (Великобритания) разразился пожар на предприятии нехимического профиля. В результате сильного пожара погибло (сгорело) 7 чел. - жители окрестных домов, причем один из них в момент гибели находился на улице. Ниже приводятся факты, установленные в ходе судебного разбирательства, результаты которого описаны в работе [Long, 1948].

К моменту аварии на фабрике находилось около 15 т целлулоида, в основном в виде обрезков кинопленки. Целлулоид - это почти полностью нитрованная целлюлоза с содержанием азота около 10,5%, пластифицированная камфорой. В настоящее время целлулоид в связи с его высокой горючестью не используется для товаров широкого потребления. Однако в некоторых случаях этот материал продолжают применять. Например, определенные количества целлулоида в виде старых кино- и фотопленок хранятся в английских архивах.

В работе [Long, 1948] отмечается, что это был крупный пожар и скорость его распространения была очень высока. Однако в этой работе не оговаривается склонность целлулоида к анаэробному горению, который горит в условиях недостатка кислорода - на границе очага пожара в атмосфере, обогащенной продуктами горения. В работе указано, что некоторые деревянные ящики, в которых содержался значительно менее горючий ацетат целлюлозы, выдержали пожар. Подтверждение возможности такой ситуации можно найти в докладе [АСМН,1984], где отмечается, что для некоторых материалов на основе нитроцеллюлозы, затаренных в деревянные ящики, вероятность крупного пожара значительно ниже, чем для тех же материалов, но в металлической таре. По-видимому, это объясняется тем, что дерево обладает значительно более низким коэффициентом теплопроводности по сравнению с металлом.
9.7.3. АВАРИЯ 23 МАЯ 1973 г. В СТИВЕНСТОНЕ

(ВЕЛИКОБРИТАНИЯ)

23 мая 1973 г. на складе, где хранилось около 4000 барабанов (вместимость каждого 227 л) с нитроцеллюлозой, произошел пожар, приведший к гибели одного человека. Три человека получили серьезные травмы, а ещё 30 чел. - более легкие ожоги. Две трети барабанов содержали нитроцеллюлозу, пропитанную изопропанолом, а одна треть - нитроцеллюлозу, пропитанную водой. В пожар было вовлечено около 3000 барабанов, т. е. 600 - 700 т нитроцеллюлозы.

Склад представлял собой открытую площадку площадью около 4000 м2, где на поддонах были установлены барабаны. Во время пожара над площадкой образовался "шар огня", высота пламени достигала 30 м. Пожаром были повреждены 28 зданий, а в домах, расположенных на расстоянии 140 м от склада, обуглились некоторые строительные детали. Ущерб от пожара оценивается в 600 тыс. фунтов стерлингов (в ценах 1974 г.).

Общий вид склада после пожара представлен на рис. 9.16. Из этой фотографии видно, что торцевые части барабанов оторваны.

Первым зданием, вовлеченным в пожар и впоследствии полностью разрушенным, оказалось здание пожарной команды, охранявшей этот склад. Здание было сразу же объято пламенем. Находившиеся в нем трое пожарных и работник склада получили сильные ожоги. Впоследствии один из пожарных скончался в больнице, j

Пожар описан в журналах [FP.1973] и [Fire.1973]. В этих публикациях не ( отмечаются опасные свойства нитроцеллюлозы: в одной из них указывается, что | возможной причиной, приведшей к столь крупному пожару, стало применение J изопропанола в качестве пропитки.

9.7.4. АВАРИЯ 2 МАРТА 1961 г. В ХЕХСТЕ (ФРГ)

В работе [С1апсеу,1963] описывается пожар на предприятии Farbwerk Hoechst в Хехсте, расположенном вблизи Франкфурта (ФРГ), происшедший 2 марта 1961 г. Самопроизвольное термическое разложение, вызванное трением ленты транспортера, привело к загоранию 8000 т удобрений. Одну треть этого количества составлял нитрат аммония, остальное - более или менее инертные вещества, используемые в качестве удобрений.

Пожар продолжался в течение 12 ч. Пожарные были вынуждены работать в противогазах, так как в результате пожара выделилось большое количество ядовитых газов, в состав которых входил азот. Никто из жителей не пострадал, т. е. упомянутые ядовитые газы попадали в жилые районы в безопасных для здоровья людей концентрациях. Пожар не сопровождался взрывом.

ВЗРЫВЫ

10.1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В словарях термин "взрыв" определяется по-разному:

"Действие по вытеснению или выпуску наружу, протекающее стремительно и сопровождающееся шумом", "Действие, сопровождающееся громким звуком, или" действие разрыва при внезапном высвобождении внутренней энергии" (латинское "выгнать со сцены с шумом") [SOED.1956].

"Акт разрыва; внезапный энергичный всплеск с громким звуком, большое и быстрое увеличение или расширение" [Chambers,! 979].

"Сильное и быстрое увеличение давления в ограниченном пространстве. Может быть вызвано внешним источником энергии (например, тепловой) или внутренней экзотермической химической реакцией, при которой образуется большой объем газа ..." [Uranov,1964].

В этих определениях, по-видимому, можно выделить общую мысль, заключающуюся в том, что взрыв - это происходящее внезапно событие, при котором высвобождается внутренняя энергия и формируется избыточное давление. Такой процесс сопровождается громким хлопком или шумом.

Ниже приводятся определения термина "взрыв", данные специалистами в этой области:

"Вообще говоря, взрыв заключается в очень быстром образовании больших количеств газа, обычно горячих, из очень малых количеств твердого вещества, жидкости или газа, и, как правило, сопровождается громким шумом или звуком" [Robinson,! 944]. (Робинсон, по-видимому, ошибочно использует слово "количество"; правильнее сказать "объем".)

"Быстрое, самопроизвольно распространяющееся химическое разложение, сопровождающееся выделением большого количества тепла и газа" [Biasutti.1981].

"... процесс, благодаря которому из-за быстрого высвобождения энергии в воздухе генерируется волна сжатия конечной амплитуды. ...Некоторые сильно отличные друг друга источники энергии могут создавать подобные волны сжатия, и, таким образом, согласно нашему определению, их можно классифицировать как взрывчатые вещества. Запасенная в сжатом газе или паре (горячем или холодном) энергия может выступать в роли такого источника. Поэтому повреждение сосуда, где хранится газ под высоким давлением, парового котла или взрыв в огнестрельном оружии - это все примеры взрывов. Выделение электрической энергии или быстрое испарение тонкой проволоки или тонкой пленки металла могут приводить к образованию сильных волн сжатия в воздухе, и, стало быть, их можно классифицировать как источник взрыва. Однако обыкновенно источниками энергии для взрывов в воздухе являются химические вещества или ядерные материалы, способные поддерживать реакции с бурным выделением энергии, будучи надлежащим образом инициированы" [Baker,1973].

"Быстрое выделение энергии, которое вызывает ударную волну, движущуюся на некоторое расстояние от источника. Взрыв может быть вызван детонацией бризантного ВВ, быстрым сгоранием воспламеняющегося облака газа или внезапным повреждением сосуда, содержащего газ под высоким давлением" [Canvey,1981].

В энциклопедии [McGraw-Hill,1982] приводится следующее определение:

"Взрыв - это сильный и шумный хлопок ... Это рассмотрение ограничивается событиями, связанными с нагнетанием и сбросом давления".

Раньше со взрывом ассоциировались другие физические и химические явления, совсем не те, что в настоящее время. Однако система терминов сохранилась, и подчас ощущается ее неадекватность. В результате общераспространенное значение слова "взрыв" несколько неопределенно. В этой книге, принимая во внимание сказанное выше, мы определяем взрыв следующим образом:

"Взрыв - это внезапное высвобождение энергии, сопровождающееся образованием волны сжатия и громким шумом. Взрыв несет потенциальную опасность поражения людей и обладает разрушающей способностью. Взрыв может быть физическим или химическим. В первую категорию - физические взрывы -попадают ядерные взрывы (в этой книге они подробно не рассматриваются), а также такие события, как разрушение сосудов, содержащих сжатые или сжиженные газы. Химический взрыв представляет собой либо экзотермическую химическую реакцию в твердом или жидком веществе (взрыв конденсированного ВВ), либо газофазную реакцию, когда происходит окислительно-восстановительный процесс (объемный взрыв), как, например, между кислородом, содержащимся в воздухе, и воспламеняющимися твердыми или жидкими веществами в мелкодисперсном виде, или между молекулами газа или пара, смешанными с воздухом. Газофазные взрывы могут быть ограниченными или неограниченными".

В рамках этой книги рассмотрены главным образом взрывы, которые способны привести к крупной аварии. Взрывы такой амплитуды иногда являются конечным результатом ряда событий, включающих взрывы меньшего масштаба, и поэтому и таким менее значительным событиям уделено определенное внимание.^*

жүктеу/скачать 6.74 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: