В Україні є понад 1200 великих вибухо- та пожежонебезпечних об’єктів, на яких знаходиться понад 13,6 міліонів тон твердих і рідких ви-бухо- та пожежонебезпечних речовин. Ці об’єкти розташовані в централь-них, східних і південних областях країни, де сконцентровані хімічні, наф-то- і газопереробні, коксохімічні, металургійні та машинобудівні підпри-ємства, розгалужена мережа нафто-, газо-, аміакопроводів, експлуатуються нафтогазопромисли і вугільні шахти.
За певних умов, у процесі виробництва стають небезпечними і легко спалахують деревний, вугільний, борошняний, зерновий, амонієвий, торф’яний, льняний та бавовниковий пил.
Вибухи і пожежі трапляються на об’єктах, які виробляють або збері-гають вибухонебезпечні та хімічні речовини в системах і агрегатах під ве-ликим тиском (до 100 атм), а також на газо- і нафтопроводах. Найбільше (у 2005 pоці) HC пов’язаних з пожежами (вибухами) було на підприємствах вугледобувної – 42, хімічної, нафтохімічної і нафтопереробної галузей промисловості – 12, транспорті – 16.
Причиною загоряння, вибухів, руйнувань і пожеж може бути наяв-ність у виробничих приміщеннях парів легкозаймистих рідин або газів і джерела запалення. Імовірність вибуху і його небезпечність визначаються такими характеристиками парів, рідин і газів, які бувають у виробничих приміщеннях агропромислового комплексу:
межами вибухової концентрації в повітрі парів (у відсотках до
об’єму);
щільністю парів і газів відносно щільності повітря, яка приймаєть-ся за одиницю;
температурою самоспалахування парів і газів;
температурою самозагоряння парів і газів; точкою загоряння парів рідин (нижня межа температури, при якій можливе спалахування від сто-роннього джерела запалювання).
Пари деяких рідин і газів можуть загорятися від відкритого вогню, електричної іскри, розжареного предмета, сигарети. Більш небезпечними є рідини з низькою точкою загоряння (табл. 2.5) – тому що їхні пари можуть спалахувати при температурі навколишнього повітря.
Таблиця 2.5 – Характеристика деяких легкозаймистих рідин і газів
Назва рідин
Межі вибу-
Точка за-
Відносна
Максимум
Температура
і газів
хової конце-
горяння
густина
тиску ви-
спалахування,
нтрації,
парів, оС
парів і
буху, кПа
оС
об’ємні %
газів
Ацетилен
2,5 – 100
–
0,91
Ацетон
2,6 – 12,8
–18
2,00
Аміак
15,0 – 28,0
–
–0,58
–
Бутан
1,8 – 9,0
–
1,9
Етиловий
3,3 – 19,0
1,59
спирт
Етилен
2,7 – 36,0
–
0,69
Водень
4,0 – 75,0
–
0,07
Метан
1,5 – 15,0
–
0,55
–
Лігроїн
1,3 – 6,0
– 43
3,0 –
–
250 – 400
4,0
Пропан
2,2 – 10,0
–
1,5
Небезпечні також важкі гази, які можуть збиратися до вибухової концентрації в підвалах, погребах, ярах, долинах; менш небезпечні гази, які мають щільність меншу від щільності повітря, вони швидко підніма-ються і розсіюються у верхніх шарах атмосфери.
При складанні планів цивільної оборони і прогнозуванні можливої обстановки необхідно звернути увагу на проведення заходів, які зменшу-ють імовірність виникнення спалахування і вибухів легкозаймистих рідин і газів, які є на конкретному виробництві. Імовірність спалахування і вибуху зменшують:
ефективна вентиляція;
обладнання приладів, які попереджують виділення парів і газів і збирання вибухових концентрацій;
вилучення потенційних джерел запалювання (електроприлади та
ін.);
ізоляція або відокремлення вибухонебезпечних приміщень;
встановлення пристроїв для придушення вибуху;
встановлення полум’ягасних металевих сіток, перфорованих лис-тів металу, сотових структур із гофрованих металевих стрічок і коробів, заповнених галькою або керамічними кільцями;
винесення вибухонебезпечних робіт на відкрите повітря;
обладнання вихідних отворів кришками і перегородками, які легко відкидаються або руйнуються.
Іскроутворююче обладнання (вимикачі, рубильники та ін.) слід вста-новлювати з пристроями, які гасять іскри (занурювання у мастило). Темпе-ратура зовнішніх поверхонь електроустаткування має бути нижчою темпе-ратури спалахування вибухонебезпечних парів і газів, апаратура має бути герметичною, щоб не допускати атмосфери, що спалахнула, до нагрітих деталей, а також викидання полум’я та іскор у навколишнє середовище.
Залізницею у цистернах перевозять зріджені гази, нафту, бензин та багато інших отруйних, легкозаймистих і вибухових речовин. Під час ава-рій відбуваються розгерметизація місткостей, потрапляння у навколишнє середовище небезпечних речовин. Такі аварії небезпечні не тільки для працюючих на цих підприємствах і залізницях, а й для розміщених побли-зу підприємств, навчальних закладів, установ, населених пунктів, сільсько-господарських полів і лісових масивів.
Дуже часто великі жертви, руйнування і пожежі спричиняються ви-бухами промислового пилу. Швидкому спалахуванню і великій швидкості
горіння сприяє те, що пил, завислий у повітрі, має велику площу поверхні на одиницю маси. Полум’я швидко поширюється, утворюючи попереду себе хвилю тиску гарячих газів, яка руйнує на своєму шляху перепони, пі-днімає в повітря шари пилу, що лежить, і це призводить до більш сильних, ніж перші, повторних вибухів.
Спалахування і вибух пилу залежать від розміру і форми частинок. Зі зменшенням розміру частинок плоскої форми підвищується можливість спалахування.
Пил вибухає при концентрації в повітрі не нижче певної межі. Для більшості матеріалів межею вибуху є 20–40 г/м3, з максимальним тиском вибуху від 7,3 до 450 кПа і температурою спалахування 400–600 °С, за ви-нятком цирконію, який спалахує при 20 °С, та сірки – при 190 °С.
Пил, що знаходиться в шарах, спалахує при нижчій температурі, ніж хмара пилу. Чим товщий шар пилу, тим нижча температура його спалаху-вання (різниця досягає 200 °С). Спочатку тліюче горіння виникає в шарі пилу, а потім, якщо пил піднімається в повітря, відбувається вибух.
Спалахування пилу в хмарі сільськогосподарських продуктів відбу-вається при температурі від 480 до 550 °С. Зі збільшенням шару товщини пилу до 1,25 см температура займання знижується на 210– 350 °С (табл.
2.6).
Таблиця 2.6 – Температура спалахування хмари і шару пилу
Температура спалаху-
Температура спалаху-
Вид продукту
вання шару товщиною
вання хмари, оС
1,25 см, оС
Борошно пшеничне
Соєве борошно
Порошкове молоко
Сіно мелене
Дріжджі
Відомі випадки виникнення великих аварій на підприємствах внаслі-док утворення вибухонебезпечних сумішей та їх спалахування. Наприклад, у 1974 р. на Бременській борошняній фабриці стався вибух, який повністю зруйнував будівлі й спричинив загибель людей. Для вивчення невідомого явища провели дослідження: 4 кг кукурудзяного крохмалю розпилили в повітряному замкнутому просторі, за допомогою електрозапалу була про-
ведена детонізація суміші. Утворилася вогняна куля діаметром 4 м з тем-пературою понад 3000 °С.
Понад 30% усіх зареєстрованих випадків вибуху пилу сталися на де-ревообробних підприємствах, майже 25% випадків – це вибухи розпилених частинок продовольства, жирів і олії; вибухи комбікормового пилу в бун-керах. Встановлено, що пилові частинки розміром не менше 0,5 мм за сво-їми вибуховими можливостями наближаються до вибуху парів палива. Ро-звиток пилового вибуху також подібний до вибуху газової суміші.
У сільському господарстві вибухонебезпечними є млини, олійниці, комбікормові цехи та ін., у лісовому господарстві – цехи переробки дере-вини.