Классификация опасных грузов
Международная классификация опасных грузов. Существует множество схем деления опасных грузов наразличные классы воспламеняемости с учетом давления паров и температуры вспышки. Обычно рассматривается возможность образования равновесной воспламеняющейся смеси газа с воздухом над жидкостью в тот момент, когда температура жидкости равна температуре окружающей среды. Но в большинстве случаев достаточно делить все нефтепродукты на два основных класса: летучие и нелетучие нефтепродукты.
· Нелетучие нефтепродукты имеют температуру вспышки в закрытом тигле более 60°С. Такие жидкости при любой обычной температуре образуют равновесные концентрации газа НИЖЕ НПВ. К их числу можно отнести дис-тиллятные виды нефтепродуктов, тяжелые газовые масла, дизельное топливо. Давление паров этих продуктов по Рейду находится ниже 0,007 бар.
• Летучие нефтепродукты имеют температуру вспышки в закрытом тигле ниже 60°С. Некоторые из них могут образовывать равновесные концентрации газов в пределах взрываемое™, однако большая часть этих жидкостей создает концентрации в диапазоне ВЫШЕ ВПВ. Примерами таких продуктов являются сжиженные газы, бензины, керо-сины и большинство сырых нефтей.
На практике все летучие нефтепродукты, кроме нефтяных газов, перегружают до того, как установится равновесное состояние газовой смеси, и тогда такие смеси будут находиться в диапазоне пределов взрываемости. Выбор значения температуры вспышки 60°С в качестве критерия является несколько произвольным. Так как при работе с нелетучими нефтепродуктами требуется соблюдать менее строгие меры предосторожности, чем с летучими, очень важно, чтобы ни при каких обстоятельствах жидкость, образующая взрывоопасную концентрацию паров с воздухом, не включалась в категорию нелетучих нефтепродуктов.
Таким образом, линию, разграничивающую эти категории нефтепродуктов, необходимо выбирать с учетом всех возможных погрешностей при определении фракционного состава продукта и его температуры вспышки.
Значение температуры вспышки, определенное в закрытом тигле (60°С), в полной мере учитывает такие ошибки и согласовывается со многими международными и национальными требованиями, предъявляемыми к классификации нефтепродуктов.
Классификация опасных грузов по US Coast Guard . US Coast Guard (USCG) предлагает гибкую классификацию углеводородов в зависимости от давления паров и температуры вспышки:
• категория А — взрывоопасные жидкости с давлением паров (по Рейду) 14 psi; (0,965 бара);
• категория В — взрывоопасные жидкости с давлением паров более 8,5 psi (0,586 бара), но менее 14 psi;
• категория С — взрывоопасные жидкости с давлением паров менее 8,5 psi и температурой вспышки 80°F (27°С) или ниже;
• категория D — горючие жидкости с температурой вспышки выше 80°F, но ниже 150° F (65°С);
• категория Е — горючие жидкости с температурой вспышки более 150°F.
Все грузы, которые перевозятся на газовозах, являются летучими и соответствуют категории А, поэтому при их транспортировке требуется соблюдать наивысшие меры предосторожности (psi — pounds per square inch — фунты на 1 кв. дюйм 1 psi = 0,68948 bar).
Классификация опасных грузов по национальным правилам. Большинство европейских стран при классификации углеводородов по степени опасности учитывают не только температуру вспышки груза, но и давление насыщенных паров. В соответствии с правилами Germanisher Lloyd (GL) все опасные грузы делятся на следующие классы:
• К0 — горючие жидкости, которые при температуре 37,8°С (100°F) имеют давление паров (по Рейду) более 1 бара. К этому же классу опасности относятся и сжиженные газы, которые перевозятся под давлением при температуре окружающей среды.
• K 1 — горючие жидкости, которые при температуре 37,8°С имеют давление паров (по Рейду) в диапазоне от 0,35 бара до 1 бара, а температуру вспышки не выше 21°С.
• К2 — горючие жидкости, имеющие температуру вспышки в диапазоне от 21°С до 55°С.
• КЗ — горючие жидкости с температурой вспышки свыше 55°С.
В табл. 10 приведены значения пределов воспламенения и критических температур некоторых сжиженных газов.
Таблица 10. Характеристики пожароопасности сжиженных газов
Сжиженный газ | Температура вспышки, °С | Пределы воспламенения, % по объему | Температура самовоспламенения, °С |
Метан | -175 | 5,3—14 | 595 |
Этан | -125 | 3,1—12,5 | 510 |
Пропан | -105 | 2,1—9,5 | 468 |
норм-Бутан | -60 | 1,8—8,5 | 365 |
Изобутан | -76 | 1,8—8,5 | 500 |
Этилен | -150 | 3,0—3,2 | 453 |
Пропилен | -180 | 2,0—11,1 | 453 |
Бутилен | -80 | 1,6—9,3 | 440 |
Бутадиен | -60 | 2,0—12,6 | 418 |
Изопрен | -50 | 1,0—9,7 | 220 |
VCM | -78 | 4,0—33,0 | 472 |
Этиленоксид | -18 | 3,0—100 | 429 |
Пропиленоксид | -37 | 2,8—37,0 | 465 |
Аммиак | -57 | 16,0—25,0 | 615 |
Хлор | Негорюч
|
Плотность паров углеводородов. Плотность большинства неразбавленных воздухом смесей газов, перевозимых морем, выше плотности воздуха (табл. 11). Поэтому при перегрузочных операциях возникают ситуации, когда эффект слоистости смеси паров с воздухом может привести к возникновению опасных концентраций. Рассмотрим значения плотности трех основных углеводородных газов, которые в основном выделяются сырой нефтью И МНОГИМИ нефтепродуктами.
Таблица 11. Плотность насыщенных паров некоторых газов и плотность 50%-ной смеси паров и воздуха
Газ
| Плотность, кг/м3, при 15°С
| |
100% | 50% (смесь с воздухом) | |
Пропан | 1,55 | 1,25 |
Бутан | 2,0 | 1,5 |
Пентан | 2,5 | 1,8 |
Из табл. 11 видно, что плотность насыщенных паров газа, выделившегося из такого продукта, Как бензин (характеризуется наличием бутана в паровой фазе), будет превышать плотность воздуха приблизительно в 2 раза, а плотность газа, выделившегося из обычной сырой нефти (характеризуется в основном присутствием паров пропана), — приблизительно в 1,5 раза. Значения этих плотностей довольно высоки, но эффект слоистости возникает только тогда, когда газ остается в концентрированном состоянии. При разбавлении газа воздухом плотность смеси приближается к плотности воздуха, а в диапазоне нижнего предела взрываемости плотность смеси паров и воздуха примерно равна плотности воздуха.