ПОЖЕЖНА ПРОФІЛАКТИКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ТА АПАРАТІВ

6.3.2 Речовини, що самозаймаються при взаємодії з водою


Значна кількість хімічних сполук взаємодіє з водою чи вологою повітря з певним екзотермічним ефектом. Тепло, що при цьому виділяється, може викликати запалення горючих речовин, які примикають чи утворюються в зоні реакції . До речовин, що самозаймаються чи викликають горіння при зіткненні з водою, відносяться натрій, калій, карбід кальцію, карбіди лужних металів, негашене вапно, рубідій, силани, фосфористий кальцій, фосфористий натрій, сірчистий натрій, гідросульфіт натрію і т.д.

Багато які з цих речовин (лужні метали, карбіди і т.п.) при взаємодії з водою утворюють горючі гази, що можуть спалахнути від теплоти реакції. Так, наприклад,

2 Nа + 2 Н2О  2 NаОН + Н2 + 18 ккал/моль;

2 К + 2 Н2О 2 КОН + Н2 + 21,7 ккал/моль.

Водень, що виділяється при реакції, спалахує. Разом з воднем починають горіти і пари металів.

При взаємодії невеликої кількості (3 - 5 г) калію і натрію з водою розвивається температура вище 600 - 650 °С. Якщо взаємодіють більш великі шматки, часто відбуваються вибухи з розбризкуванням розплавленого металу. У мілко подрібненому стані лужні метали спалахують у вологому повітрі. Сильне розігрівання може відбутися при взаємодії карбіду кальцію з водою:

СаС2 + 2 Н2О Са(ОН)2 + С2Н2 + 30,4 ккал/моль.

Для розкладання 1 кг хімічно чистого карбіду кальцію необхідно 0,562 кг води. За такої чи меншої кількості води в зоні реакції розвивається температура до 800 - 1000 °С. При цьому куски карбіду кальцію можуть розжарюватися до світіння. Природно, що в таких умовах ацетилен, що утворюється, на повітрі спалахує, тому що його температура самозапалення дорівнює 335°С. За великої кількості води ацетилен не спалахує, тому що тепло реакції поглинається водою. Карбіди лужних металів (Na2C2 і К2С2) при зіткненні з водою реагують з вибухом.

Деякі речовини з даної групи самі є негорючими (наприклад, негашене вапно), але теплота їх реакції з водою може нагріти дотичні горючі матеріали до температури самозапалення. Так, при контакті невеликої кількості води з негашеним вапном температура суміші може досягти 600 °С, при цьому відбудеться запалення деревини чи мішковини:

СаО + Н2О Са(ОН)2 + 15,5 ккал/моль.

Відомі випадки пожеж дерев'яних складів, у яких зберігалося негашене вапно. Пожежі виникали, як правило, невдовзі після дощу. Вода потрапляла на негашене вапно через несправний дах чи через щілини підлоги.

При взаємодії силіцидів з водою виділяється кременистий водень, що самозаймається при зіткненні з повітрям.

У вологому стані гідросульфіт натрію і сірчистий натрій інтенсивно окислюються на повітрі з виділенням вільної сірки і великої кількості тепла. Тепло, що виділяється, нагріває сірку до запалення (при вологості 10% запалення сірки настає за температури 242 °С).

Дуже небезпечний контакт алюмінійорганічних сполук з водою, тому що сесквіхлорид, триетилалюміній, диетилалюмінійхлорид, триізобутилалюміній та інші подібні їм речовини взаємодіють з водою з вибухом. Слабкі розчини зазначених сполук при взаємному контакті з водою розкладаються з утворенням вуглеводних газів, здатних утворювати з повітрям вибухонебезпечні суміші.

Можуть зустрітися й інші, у тому числі нові речовини, що за своїми властивостями будуть не менш небезпечними, ніж наведені вище.

Контакт речовин з водою чи вологою повітря відбувається при ушкодженні апаратів і трубопроводів, за несправності тари, а також при відкритому збереженні речовин (негашене вапно, карбід кальцію). Вода може потрапити в приміщення через відкриті прорізи в стінах, за несправності покриття чи підлоги, при ушкодженнях водопровідних ліній і систем водяного опалення, конденсації вологи з повітря при зниженні його температури і т.п. Вибухи чи посилення пожежі, що виникла, можуть мати місце при спробах гасити подібні речовини водою або піною.

При збереженні і використанні таких речовин їх необхідно захищати від потрапляння води і від впливу повітря підвищеної вологості. Зберігають речовини цієї групи ізольовано від інших вогненебезпечних речовин.

« 6.3.1 Речовини, які самоспалахують та самозаймають-ся при контакті з повітрям6.3.3 Речовини, що спалахують при взаємному конта-кті одна з одною »


© 2004 Академя гражданской защиты Украины