Техника безопасности при работе с легковоспламеняющимися жидкостями

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.017-80 «ССБТ. Пожаровзрывоопасность нефтепродуктов и химических органических продуктов. Номенклатура показателей» все вещества принято делить на негорючие, трудногорючие и горючие. В Типовых перечнях негорючих веществ примерно 60%, остальные же или сами при обычных условиях хорошо горят, или активно поддерживают горение.

1/5 упомянутых в Типовых перечнях реактивов и материалов органического происхождения. Они, кроме того, физиологически активны и оказывают воздействие на организм в капельножидком и парообразном виде.

Во время подготовки опытов по химии и при хранении веществ следует учитывать, что в результате контакта некоторых реактивов возможно воспламенение. Например, смесь концентрированной серной кислоты с перманганатом калия может послужить причиной загорания этилового и других спиртов, а также диэтилового эфира, уксусной кислоты и ацетона. Эти и другие органические вещества из Типовых перечней относятся к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ) или горючим жидкостям (ГЖ) и являются огнеопасными веществами.

Легковоспламеняющимися могут быть и твердые вещества, которые при определенных обстоятельствах способны без предварительного подогрева возгораться при кратковременном воздействии источника зажигания с низкой энергией (от пламени спички, искры, накаленного электропровода и пр.).

Наиболее важными показателями, по которым судят о способности жидкостей к горению, являются температура вспышки и температура воспламенения. Их определяют по ГОСТ 12.1.021-80 «ССБТ. Пожарная безопасность. Методы определения температуры вспышки в открытом тигле и температуры воспламенения». Так, первый из этих параметров представляет собой температуру жидкости (в °С), при которой над ее поверхностью образуются пары, способные в смеси с воздухом вспыхивать при поднесении источника зажигания. Дальнейшего самостоятельного горения при этом, однако, не происходит: новая паровоздушная система просто не успевает образоваться из-за недостаточной скорости испарения сравнительно холодной жидкости. Если температуру повышать, то воспламенение горючей системы приведет к возникновению устойчивого пламени. Измерив степень нагретости ЛВЖ и ГЖ в этот момент, можно определить температуру воспламенения. Обычно второй показатель превышает первый на 10-20 °С.

Температура вспышки - общепринятый критерий классификации ЛВЖ по ГОСТ 12.1.004-76 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования». Различают три категории ЛВЖ:

I разряд - особо опасные ЛВЖ с температурой вспышки -18 °С и ниже (ацетон, авиационный бензин Б-70, диэтиловый эфир). Характерной особенностью этих веществ является высокое давление насыщенных паров при температуре даже ниже нуля. В жаркую погоду внутри сосудов давление повышается, и это увеличивает возможность взрыва.

II разряд - постоянно опасные ЛВЖ с температурой вспышки -17 °С - +23°С (бензол,толуол,этиловый спирт, этилацетат и др.). Пары этих веществ образуют с воздухом взрывчатые смеси преимущественно при комнатной температуре.

III разряд - опасные при повышенной температуре воздуха ЛВЖ с температурой вспышки +23°С - +61°С (бытовой растворитель уайт-спирит, керосин, скипидар и др.). Горючие системы на основе паров этих жидкостей могут образоваться только при нагревании. Но и при комнатной температуре не исключено воспламенение жидкостей данного разряда от источника повышенной энергии (короткого замыкания электропроводки, искр электросварки и даже окурка, температура светящейся части которого достигает 600-700 °С).

Жидкости с температурой вспышки выше +61°С принято называть горючими (ГЖ). К их числу относятся сырая нефть, дизельное топливо, водные растворы формалина.

При организации эксперимента в химических лабораториях институтов и кабинетах химии школ принимают во внимание в первую очередь пожарную опасность ЛВЖ. Поэтому запрещается концентрировать работы с использованием этих веществ в одном месте лаборатории, чтобы ЛВЖ не скапливались в значительных объемах. Приказом руководителя учебного заведения оговаривается максимальный объем ЛВЖ, хранящихся в данном помещении (рис. 10). Как правило, он не превышает суточной потребности в них. Когда же намечается проведение лабораторного практикума или исследовательских работ, требующих повышенного расхода, следует предусмотреть дополнительные меры безопасности, согласованные с пожарной охраной.

Лабораторный эксперимент с ЛВЖ необходимо проводить в вытяжном шкафу или в аппаратуре, обеспечивающей аспирацию или адсорбцию выделяющихся паров. При выполнении работ в школьном кабинете химии полумикрометодом допускается использование ЛВЖ на рабочих местах, если общий объем реактивов II или III разрядов не превышает 50 мл. ЛВЖ в этом случае выдают только на время проведения эксперимента. ЛВЖ I разряда можно пользоваться только в помещении, где полностью исключено применение открытого огня и других возможных источников воспламенения.

Нагревание и перегонка ЛВЖ относятся к наиболее пожароопасным лабораторным операциям. В этом случае обязательны следующие правила:

1. Нагревание сосудов с ЛВЖ и ГЖ вести только на закрытых колбонагревателях с плавной регулировкой силы тока или использовать предварительно нагретые на удалении не менее 3 м от места работы водяные бани.

2. Перед работой с ЛВЖ (особенно I и II разрядов) проверяют наличие и подготавливают первичные средства пожаротушения.

3. Если объем ЛВЖ превышает 250 мл, под колбонагреватель ставят металлический противень вместимостью не менее 1 л или оставляют в бане столько места, чтобы там, кроме теплоносителя, поместилась ЛВЖ в случае разрушения сосуда.

4. Перегонку ЛВЖ, в частности I разряда, заканчивают, когда в колбе остается не менее 1/4 первоначально взятого объема. Если выпарить ЛВЖ досуха, в сосуд обязательно проникнет воздух (подпор паров прекратится) и внутри возникнет взрывоопасная газовоздушная система.

5. Лабораторные установки, в которых проводилось нагревание ЛВЖ и ГЖ, разбирают только после остывания всего оборудования до комнатной температуры.

Об уборке пролитых ЛВЖ рассказывается на странице 87. Заметим здесь, что после засыпки ЛВЖ адсорбентом выключают все работающие газовые горелки, а помещение обесточивают извне (в этом случае дуга размыкания неопасна). Если разлилось более 3 л ЛВЖ, открытый огонь перекрывают и в соседних комнатах.

ЛВЖ и ГЖ в стеклянной посуде хранят в специальных металлических ящиках с крышками (рис. 11), стенки которых изнутри выстилают асбестом, на дно насыпают песок слоем 10-15 мм или укладывают лист асбеста. Чтобы в ящике не создалась взрывоопасная концентрация паров, в крышке делают 5-6 отверстий диаметром 5-10 мм. Ящик снаружи окрашивают светлой краской, на крыше и стенках его изображают знак 1.1 или 2.1. ГОСТ 12.4.026-76 «ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности» (рис. 12). В помещении ящик располагают вдали от нагревательных приборов и радиаторов отопления, а рядом - средства пожаротушения. На внутренней стенке крышки перечисляют хранящиеся ЛВЖ и разрешенные приказом по организации их максимальные объемы.

Посуду для ЛВЖ применяют только толстостенную. Полимерные материалы при длительном хранении в них ЛВЖ теряют эластичность и прочность. Склянки закрывают корковыми или легко вынимающимися притертыми пробками, чтобы дать выход образующимся при повышении температуры парам. В настоящее время налажен выпуск специальных сосудов для ЛВЖ и ГЖ с предохранительными колпачками на горловинах.

Особого внимания требует серный (диэтиловый) эфир, так как под действием света в нем образуются пероксиды, вызывающие самовоспламенение. Хранят вещество отдельно, лучше всего в холодильнике, в посуде из темного стекла, или покрывают обычную склянку черной масляной краской. В школе эфир хранят вместе с ЛВЖ.

Срок хранения эфира - до одного года. Однако им можно пользоваться и по истечении этого периода, если предварительно провести проверку на наличие пероксидов. Для этого 20-30 мл эфира смешивают в делительной воронке с равным объемом водного раствора иодида калия (массовая доля вещества 7-10%), добавив в него немного раствора крахмала. Содержимое воронки встряхивают в течение 1 мин, удерживая ее горлышком вниз и открывая три-четыре раза кран, чтобы понизить давление паров эфира. Если в эфире содержатся пероксиды, после отстаивания и расслоения жидкостей образуется слой синего цвета. Эфир, содержащий пероксиды, или уничтожают вместе с отходами ЛВЖ, или отгоняют 3/4 его исходного объема. Перед использованием дистиллат снова проверяют на наличие пероксидов.

Отработанные ЛВЖ и ГЖ строго запрещается сливать в канализацию: скапливаясь в гидрозатворах под раковинами, они образуют взрывоопасные паровоздушные системы. Отходы ЛВЖ и ГЖ собирают в герметически закрывающуюся тару, например в стеклянные консервные банки вместимостью 0,5-3 л с полиэтиленовыми крышками. Один раз в неделю (или чаще) по мере наполнения сосуда отходы сжигают в специально отведенном месте.

На открытой площадке, не менее чем в 50 м от жилых зданий и построек (расположение участка согласуется с управлением пожарной охраны), вырывают яму глубиной 0,2 м и размерами 0,4X0,4 м. Грунт оставляют в виде вала по краям. В образовавшееся углубление устанавливают металлический или фарфоровый широкий сосуд вместимостью до 2 л, заливают не более 1,5 л отходов ЛВЖ, встают так, чтобы ветер дул в спину, зажигают жгут из бумаги и, когда он разгорится, бросают в сосуд. После того как пламя погаснет, сосуд вынимают, засыпают воронку землей, начиная с краев. Новые порции ЛВЖ сжигают на этом же месте не ранее чем через 3 ч, когда почва остынет.

Школьной программой предусмотрены опыты, связанные с использованием ЛВЖ и ГЖ: получение диэтилового эфира, горение бензола, крекинг керосина, горение спирта. При проведении опытов обязательно присутствует лаборант, проинструктированный учителем о действиях в случае пожара. Подобные наставления даются в повседневном (текущем) инструктаже. Первичные средства пожаротушения приводят в готовность, проверяют, нет ли поблизости сосудов с ЛВЖ или легкогорючих материалов. Если лаборант по каким-либо причинам не может присутствовать на уроке, учитель поручает одному или двум учащимся быть готовыми подать ему в случае необходимости накидку из огнезащищенной ткани, порошковый огнетушитель и т.д. Аналогичная работа проводится преподавателем института со студентами.

При демонстрации горения спирта или бензола в открытой чашечке сосуд с ЛВЖ после взятия необходимой порции убирают в ящик для хранения и только после этого выполняют опыт. Когда возникновение открытого пламени предусматривается ходом эксперимента, держат наготове асбестовый или промазанный силикатным клеем картонный кружок с ручкой, чтобы в любой момент, накрыв им чашечку с ЛВЖ, прекратить горение.