Fabricarea acetilenei

Pe scara industriala acetilena se obtine prin descompunerea termica a gazului metan( 4 CH ) In acest scop se utilizeaza doua procedee de fabricatie si anume:-oxidarea partiala si-descompunerea in arc electric.

a. Procedeul oxidarii partiale.Problema principala este realizarea continua a unui amestec omogen de:metan si oxigen care sa evite formarea concentratiilor explozive.

Avand in vedere ca limita de explozie se atinge la un raport oxigen/metan de 0,75, raportul cu care se lucreaza nu va fi mai mare de 0,6. Pentru mentinerea constanta a acestui raport se vor folosi regulatoare de debit.

Functionarea instalatiei cu asemenea dispozitive in stare defecta este interzisa; de asemenea si reglarea manuala a debitelor.

Pentru a evita exploziile in camera de amestec viteza de curgere a amestecului metan-oxigen trebuie sa fie intotdeauna mai mare decat viteza de propagare a flacarii.

In acest scop gazele se preincalzesc la circa 450°C, dupa care trec cu o viteza de 124-140 m/s prin camera de amestec si apoi prin arzator.Gazele de reactie, avand o temperatura de 1600°C, sunt racite rapid la 800°C cu o ploaie directa de apa imediat la iesirea din arzator.

Cel mai mare pericol il prezinta descompunerea acetilenei. La temperatura obisnuita (15-40°C) si presiune mica (sub 1,4 at) explozia acetilenei este exclusa.

Prin incalzire peste 500°C si in special prin comprimare la presiuni peste 2 at acetilena se descompune cu explozie.In afara de temperatura si presiune, descompunerea acetilenei este favorizata si de prezenta catalizatorilor:-oxizi metalici (rugina),-carbune activ etc.,care pot cobori temperatura de explozie pana la 280-330°C.

Inlaturarea pericolului unei descompuneri explozive este strans legata si de indepartarea carbunelui ce se depune uneori in interiorul aparaturii.Carbunele se formeaza ca rezultat al reactiei secundare de descompunere in elemente (carbon si hidrogen) a gazului metan.

Prezenta umiditatii este un factor important in prevenirea initierii descompunerii acetilenei. Saturarea cu 4,5% apa, ridica limita inferioara a presiunii la care are loc explozia la 2,5 at.Pentru evitarea exploziilor si incendiilor la fabricarea acetilenei prin oxidarea partiala a gazului metan se iau si alte masuri speciale.Inainte de punerea in functiune a instalatiei se controleaza absenta oxigenului in conductele de:-gaz metan,-gaze de reactie,-gaze reziduale etc.Evacuarea aerului se face prin purjari cu azot pana cand continutul de oxigen in azot scade sub 05,% vol.Pentru siguranta,se va prevedea un sistem de automatizare care sa nu permita trimiterea gazelor la reactoarele de piroliza pana cand acestea nu au fost spalate in prealabil cu azot.

Azotul se va pastra in rezervoarele la presiunea de 6 at.

In cazuri in care apar defectiuni in instalatie,cum ar fi:-intreruperea curentului electric-intreruperi in alimentarea cu metan si oxigen

-scaderea presiunii azotului etc.,instalatia se va opri automat din functiune, iar reactorul se va inunda cu azot.O atentie deosebita se va acorda continutului de oxigen in gazele de reactie, care poate creste peste valoarea normala ca urmare a unui raport gresit oxigen-metan, precum si din cauza unei reactii incomplete in reactor.

Ca masura de prevenire este indicata montarea unui analizator de oxigen in gazele de reactie care sa intrerupa alimentarea cu metan si oxigen la cresterea concentratiei oxigenului in gaze la iesirea din reactor, dand alarma in acest scop.Toate lucrarile de curatire a utilajelor si conductelor vor fi efectuate cu mare grija, deoarece se pot forma compusi care se pot aprinde in contact cu aerul sau pot exploda prin lovire,incalzire etc.Pe toate conductele de acetilena spre consumatori, se vor monta bariere de detonatie care au scopul de a opri propagarea exploziilor. Aceste bariere sunt in general constituite din turnuri umplute cu inele metalice si stropite cu apa.Diametru acestor turnuri trebuie sa asigure o viteza a gazului de 0,60 m/s.Debitul de apa de stropire va fi de 2,00-6,00 m3/h pe m² de sectiune.Gazele pot circula prin turn fie in contracurent, fie in echicurent cu apa.Inelele metalice,care datorita conductibilitatii termice asigura dispersia caldurii,vor avea dimensiunile 35x35 mm.La iesirea din barirele de detonatie se vor monta discuri de explozie avand presiunea de rupere de 1,5 at.Deoarece discurile de explozie au rol deosebit de important in impiedicarea propagarii exploziei, ele se vor verifica periodic si se vor inlocui imediat dupa rupere.

Procese de clorurareGeneralitati

Reactiile de clorurare pot avea loc in faza gazoasa sau in faza lichida.Ca agent de clorurare se foloseste in general clor,dar se pot folosi sicompusi clorurati ca acid clorhidric sau acid hipocloros.

In general,reactiile de clorurare sunt exoterme degajand cantitati insemnate de caldura (23-27 kcal/mol).Aditia clorului la etilena are loc cu o degajare de caldura de 42 kcal/mol.Eliminarea caldurii din mediul de reactie este o problema esentiala, deoarece prin acumularea caldurii se poate ajunge la incendiu si explozie.

In cazul reactiilor de clorurare in faza gazoasa,controlul temperaturiieste mai greu de realizat din cauza dificultatilor de repartitie si eliminare a caldurii de reactie.De aceea,cand se lucreaza in faza gazoasa preluarea caldurii de reactie se realizeaza folosind un diluant gazos cum ar fi:-aburul,-azotul-acidul clorhidric.Alteori se lucreaza cu un dizolvant lichid inert din punct de vedere chimic ca:-tetraclorura de carbon-cloroform-dicloretan etc.Astfel, clorurarea directa a acetilenei nefiind posibila din cauza pericolului de explozie (cu acetilena clorul formeaza amestecuri ce explodeaza sub actiunea luminii) reactia se realizeaza prin barbotarea acetilenei si a clorului intr-un dizolvant lichid cum este tetracloretanul,care este continuu recirculat.Clorurarea in faza lichida permite un control mai riguros al reactiei si

prezinta ca atare un pericol mai redus de explozie. In schimb,lucrandu-se cu cantitati mari de lichide organice inflamabile,eventualele explozii datorite patrunderii aerului peste produsul incalzit sunt insotite de incendii.Reactiile de clorurare au loc la temperaturi cuprinse intre 40 si 500°C.

In general,in faza de vapori se lucreaza la temperaturi ridicate.Astfel,clorurarea benzenului in faza de vapori se realizeaza la400°C,pe cand in faza lichida reactia are loc la 40°C in prezenta decatalizatori (fier sau aluminiu).

In cazul reactiilor in faza gazoasa,prin acumularea caldurii de reactie,se poate atinge usor temperatura de autoaprindere a substantei organice supuse clorurarii (580°C pentru benzen).Pentru scaderea temperaturii de clorurare se foloseste clorurareachimica sau actiunea catalizatorilor.Catalizatorii cei mai intrebunitati sunt clorura ferica (FeCl3),clorura de cupru (CuCl2),carbunele,fierul.

Procedeele fotochimice se aplica in faza gazoasa,cat si in faza lichida.Drept sursa luminoasa se folosesc lampi de mercur.Substanta organica supusa clorurarii circula prin tevi de sticla pirex sau cuart, dispuse in jurul sursei luminoase. Clorurarea fotochimica prezinta avantajul unei initieri rapide fara a fi necesara preincalzirea substantei organice organice. Orice defectiune poate constitui o sursa de aprindere a substantei organice.Din punct de vedere chimic reactiile de clorurare se impart in douacategorii:-de aditie

-de substitutie.Etanseizarea aparaturii este o problema de mare importanta mai ales cand se lucreaza la temperaturi inalte.Ori in multe cazuri pericolul de incendiu si explozie este legat de neetanseitatile aparaturii,ca urmare a coroziunii chimice.Patrunderea aerului prin crearea unui vacuum in interiorul reactorului sau scurgerii de vapori de substante organice, permite formarea de amestecuri explozive.Introducerea atomului de clor in molecula substantei organice are un efect ignifug,ceea ce face ca produsul clorurat sa devina mai putin inflamabil decat substanta organica supusa clorurarii. Astfel,benzenul are temperatura de inflamabilitate -15°C,in timp ce produsul clorurat,clorbenzenul, are temp. de inflamabilitate de 28,5°C.O mare parte din produsii clorurati sunt substante inflamabile.Astfel,clorura de vinil este un gaz care formeaza cu aerul amestecuriexplozive in limitele 4 - 22% volum,clorura de etil in limitele 7,5-55%volum.Un mare pericol de incendiu il constituie operatia de distilare asolutiilor clorurate in scopul indepartarii substantelor organice sau produselor de clorurare incompleta.Astfel, la distilarea fractiei uleioase, obtinute la clorurarea alcoolului, se separa alcool nereactionat si produsi clorurati inferiori care pot forma cu aerul amestecuri explozive.De asemenea la condensarea clorului cu clorbenzenul pentru obtinerea DTT-ului un pericol important il constituie operatia de distilare a solutiei clorbenzenice pentru indepartarea clorbenzenului nereactionat.

In scopul prevenirii incendiilor si exploziilor la procesele de clorurare in faza gazoasa se impun o serie de masuri-In primul rand pentru eliminarea caldurii de reactie se aplica diluareaamestecurilor de reactie,folosind un execes mare de clor.Astfel,in procesul de clorurare a metanului pentru obtinerea tetraclorurii de carbon se foloseste un raport clor/metan de 8/l,in volume.In prima faza la 500°C excesul de clor serverste ca diluant,iar in a doua faza,la temperaturi mai joase,se introduce treptat o noua cantitate de metan (corespunzator clorului ramas) utilizanduse drep dilaut acidul clorhidric gazos format in prima faza.In cazul clorurarii etilenei la clorura de vinil,diluarea amestecului gazos se face cu azot.-Pentru eliminarea rapida a caldurii de reactie se folosesc reactoare detip multitubular cu suprafata mare de schimb de caldura.In cazul mentinerii temperaturii de reactie cu ajutorul circulatie de ulei cald, exista pericolul de aprindere al uleiului; ca urmare, se va cauta a se inlocui,unde este posibil,sistemul de racire cu ulei,cu sistem de apa sub presiune.-Din cauza coroziunii puternice,instalatiile industriale de clorurare infaza gazoasa se contruiesc din fonta silicioasa,plumb sau nichel.Cand nu se poate evita umiditatea,se utilizeaza cuart,ceramica sau tantal.Rezultate bune se obtin cu reactoare din nichel sau tantal.Aparatura de reactie se prevede cu discuri de explozie confectionate cu plumb.-Inainte de introducerea reactantilor instalatia se sufla cu azot pentruindepartarea aerului.Tot in scopul evitarii patrunderii aerului din exterior se mentine o usoara suprapresiune in sistemul de reactie.

-Reactoarele de clorurare in faza gazoasa se amplaseaza de regula inaer liber.-Conducerea operatiei se faci din camera de comanda.-Raportul dintre reactanti se regleaza automat.-Mentinerea stricta a temperaturii se realizeaza cu regulatoare.-Depasirile de temperatura se semnalizeaza.-Daca la analiza gazelor de reactie se constata prezenta oxigenului inseamna ca reactorul are neetansitati datorite coroziunii, in caz ca se opreste instalatia si se inlatura defectiunile.Pentru prevenirea pericolelor in procesele de clorurare in faza lichida se impun de asemenea o serie de masuri.-Sectiile de fabricatie se amplaseaza in cladiri corespunzatoaregradului de explozie respectiv.-Cloruratoarele,utilajele ce prezinta pericolul cel mai mare,seamplaseaza in camere speciale,izolate,construite din materiale rezistente la foc.-Conducerea procesului se face dintr-o incapere izolata de restulfabricatiei.In zona de vapori a cloruratoarelor se introduce azot pentru preintampinarea formarii vacuumului.-Cloruratoarele si alte vase ce contin cantitati mari de substanta organica se leaga un vas de avarie pentru golire rapida in caz de incendiu.-Cloruratoarele se prevad cu posibilitati de racire in exterior cu apasau soda.Mentinerea temperaturii de reactie se realizeaza cu ajutorul unui regulator,ce actioneaza asupra debitului de clor.O atentie deosebita se va acorda manipularii produsilor clorurati.

-Fractiunea clorurata uleioasa obtinuta in urma clorurarii alcooluluieste un produs inflamabil.Transvazarea ei in reactorul de distilare se face numai sub presiune de azot.-La distilarea clorbenzenului se va tine seama ca aceasta,pe langafaptul ca este inflamabil, are si un efect narcotic.Inaintea inceperii operatiei de distliare intreaga aparatura se sufla cuazot.Pentru stingerea incendiilor in procesele de clorurare in fazagazoasa se foloseste azotul si aburul.Nu se va folosi bioxidul de carbon, intrucat acesta formeaza cu carbunele incandescent oxid de carbon, care cu clorul formeaza fosgen – un gaz foarte toxic.La clorurare se prevede posibilitatea inundarii cu azot. Ca masurasuplimentara se prevad conducte de abur cu racorduri si furtunuri flexibile.La procesele de clorurare in faza lichida se poate folosi ca agent destingere, spuma chimica.Se recomanda instalatii fixe de stingere cu abur cu ajutorul carora se creaza perdele de abur,ce impiedica propagarea flacarilor.In timpul stingerii incendiilor in instalatiile de clorurare nu trebuie uitat ca clorul este un gaz toxic.Se vor lua masuri corespunzatoare de protectie a servantilor.

Clasificarea substantelor explozive.

Criterii folosite in clasificarea acestor substante:

A. Criteriul grupei functionale

B. Criteriul modului de descompunereC. Criteriul utilizarilorD. Criteriul nivelului de risc

Criteriul grupei functionale

Conform acestei clasificari exista grupari caracteristice care introduse in molecula, confera acesteia un caracter exploziv.Fiecare grupa corespunde unei clase de substante.

Clase semnificative:-nitroderivati- se obtin prin substituirea unuia sau mai multor atomide hidrogen din molecula(molecula aromatica sau alifatica) cu una sau mai multe grupari NO2(nitro).-esterii nitrici- se obtin prin substituirea unuia sau mai multor grupari OH in molecule de alcooli, cu una sau mai multe grupari O-NO2-nitraminele- se obtin prin substituirea atomului de hidrogen legat la cel de azot cu o grupare NO2 avand ca rezultat radicalul nitramina N- NO2-clorati si perclorati- sunt saruri ale acidului cloric HClO3 si ale acidului percloric HClO4-compusi cu legatura − N = N − si − N ≡ N − ; acestei clase ii apartin derivatii diazoici, compusii care contin radicalul azida N3 si substantele care contin un lant de 3-4 atomi de azot-cloramidele- se obtin prin substituirea uneia sau mai multor atomi de hidrogen legati direct de atomul de azot cu atomi de clor cu obtinerea de grupari N-Cl.-compusi cu legaturi C=N si C ≡ N − din acesta clasa fac parte fulminatii-compusi care contin mai multe grupari explozofore

Criteriul modului de descompunere

Functie de acest criteriu exista:-explozivi sau High Explosives- acele substante explozive care isielibereaza cantitatea de energie in timpul descompunerii prin detonatie

-pulberi si propergoli sau explozivi slabi, Low Explosives- acele substante care isi elibereaza cantitatea de energie, in timpul descompunerii, prin deflagratie.-compozitii pirotehnice- acele substante explozive a caror transformare specifica este combustia.

Intre deflagratie si combustie nu exista diferente fundamentale,ambele procese se propaga cu viteze subsonice, singura deosebire consta in faptul ca presiunea la care se produce combustia este presiunea atmosferica.

Criteriul utilizarilor

Conform acestui criteriu, explozivii se clasifica in:-explozivi de initiere: sunt folositi pentru amorsarea transformarii explozive a altor grupe de explozivi, deoarece initierea lor necesita cantitati mici de energie.Se mai numesc si explozivi primari.Principala forma de transformare exploziva este detonatia.In conditii normale si in cantitati mici ei pot produce si deflagratie.

Cei mai importanti din grupa sunt:-fulminatii de metale grele: de mercur, de argint-azotura de plumb, azotura de argint-stifnatul de plumb si tetrazenul-explozivi brizanti: se utilizeaza pentru realizarea incarcaturilor de explozie in diferite munitii si mijloace explozive. Forma predominanta de actionare este detonatia, determinata de o puternica actiune exterioara care se realizeaza cu ajutorul unor substante explozive folosite la initiere. Din acest motiv mai poarta denumirea de substante explozive secundare.

Exemple de substante:-nitroderivati din seria aromatica: trotil, acid picric, tetril, dinitrobenzen-nitratii sau esterii acidului azotic: nitroglicerina, nitratii de celuloza-amestecurile explozive-pulberile

Se utilizeaza ca si incarcaturi de propulsie pentru rachete.Forma lor predominanta de transformare este deflagratia.Se clasifica in:a) pulberi negreb) pulberi coloidalec) pulberi compozite-compozitii pirotehniceReprezinta amestecurile mecanice de cel putin 3 componenti:a)carburantb)oxidantc)liantcare au ca principala forma de transformare exploziva combustia, a carei viteza variaza functie de efectul pirotehnic.

Criteriul nivelului de risc

In fiecare tara exista reglementari cu privire la impartirea materialelor periculoase pe clase de risc care corespund diferitelor grade de pericol.O data cu cresterea schimburilor comerciale, a fost necesar sa se elaboreze reglementari internationale care sa fie aplicate si respectate de catre toate statele.

Conform acestor norme exista urmatoarele grupe:-grupa 1.1: substante si articole care prezinta risc de explozie in masa.-grupa 1.2: substante care prezinta pericol prin efectul de proiectare a schijelor si daramaturilor, dar la care nu exista riscul unei explozii in masa-grupa 1.3: substante care prezinta pericol de incendiu si un risc redus in ceea ce priveste efectele undei de soc si nu prezinta pericol de explozie in masa.-grupa 1.4; substante care nu prezinta risc semnificativ- substante care prezinta risc moderat de incendiu, deci nu au o contributie importanta la dezvoltarea unui incendiu.-grupa 1.5: substante foarte putin sensibile care prezinta pericol deexplozie in masa; prezinta o probabilitate redusa de initiere sau de tranzitare de la deflagratie la detonatie.

-grupa 1.6: substante deosebit de insensibile care nu prezinta pericol de explozie in masa. Substantele sunt extrem de insensibile , iar probabilitatea de initiere accidentala este neglijabila.

ARDEREA

In conditii obisnuite arderea reprezinta un process de oxidare sau deasociere a substantelor combustibile cu oxigenul din aer, proces insotit de caldura si lumina.

Arderea este o reactie de oxidare rapida a unui substante in prezentaoxigenului din atmosfera cu dezvoltare de caldura,si in general,insotita de lumina.Se cunosc insa si substante care ard fara prezenta oxigenului din aer,ca de exemplu acetilena comprimata, clorura de azot, precum si altesubstante compuse.

In anumite conditii aceste substante pot exploda cu degajare de caldura si aparitie de flacari.

Procesul este posibil numai daca sunt intrunite urmatoarele conditii:-a)existenta substantelor si materialelor combustibile: prezenta substantelor care intretin arderea (oxigen,substanta care cedeaza oxigen);-b)realizarea temperaturii de aprindere.→Lichidele nu ard ci numai vaporii acestora,care se formeaza dupa ce se depaseste temperature de inflamabilitate.→Materialele combustibile solide se aprind si ard in general,mult mai greu decit lichidele si gazele combustibile,deoarece pentru aprinderea lor este nevoie de un aport mare de caldura din exterior,

degajarea substantelor combustibile volatile prin distilare facindu-se mai incet.

Cel mai important efect fizic produs in urma arderii este temperaturacare creste pe masura ce arderea se intensifica. Deseori cresterea temperaturii substantelor combustibile determina schimbarea starii deagregare a acestora. Fara aceste schimbari nu este posibila arderea.Deaceea,inainte de ardere corpurile solide se transforma in stare lichida sigazoasa sau numai gazoasa.

Procesul de ardere pentru materialele si substantele combustibile:a)solide b)lichide si c)gazoase se desfasoara la fel si se produce in “trei faze”:-oxidarea-aprinderea-arderea propriu-zisa.Datorita oxidarii gazelor si vaporilor,caldura se acumuleaza in mod continuu, fapt care conduce la marirea vitezei reactiilor, la aprindereamaterialului si aparitia flacarilor.

La baza conceptelor actuale despre mecanismul reactiilor de ardere seafla teoria reactiilor in lant.Aceasta teorie presupune formarea in timpul reactiei de oxidare a radicalilor liberi,care in urma reactiei cu alte molecule formeaza radicali noi,ce reactioneaza la rindul lor cu moleculele neutre.

Temperatura de ardere se poate defini prin: temperatura minima la care un combustibil solid sau lichid arde pina la epuizare.

Temperatura teoretica de ardere corespunde unei arderi fara pierderide caldura in exterior si este mai ridicata decit temperatura reala de ardere.

Temperaturile de ardere pe timpul incendiilor sunt direct influentatede:- puterea calorifica a materialului combustibil care arde- cantitatea de caldura ramasa in spatiul incendiat- de modul cum se produce arderea.

Viteza de ardere reprezinta cantitatea de combustibil care se consuma prin ardere, in unitatea de timp si de suprafata.

Din punct de vedere al tipului de reactie se deosebesc:- arderi complete- arderi incomplete.Detalii:Arderea completa se produce numai atunci cind substanta arde complet, existand o cantitate suficienta de oxigen pentru procesul deoxidare. Ca produsi de ardere rezulta dioxid de carbon,vapori de apa sibioxid de carbon.

Arderea incompleta are loc cand substanta combustibila nu arde inintregime, deoarece nu are la dispozitie intreaga cantitate de oxigen.

Produsi ai arderii:-oxid de carbon-alcool-vapori de apa-compusi organici complecsi.

Din punct de vedere al posibilitatilor de percepere, arderile se poate clasifica in:1)Ardere cu flacara,care este o combustie in faza gazoasa cu emisie de lumina – cea mai des intilnita.2)Ardere cu incandescenta – combustia fara flacara a unui material combustibil,cu emisie de lumina vizibila la suprafata acestuia.3)Arderea mocnita – combustia unui material fara emisie de lumina vizibila,adesea pusa in evidenta de fum si de cresterea temperaturii.

Din punct de vedere al propagarii flacarii, arderile poate fi:1) Arderea uniforma (deflagratie) care se propaga cu viteza relativ redusa (de la cativa centimetri/ sec la 1m/sec).Se caracterizeaza printr-o transmitere de caldura in mod uniform, de lastratul care arde la stratul vecin. Arderile uniforme au loc, in general, in spatii deschise, unde accesul oxigenului spre zona de ardere se face in mod constant.2) Ardere rapida (detonatie) are loc, in general in spatii inchise, undese dezvolta cu viteze foarte mari (1 - 4 km/s), propagarea flacarilor fiind insotita de o unda de compresiune care inainteaza, in functie de substanta care arde, cu aceeasi viteza pe o distanta pina 1m, ca apoi datorita arderii si dilatarii produselor de ardere, propagarea sa se accelereze.

Clasificarea substantelor din punct de vedere al combustibilitatii lor

Combustibilitatea reprezinta proprietatea unui material de a seaprinde si de a arde in prezenta aerului, contribuind la cresterea cantitatii de caldura dezvoltata de incendiu.

Materialele si elementele de constructie se clasifica – conform STAS11357 – 1990 – din punct de vedere al combustibilitatii in doua grupe:- incompatibile – Co – cele care sub actiunea focului sau a temperaturilor inalte: a)nu se aprind, b)nu ard mocnit si c)nu se carbonizeaza;- combustibile – care, functie de proprietatea lor de a se aprindeusor sau greu si de capacitatea de a contribui la dezvoltarea incendiului se clasifica in 4 clase de combustibilitate;C1 – practic neinflamabile;C2 – dificil neinflamabile;C3 – mediu inflamabile;C4 – usor inflamabile.Materialele din grupele C1 – C2 sunt definite ca greu combustibile arderea avand loc numai in cazul existentei unei surse exterioare de foc sau de temperaturi inalte.

Substante care se aprind spontan in contact cu aerul la temperaturanormala (substante piroforice)

Sunt considerate substante piroforice:-fosforul alb-fosforul rosu-metalele alcaline (sodiu, potasiu s.a.)-hidruri de siliciu-unii compusi organici ai anumitor metale-sulfura de fier-pulberile de aluminiu, de zinc, de titan, de zirconiu s.a.

Aceste substante reactioneaza puternic cu oxigenul din aer, cu degajari importante de caldura, capabile sa initieze procesul de autoaprindere in conditii normale

de temperatura. Astfel, fosforul alb se autoaprinde la circa 45ºC.Cantitatea de caldura degajata este in unele cazuri atat de mare incat provoaca aprinderea unor materiale din apropiere.Pulberea de zirconiu cu particule avand diametrul sub 3 μm se poate aprinde spontan la temperatura camerei. La diametre mai mari ale particulelor sau in cazul spanului, zirconiul nu are tendinta de autoaprindere, chiar la incalzire pana la incandescenta.Si alte metale, in stare de dispersie avansata (suprafata specifica maimare), capata proprietati piroforice, dependente de gradul de macinare sau faramitare, avand suprafata libera mai mare in contact cu oxigenul din aer.Prezenta umiditatii constituie un alt factor favorizant.

Exemple:-autoaprindere pulberii de aluminiu, a sulfurii de fier s.a..-un exemplu semnificativ il reprezinta autoaprinderea sulfurii de fierFeS2 (pirita), fenomen observat in fabrici de acid sulfuric sau depozite chimice.Reactiile de oxidare a piritei in contact cu oxigenul atmosferic au loc cu degajarea unor cantitati importante de caldura:FeS2 + O2 → FeS + SO2 222, 27 kJFeS + 3/2 O2 → FeO + SO2 49 kJIn prezenta umiditatii are loc reactia:2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O → 2 FeSO4 + 2 H2SO4Sulfatul de fier care se formeaza, marind volumul, provoaca fisurareasi faramitarea piritei, fapt care favorizeaza procesul de autoaprindere al piritei, asa cum s-a aratat mai sus.Actiunea de oxidare a fierului este puternic exoterma, putand duce la

atingerea incandescentei unor conducte, rezervoare sau elemente deinstalatii, la contactul cu aerul (revizii dupa o perioada indelungata defunctionare).Metalele piroforice reactioneaza cu intensitati variate cu clorul si altihalogeni, precum si cu substante halogenate de origine organica.Foarte violente sunt si reactiile metalelor piroforice cu substante organice si anorganice oxidante.Metalele piroforice alcaline intra in reactii energice cu:-sulful-fosforul-arseniul.Pulberile de aluminiu si de magneziu se autoaprind in contact cu tetraclorura de carbon si cu hidrocarburile clorurate. Fenomenul se explica prin formarea unor compusi intermediari metaloorganici foarte susceptibili la autoaprindere.Pulberea de titatn se autoaprinde in contact cu acidul azotic fumans.

Substante care se aprind spontan in contact cu apa

In aceasta categorie sunt incluse:-oxidul de calciu-carbura de calciu (carbidul)-fosfura de calciu si de sodiu-pulberea de aluminiu-metalele alcaline.Prin reactia acestor substante cu apa se eliberea o cantitate mare de caldura, care poate provoca aprinderea materialelor combustibile din apropiere prin aducerea lor la temperatura de autoaprindere.

La contactul metalelor alcaline sau a pulberii de aluminiu cu apa se formeaza hidrogen, caldura de reactie degajata fiind suficienta pentru aprinderea acestuia. De exemplu in cazul sodiului:2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2Metalele alcaline se autoaprind la temperaturi care depasesc cu putinpunctul lor de topire. Temperatura de autoaprindere depinde si in acest caz de suprafata specifica, deci de raportul intre suprafata libera si volum.Un exemplu tipic pentru „stingerea varului”. Varul nestins este un praf alb, amorf, puternic higroscopic. Umezit cu apa degaja o mare cantitate de caldura, trecand in hidroxid de calciu. Acest proces (stingerea varului) este insotit de o crestere brusca de temperatura, pana la 300 – 450ºC.Disiparea caldurii poate provoca arsuri, dar si incendierea materialelorcombustibile din apropiere. Reactia care are loc este:CaO + H2O → Ca (OH)2 1155 kJ/kgIn unele conditii avantajoase pentru acumularea caldurii, temperaturapoate creste pana la valoarea de 700 – 800ºC, superioara temperaturii de autoaprindere a majoritatii materialelor uzualte (fan, paie 200 – 220ºC, hartie 180 – 230ºC, lemn 225 – 300ºC etc.). Unele din aceste (paie, saci, hartie, bucati de lemn s.a.) se pot afla in apropierea sau deasupra gropii de var, conditii ce pot favoriza autoaprinderea (deshidratate, preincalzite s.a.).

Recomandari preventive

- Cunoasterea si respectarea stricta a regulilor de depozitare, transport,manipulare si utilizare a substantelor cu actiune reciproca;

- Evidenta precisa a materialelor si substantelor depozitate si aproprietatilor fizico-chimice ale acestora; notificarea cantitatilor periculoase conform prevederilor legale, inclusiv cele ale Comunitatii Europene;- Depozitarea acizilor in incaperi separate, rezistente la foc, cu rafturiantiseismice pentru evitarea deteriorarii ambalajelor si a deversarilor, fara prezenta materialelor combustibile (lemn, talas etc.), cu ventilarea spatiului de depozitare, cu protejarea fata de actiunea razelor solare (in special in aer liber);- Transportarea si depozitarea acizilor cu o puternica actiune oxidantain recipiente metalice;- Ambalarea corespunzatoare a produselor chimice; substantele carereactioneaza chimic nu vor fi ambalate niciodata impreune, iar in timpul transportului si depozitarii nu trebuie sa intre in contact;- Masurarea periodica a temperaturii si gradului de umiditate aproduselor cu tendinta la autoaprindere din depozite (carbuni, produsevegetale, azotat de amoniu etc.);- Ventilarea corecta a spatiilor de depozitate;- Stivuirea corecta a produselor si materialelor in depozite; evitareaunor inaltimi periculoase din punct de vedere al favorizarii fenomenului de autoaprindere;- Inlaturarea diverselor impuritati (hartie, paie, crengi, frunze) dinprodusele depozitate in vrac sau sub diverse forme;- Nepozarea conductelor de abur sau altor tevi incalzite in apropiereamaterialelor depozitate;- Mentinerea unei temperaturi scazute in depozite;

- Asigurarea unei distante suficiente fata de diferite surse de caldura aelementelor de constructie din lemn;

Detectoarele de fum se clasifica din punct de vedere functional in:- detectoare de fum optice,pe pricipiul dispersiei luminii- detectoare de fum optice,pe principiul absortiei luminiiEle sunt sensibile la praful din atmosfera,motiv pentru care se deregleaza

Realizarea unui detector optic,cit mai sensibil,impune:- folosirea unei surse de radiatii cu o lungime de unda cit mai mica posibil a luminii masurate- utilizarea unei surse de radiatii cu lumina puternica la detectoare cu lumina difuza,folosirea unui unghi de dispersie cit mai mare posibil

Detector de flacara realizat in tara; depisteaza si semnalizeaza aparitia unui inceput de incendiu in timpde 2,5 s

Caracteristici:- tensiunea de alimentare 24 V ± 10%- curentul absorbit in repaus 10 mA,iar la actiune 80 mA- timpul de raspuns 1,5± 1 s- dimensiuni de gabarit Ø 205 mm; h=175 mm- distanta maxima la care sesizeaza 7,00 mm- capacitatea contactelor: releul 220 V si 5 A si curent alternativ si 220 V si 3 A curent continuu- poate fi montat in medii cu temperatura de la -10 pina la +45°C si cu umiditate maxima de 85%

Atmosfera in care se monteaza trebuie sa fie fara gaze sau agenti care ar putea sa perturbe buna functionareEste construit dintr-o carcasa,un capac alb si un soclu.In carcasa de forma rotunda se gaseste montat sistemul

optic,format dintr-un obiectiv,un filtru inflarosu,elementul fotosensibil,un fototranzistor si un amplificator.Principiul de functionare are in baza transformarea energiei luminoase in semnale electrice.Detectoarele de acest tip nu trebuie sa reactioneze la lumina solara,lampi incandescente,suprafete metalice calde.Trebuie insa sa functioneze in cazul vibratiilor,socurilor,murdaririi cu uleiuri,praf,umiditate etc.Se utilizeaza acolo unde este posibil sa izbucneasca de la inceput o flacara,incendii de lichide combustibile,la supravegherea haitelor inalte cu vizibilitate redusa,depozite de cherestea,depozite de marfuri etc.Un detector poate supraveghea eficient o suprafata de 500 pina la 1000 m² care trebuie micsorata in cazul materialelor depozitate in rafturi,vizibilitatea fiind redusa.

Detector de incendiu cu bimetal

Detector termostatic,al carui principiu constructiv se bazeaza pe comprimarea,sub presiune mare a doua benzi de metal cu coeficienti de dilatare termica diferiti.Detectorul bimetalic poate fi reglat pentru o temperatura de aproximativ 20 pina la 100°C,cu valoare uzuala de 60°C sau de la 40 pina la 90°C.Detectorul termostatic cu aliaj eutetic este construit in mod obisnuit pentru a detecta si semnaliza atingerea unei temperaturi de 65; 75; 95; 130 sau 280°C,corespunzator punctului de topire al aliajului respectiv.Avind inertia termica mica este indicat a se folosi pentru detectarea incendiilor cu viteze mari de propagare (transformatoare,intrerupatoare in ulei etc.)