ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципы классификации материалов по условиям безопасного применения в жидком кислороде из "Безопасность работы с жидким кислородом" В большинстве рассмотренных ранее работ [1—7, 9] контакт веществ и материалов с жидким кислородом допускается, если они при испытаниях не чувствительны к исследуемому источнику, что подразумевает, по мнению авторов, их взрыво- и пожаробезопасность. Кроме того, что такой подход нередко приводит к ошибочным выводам, требование применения при контакте с жидким кислородом абсолютно безопасных веществ и материалов сильно ограничивает их номенклатуру, что нередко приводит к нерациональным материальным затратам и ухудшению качества выпускаемой продукции, что обусловлено использованием в оборудовании дорогих и менее технологичных, хотя и негорючих, материалов. [c.59] В большинстве рассмотренных работ вывод о возможности применения материала делают без учета реальных условий его работы в изделии (размеров, условий контакта с кислородом, давления кислорода и т. п.). Вид оборудования, в котором данный материал предполагается использовать, и его характерные признаки также не учитываются. К основным недостаткам рассмотренных классификаций следует отнести отсутствие обоснованных принципов неприменимости материалов при контакте с жидким кислородом и узкую направленность рекомендаций. [c.59] Анализ аварий оборудования, работающего с жидким кислородом, показывает, что большинство из них сопровождается взрывным разрушением отдельных узлов или всего изделия. Причиной взрывов оборудования является детонация или сгорание в жидком кислороде различных органических и горючих веществ и материалов. В первом случае причиной разрушения оборудования является сильная ударная волна, во втором — резкое повышение давления в замкнутом объеме в результате испарения больших количеств жидкого кислорода. Аварии, сопровождающиеся взрывным разрушением оборудования, нередко приводят к травматизму обслуживающего персонала. Кроме того, они наносят большой материальный и моральный ущерб. Поэтому применение материала в оборудовании, работающем с жидким кислородом, следует исключать, если последствием его детонации или загорания будут либо травматизм обслуживающего персонала, либо взрывное разрушение оборудования. [c.60] На основании изложенного классифицировать материалы, работающие при контакте с жидким кислородом, можно следующим образом. [c.60] Оценка вероятности загорания оборудования в этих условиях может быть получена в результате измерения параметров, характеризующих способность материалов к воспламенению от внешних источников. Вероятность загорания оборудования определяется вероятностью появления в нем случайного источника зажигания с энергией, равной или больше энергии зажигания материалов, из которых изготовлено оборудование. [c.61] Таким образом, зная энергию зажигания материалов в кислороде, можно разрабатывать оборудование, чувствительность которого к воздействию различных случайных источников энергии известна заранее. Если же изучена закономерность появления в оборудовании источников с различной энергией Е, то вероятность загорания оборудования можно оценить, сравнивая энергии зажигания Рз материалов, из которых оно изготовлено, с энергией случайного источника Е. При Qз = E вероятность загорания материала практически равна вероятности появления источника с энергией Е. [c.61] Оборудование группы Б изготавливается с учетом повышенных против взрывов и пожаров требований. При его конструировании факторы, определяющие безопасность эксплуатации, обязательно учитываются наравне с другими эксплуатационными характеристиками, определяющими общую надежность оборудования. [c.62] Очевидно, что в зависимости от давления кислорода (или условий применения материала в изделии) один и тот же материал может использоваться как в оборудовании группы А, так и в оборудовании группы Б, Например, фторопласт-4 в качестве конструкционного материала может применяться в оборудовании группы А только до давления 2,2 МПа (при меньшем давлении невозможно горение фторопласта-4), а при больших давлениях —в оборудовании группы Б. Изменив условия применения материала, можно значительно расширить границы его безопасного использования. Например, фторопласт-4 можно использовать в качестве уплотнительной прокладки толщиной 1 мм во фланцевом соединении шип — паз (условия применения изменились) в оборудовании группы А до давления 10 МПа. [c.62] Важным моментом в предлагаемой классификации материалов является определение группы оборудования. По-видимому, эту работу следует проводить конструкторско-технологическим службам на основании оценки как технологических особенностей работы оборудования, так и параметров горения материала, определяющих последствия его загорания (скорость горения, поджигающая способность, давление, развивающееся при горении и детонации, и т. д.). Измерение этих параметров дает возможность оценить последствия загорания, а также рассчитать необходимую продолжительность работы различных противопожарных и противовзрывных устройств или систем. [c.62] так и Б, необходимо проведение экономического анализа [20]. [c.63] Критерием для изготовления оборудования из тех или иных материалов может служить стоимость оборудования разных групп с учетом возможных при загорании убытков. Следует изготавливать оборудование, которое по суммарным затратам является более дешевым. При этом необходимо учитывать, что снижение надежности оборудования можно считать обоснованным, если имеется значительный экономический выигрыш. [c.63] Вернуться к основной статье