Prevenirea incendiilor in industria chimica

Prevenirea incendiilor in industria chimica

A. Materiale colorante

1. Intermediari

Pentru fabricarea colorantilor sintetici se folosesc substante organice complexe, denumite produsi intermediari. Cea mai mare parte a intermediarilor pentru coloranti sunt substante inflamabile, uneori chiar explozive.

Produsii intermediari se pot imparti in urmatoarele grupe principale:

1) Amino-derivatii benzenului, toluenului, xilenului si naftalinei contin una sau mai multe grupe amino (-NH₂). Cei mai de seama reprezentanti sunt: anilina, m-xilidina, x-naftalina, m-fenilen-diamina, benzidina etc.

Toate aminele sunt substante inflamabile. Anilina este un lichid uleios, avand temperatura de inflamabilitate 79 C, iar de autoaprindere 493 C. Fierbe la 184 C. Vaporii formeaza cu aerul amestecuri explozive in limitele 1, 2-8, 3% vol. Este toxica m-xilidina este de asemenea un lichid uleios care se inflameaza la 98 C si se autoaprinde la 545 C. Fierbe la 212 C. Vaporii formeaza amestecuri explozive in limitele 1, 0-2, 7% volum. Celelalte anime sunt substante solide. Benzidina se autoinflameaza la 910 C. Cu clorura de var formeaza o substanta de culoare rosie, care explodeaza la 135 C; x-naftalina se inflameaza la 157 C. Are actiune cancerigena.

2) Nitro-derivatii sunt produsi ce contin una sau mai multe grupe nitro (-NO₂). Mai importanti sunt: dinitro-naftalina, dinitrotoluen, dinitro-clor-benzen etc. Nitro-derivatii sunt substante solide, inflamabile si explozive. Dinitro-toluenul se foloseste chiar la fabricarea exploziviilor. Dinitro-naftalina se aprinde la 216 C. Arderea unei mase importante se poate termina cu o explozie.

3) Nitro-aminele sunt produsi intermediari, care in afara de grupa amino mai contin si grupe nitro. Pentru fabricarea colorantilor, cea mai mare importanta o au: p-nitro-anilina, m-nitro-anilina si m-nitro-p-toluidina. Acestea sunt substante solide, usor inflamabile. Prima se inflameaza la 199 C. In prezenta umiditatii produce nitrarea substantelor organice putand provoca aprinderea lor spontana.

4) Hidroxi-derivatii contin una sau mai multe grupe hidroxil (-OH). Mai importanti sunt: fenolul, resorcina, a si b -naftolul. Fenolul este combustibil.

5) Acizii sulfonici sunt produsi intermediari ce contin grupe sulfonice (-HSO₃). Cei mai utilizati sunt acizii: metalici, sulfanilic, naftionic. Toti acizii sulfonici sunt substante solide. Se oxideaza in aer, mai ales in prezenta sarurilor de fier. Din cauza actiunii corozive se pastreaza in butoaie de lemn.

Alti produsi intermediari sunt derivati ai o-amino-fenolului, cum ar fi acidul picramic, o substanta solida, foarte periculoasa din cauza prezentei intamplatoare in masa ei a acidului picric. Explodeaza prin lovire sau in prezenta unei scantei.

La fabricarea tuturor colorantilor azoici se foloseste azotitul de sodiu (NaNO₂), o substanta solida, care prin incalzire cu acizi diluati trece in acid azotos (HNO₂). Acesta la randul sau, se descompune degajand vapori de oxizi de azot, oxidanti foarte puternici.

Anilina, dimetil-anilina si m-xdilitina, fiind lichide inflamabile nu se vor pastra in sectie decat in cantitati strict necesare. La depozitarea si manipularea acestor substante trebuie sa se evite contactul cu aparate de incalzire si conducte de abur. Anilina varsata se acopera cu rumegus, care dupa ce s-a imbibat, se indeparteaza din sectie. Locul patat se spala cu acid clorhidric diluat, apoi cu apa.

Praful de benzidina si a -naftil-amina ce se degaja in timpul deschiderii butoaielor, incarcarii produsului sio cantaririi, formeaza cu aerul amestecuri explozive. Praful se poate forma si prin uscarea pastei de benzidina risipita pe jos. Ambalajul golit de benzidina se evacueaza din sectie.

Pentru a reduce posibilitatea formarii prafului, p-nitro-anilina si m-nitro-anilina se umecteaza cu apa inainte de incarcare. De asemenea, la pastrarea si manipularea acidului picramic, acesta trebuie sa se gaseasca tot timpul in stare umeda, intr-o incapere special destinata. Vara, cand umiditatea scade, acidul picramic trebuie controlat si daca este necesar, umectat cu apa. In timpul transportului si cantaririi, acidul picramic se va feri de lovituri sau caderi. La manipulare nu se vor folosi unelte din metale tari, care produc scantei. Bucatele de acid picramic cazute pe jos se vor aduna cu grija, iar locul se va spala cu apa.

2. Coloranti azoici

Prin reactii de diazotare si cuplare a diazo-derivatiilor cu un alt produs intermediar se obtine componenta azoica.

a. Diazotarea aminelor. Acest proces consta in tratarea lor cu azotit de sodiu in prezenta acidului clorhidric sau sulfuric.

In cursul procesului de diazotare se dagaja oxizi de azot – oxidanti puternici, care dau cu vaporii a numeroase substante organice, amestecuri explozive. La conducerea gresita a reactiei, in cazul unei temperaturi ridicate a masei de reactie, la incarcarea azotitului in cantitati mai mari decat cele prescrise, precum si la incarcarea prea rapida a acestuia, oxizii de azot se degaja in cantitati mari, prezentand un pericol de incendiu.

Fiind mai grei decat aerul, oxizii de azot pot ramane un timp indelungat pe fundul aparatelor, in gropi, subsoluri, camine de canalizare. Avand in vedere ca produsii intermediari folositi la fabricarea colorantilor azoici sunt substante combustibile sau inflamabile, in prezenta oxizilor de azot are loc la aprinderea lor. Aprinderi pot avea loc si in canale de ventilatie. In cazul aparitiei flacarilor se opreste ventilatorul si se inchide clapeta pentru a impiedica intrarea aerului.

Diazo-derivatii sunt substante solide, nestabile, descompunandu-se prin incalzire. O crestere a temperaturii cu 10 C mareste viteza de descompunere aproximativ de doua ori. In mediul alcalin se formeaza nitrozamine substante mai stabile, care insa la temperaturi inalte se descompun cu explozie.

In stare uscata, diazo-derivatii prezinta pericol de aprindere cu explozii. Diazo-derivatii acizilor picramic si sulfanilic, ai p-nitro-anilinei si m-nitro anilinei se aprind cu explozie prin lovire sau incalzire. De aceea, toate operatiile cu diazoderivati se efectueaza in solutii apoase sau in stare umeda.

Pentru evitarea aprinderii cu explozie a diazo-derivatiilor la transvazarea lor dintr-o cada in alta, se va observa ca solutia sa nu ajunga pe podea sau pe piese incalzite datorita unui furtun rupt sau unui robinet defect. In contact cu o sursa de caldura, diazo-derivatul se usuca si se aprinde in prezenta aerului.

Dupa evacuarea diazo-derivatiilor, cada trebuie spalata cu aer. Daca produsul ramane pe peretii sau pe fundul vasului, pe agitator sau in stuturi, el se usuca cu vremea si se poate aprinde prin lovirea paletelor agitatorului sau la efectuarea lucrarilor de reparatii. Se va verifica ventilul de pe conducta de abur care alimenteaza barbotorul, astfel incat aburul sa nu treaca in barbotor, incalzindu-l. In jurul barbotorului s-ar forma astfel o pelicula de diazo-derivat uscat.

Cand se trece de la productia unui colorant la altul, cada de diazotare se umple cu apa. In cazul diazo-derivatului acidului picramic, cada se umple cu apa dupa fiecare operatie, ramanand astfel pana la diazotarea urmatoare.

b. Cuplarea diazo-derivatiilor. Reactia de autocuplare se efectueaza de obicei la 0-15 C, deoarece la temperaturi mai ridicate majoritatea diazo-derivatiilor sunt nestabili.

Cantitatile de produsi intermediari pentru cuplare trebuie sa fie cele indicate in regulamentul de fabricatie. O cantitate prea mica de componenta azoica duce la formarea de nitrozamine, produsi de descompunere a diazo-derivatiilor in execes. Pe langa faptul ca o parte din diazo-derivatii se pierd, prezenta nitrozaminelor in colorant prezinta un pericol de aprindere cu explozie la operatiile ulterioare de uscare si macinare a colorantului.

Daca se intrerupe cuplarea inainte de a fi terminata, atunci produsii intermediari si in primul rand diazo-derivatul raman in colorant si se aprind cu explozie la prelucrarea ulterioara.

c. Precipitarea si filtrarea. Colorantii se precipita din solutiile apoase prin salefiere sau acidulare. Uneori colorantii se incalzesc inainte de precipitare. In acest caz se va respecta temperatura prescrisa, deoarece la temperaturi ridicate colorantii azoici se descompun.

Filtrarea colorantilor azoici prezinta pericol de incendiu. In cazul in care colorantul se usuca pe panza filtrelor-presa diazo-derivatul continut in colorant se poate aprinde, datorita unei supraincalziri sau prin lovire. Se impune ca, dupa filtrae, panza sa fie mentinuta in stare umeda.

3. Colorantii de sulf

Se obtin prin topirea unor produsi intermediari din grupa nitro-derivatiilor si a hidoxi-aminelor cu sulf sau polisulfuri. Se folosesc dinitro-naftalina, dinitro-toluenul, dintro-clor-benzenul, dinitro-fenolul etc. Toti acesti intermediari sunt substante inflamabile, care pot forma amestecuri explozive.

ESEU: Pompele rotative comandate electronic (Bosch) ESEU: Confectionarea Garniturilor Din Materiale Textile

Unele topiri ale colorantilor cu sulf in stare calda sunt capabile de autoaprindere in contact cu aerul.

In procesul de fabricatie a colorantilor cu sulf se degaja cantitati insemnate de hidrogen sulfurat, un gaz inflamabil si toxic. Pulberea de sulf care se utilizeaza pentru topituri formeaza cu aerul amestecuri explozive. Acumularea sulfului in canalele de ventilatie poate provoca aprinderea. Se impune un control riguros al locurilor de acumulare a sulfului si indepartarea lui periodica.

4. Conditionarea colorantilor

a. Uscarea colorantilor. Aceasta se efectueaza in uscatoare cu aer cald, abur sau gaze de ardere. Temperatura cea mai ridicata la care se poate usca un colorant fara pericol de descompunere se numeste temperatura limita de uscare. Ea se variaza pentru diferiti coloranti de la 70 C pana la 240 C.

Toti colorantii azoici se descompun intre 100 si 250 C. La o temperatura mai inalta colorantii azoici ard in prezenta aerului. De aceea, unii coloranti care prezinta pericol mare de incendiu, cum ar fi brunul acid de crom K, inainte de uscare si macinare se amesteca cu saruri minerale. Cel mai utilizat in acest scop este sulfatul de sodiu. Daca in colorant raman diazo-derivati sau nitro-zamine, pot avea loc aprinderi cu explozie, chiar la temperaturi mai scazute decat temperatura limita.

b. Macinarea colorantilor. Aceasta este insotita de praf care formeaza cu aerul amestecuri explozive. Inflamabilitatea si explozivitatea colorantilor creste in cazul prezentei in molecula a doua sau mai multe grupe nitro (-NO₂). Prezenta in molecula colorantului sulfonice (-HSO₃), precum si adaosurile de saruri minerale (clorura sau sulfat de sodiu) contribuie la reducerea inflamabilitatii.

In sectiile de macinare trebuie sa existe instalatii eficace de ventilatie. Nu se admite un sistem general de ventilatie pentru toate sectiile, intrucat oxizii de azot din sectia de diazotare pot provoca aprinderea prafului de colorant din sectia de macinare.

B. Lacuri si vopsele

1. Materii prime si auxiliare

Pentru fabricarea lacurilor si vopselelor se folosesc pigmenti, uleiuri sicative, dizolvanti, rasini sintetice si plastifianti.

a. Pigmenti. Acestia sunt de obicei substante de origine minerala: oxizi sau saruri de metale grele (oxizi de zinc, fier, plumb, carbonat bazic de plumb cromat bazic de plumb) grafit, negru de fum, pulberi aluminiu etc. Se folosesc de asemenea pigmentii organici.

Macinarea pigmentilor, in special a celor organici, este o operatie periculoasa, deoarece particulele fine de pigmenti rezultate din macinare pot forma cu aerul amestecuri explozive. La fabricarea pigmentului verde, prin amestecarea mecanica in kollerganguri a galbenului de crom (cromat de plumb) cu albastru de fier (ferocianura ferica), s-au observar cazuri de aprindere, insotite de explozii.

Pentru stingere se prevad in apropiere lazi cu baritina (sulfat de bariu). Acest mijloc de stingere este eficient si prezinta avantajul ca pigmentul nu se strica, baritina fiind in general folosita ca pigment de diluare.

Dintre toti pigmentii, negrul de fum prezinta pericol deosebit. Are temperatura de inflamabilitate 180 C, iar de autoaprindere intre 242 si 400 C in functie de procedeul de fabricatie folosit. Are tendinta de autoaprindere in urma umezirii cu apa, in contact cu uleiuri vegetale sau oxidanti. Prin ardere, degaja o cantitate mare de oxid de carbon, a carui toxicitate este bine cunoscuta.

Pericolul de aprindere al pulberilor de aluminiu a fost aratat in cap. IX.

b. Uleiuri sicative. Acestea au tendinta de a se autoaprinde. Capacitatea de autoaprindere este determinata de cifra de iod, crescand odata cu aceasta. Temperatura lor de aprindere ete cuprinsa intre 180 si 250 C, iar cea de autoaprindere intre 340 si 400 C. Uleiurile sicative sunt mai usoare decat apa si insolubile in ea; de aceea pentru stingere se foloseste spuma si apa pulverizata.

c. Solventi. Cei mai uzuali sunt: hidrocarburile aromatice (benzen, toluen), alcoolii (metilic, etilic), esterii (acetat de etil, de amil, cetone etc. ), substante usor inflamabile.

d. Rasini. Sunt folosite la fabricarea lacurilor. Pot fi naturale (colofoniu, selac) sau sintetice (vinilice, acrilice, fenolice, pe baza de celuloza etc. ).

e. Plastifianti. Cei mai utilizati sunt: camforul, tricrezilfosfatul, dibutil-ftalatul, butil-sebacatul etc.

Pericolul de aprindere a rasinilor sintetice si al plastifiantilor este aratat in subcapitolul: Materiale plastice.

2. Vopsele

Sunt suspensii de pigmenti intr-un liat (lac, ulei sau apa). Se deosebesc vopsele de email, ulei sau apa.

Vopselele de email preparate cu lacuri de nitroceluloza sunt usor inflamabile, avand temperatura de aprindere sub 28 C. Vopselele perclorvinilice si policlorvinilice utilizeaza ca solventi acetona, acetatul de butil, toluenul in proportie de 12-62%.

Vopselele de ulei se prepara prin frecarea pigmentilor cu uleiuri sicative. Vopsele de apa nu prezinta pericol de incendiu.

Inflamabilitatea vopselelor depinde de natura solventului si de baza peliculogena. La fabricarea vopselelor frecate, incendiile pot apare ca urmare a aprinderii vaporilor de solventi in cazul cand se lasa nefrecate amestecuri de vopsele uscate si uleiuri. In industrie au fost cazuri de aprindere a amestecurilor de pigmenti de crom cu ulei de in. Amestecurile preparate trebuie sa fie trecute cel putin odata prin masina de frecat si numai dupa aceea pot fi lasate timp indelungat.

3. Lacuri

a. Lacuri de ulei. Acestea sunt constituite din uleiuri sicative polimerizate sau oxidate, din rasini sau solventi.

Procesul de fabricare a lacurilor de ulei prezinta pericol de incendiu legat de: curatirea serpentinelor de abur a cazanelor pentru fierberea uleiurilor de pelicula de ulei carbonizat; scurgeri de ulei pe peretii exteriori ai cazanelor in timpul incarcarii lor; revarsarea uleiurilor in timpul fierberii ca urmare a spumarii; macinarea si cernerea colofoniului si sulfului; introducerea ingredientelor si a solventului.

Ca masura de prevenire se recomanda: curatirea serpentinelor cazanelor cu spacuri de materiale neferoase sau demontarea serpentinelor si curatirea lor in afara sectiei; incarcarea cazanelor cu ajutorul pompelor pentru a se evita scurgerile; spargerea spumei cu ajutorul unor dispozitive cu actionare mecanica si evitarea contactului uleiului incalzit cu substante oxidante; cernerea sulfului si colofoniului nu se va face in sectia de preparare a lacurilor; se interzice amestecarea in prealabil a sulfului si colofoniului, intrucat se autoaprind usor; pentru prevenirea incendiilor se introduce mai intai colofoniu, iar apoi dupa completa inglobare a acestuia, sulful; introducerea solventului peste ulei este o operatie periculoasa; temperatura uleiului trebuie sa fie mai mica de 170 C cand se foloseste ca solvent terebentina, 160 C pentru white-spirit, 140 C pentru xileni.

Folosirea apei pentru stingere este contraindicata, deoarece aruncata peste ulei fierbinte produce spumarea si imprastierea uleiului.

b. Lacuri de spirt. Sunt solutii alcoolice de rasini naturale sau sintetice. Aceste lacuri fac parte din categoria lichidelor usor inflamabile. Temperatura lor de aprindere este de 14-16 C.

c. Lacuri de nitroceluloza. La prepararea lacului de nitroceluloza se folosesc ca solventi acetona, acetatul de metil, acetatul de amil, substante avand temperatura de inflamabilitate sub 28 C.

Trebuie avut in vedere si pericolul descompunerilor nitrocelulozei uscate. De aceea, in aceasta sectie pardoseala trebuie sa fie curata si sa nu aiba crapaturi in care sa se acumuleze nitroceluloza.

Pentru stingerea lacurilor de nitroceluloza se folosesc: apa pulverizata, spuma sau nisip.

C. Cauciucuri sintetice

1. Monomerii

Pentru fabricarea cauciucurilor sintetice se folosesc ca materii prime butadiena si izoprenul. Pentru obtinerea unor copolimeri (cauciuc butadien-stirenic si butadien-acrilonitrilic) se folosesc pe langa butadiena, stirenul si acrilonitrilul.

a. Butadiena. Acesta este un gaz care la temperatura obisnuita are densitate 1, 87. Se pastreaza in stare lichefiata sub presiune. Temperatura de aprindere a vaporilor este sub 50 C, iar cea de autoaprindere 423 C. Limitele de explozie sunt 1, 6-10, 8% volum.

Se obtine in mod curent prin dehidrogenarea butanului si butenei sau ca produs secundar la piroliza hidrocarburilor. La temperatura la care are loc dehidrogenarea (600 C), butadiena polimerizeaza si se descompune termic. Pentru a evita descompunerea butadienei trebuie micsorata presiunea partiala a vaporilor de butena. Aceasta se poate realiza prin crearea unui vid in reactor sau prin diluarea cu abur. Se va folosi ultima metoda deoarece in cazul vidului este posibila patrunderea aerului in reactor prin neetanseitati, ceea ce ar permite formarea unor amestecuri explozive cu gazele de reactie, aflate la o temperatura superioara celei de aprindere.

Regenerarea catalizatorului se face cu aer cald si abur supraincalzit. Dupa terminarea operatiei de regenerare cu aer cald, reactorul se sufla cu abur supraincalzit, pentru a indeparta aerul, care ar forma amestecuri explozive cu vaporii de butan sau butena. In cazul regenerarii cu abur supraincalzit, trebuie avut in vedere ca acesta reactioneaza cu carbunele depus pe catalizator, formand un gaz de apa (amestec hidrogen si oxid de carbon). De aceea in conducta de evacuare a gazelor se prevede posibilitatea introducerii de bioxid de carbon.

In unele cazuri se folosesc solutii cupro-amoniacale pentru extractia butadienei din amestecul de gaze ce formeaza fractia C₄. Daca fractia C₄ provine de la piroliza benzinei, ea contine acetilena, capabila sa formeze cu cuprul compusi explozivi. In acest caz fractia trebuie purificata de acetilena inainte de a fi supusa extractiei. Aceasta se face prin hidrogenarea fractiei si trecerea acetilenei in compusi mai putin nesaturati.

b. Izoprenul. Acesta este un lichid incolor cu densitatea 0, 861. Este foarte volatil, temperatura de fierbere fiind 34 C. Vaporii sunt mai grei decat aerul (densitatea fata de aer 2, 4). Se depoziteaza in in rezervoare fara comunicare directa cu atmosfera. Pentru a micsora tensiunea de vapori, in timpul verii vaporii se racesc cu un agent frigorific. Se inflameaza la -45 C si se autoaprinde la 400 C.

Se obtine prin deshidrogenarea pentanului sau din butadiena si formaldehida, substante ce prezinta pericol de aprindere. La depozitarea izoprenului, vaporii, fiind neinhibati, pot forma polimeri in conductele de aerisire sau supapele de siguranta, provocand infundarea acestora.

c. Stirenul si acrilonitrilul. Acestia se obtin prin dehidrogenarea etilbenzenului, respectiv amonoliza propilenei. Pericolul de aprindere si masurile de prevenire la fabricatia acestor monomeri au fost descrise in capitolul VI B. Procese de oxidare.

2. Polimeri

Cauciucul sintetic este o substanta combustibila. Are tendinta de autoaprindere. Proprietatile diferitelor tipuri de cauciuc legate de pericolul de incendiu sunt indicate in tabelul 11.

Tabelul 11.

Temperatura de aprindere si autoaprindere ale diferitelor tipuri de cauciuc

La temperaturi inalte cauciucul se descompune, cu degajarea unor cantitati mari de gaze combustibile. Din aceasta cauza, la depozitarea cauciucului, un incendiu poate fi insotit de explozii.

Procesul de polimerizare in vederea obtinerii cauciucului sintetic poate avea loc in bloc sau in emulsie.

a. Polimerizarea in bloc. Acest proces este o operatie periculoasa. Aceasta se explica prin prezenta unei cantitati mari de butadiena lichida, sub presiune, in vasele de polimerizare. Pericolul de incendiu se datoreste pe de o parte formarii unor concentratii explozive de vapori de butadiena si aer, iar pe de alta parte, umectarii sodiului care serveste drept catalizator.

Reactia de polimerizare estre insotita de degajarea unei cantitati mari de caldura, astfel incat o racire insuficienta poate duce la cresterea temperaturii si presiunii si la scapari de vapori de butadiena. In plus, temperaturile ridicate favorizeaza formarea unui polimer spongios, de culoare galbena, capabil de a se autoaprinde in aer datorita unei oxidari intense.

O degajare intensa de gaze in incapere poate avea loc si datorita unei degazari insuficiente a polimerului. Descarcarea vaselor de polimerizare, fara umplerea prealabila cu azot, nu este admisa.

Un pericol important il prezinta operatia de introducere a sodiului in vasele de polimerizare, datorita umectarii acestuia sau producerii de scantei prin lovire. Pericolul se micsoreaza considerabil daca se inlocuieste sodiul cu un amestec catalitic format din: sodiu, cauciuc, creta, parafina etc. Aceasta pasta nu se aprinde de la flacara sau in prezenta umditatii. La curatirea vaselor de polimerizare de resturile de polimer, muncitorii trebuie sa aiba la indemana prosoape curate, pentru stergerea transpiratiei.

b. Polimerizarea in emulsie. Acest proces este mult mai putin periculos din punct de vedere al incendiilor, iar procesul de coagulare a latexulu nu prezinta in general nici un pericol.

Trebuie avut in vedere ca diclor-etanul folosit ca substanta regulatoare este inflamabil. Pe de alta parte initiatorii reactiei de polimerizare (peroxizi, persulfati, apa oxigenata) sunt substante oxidante. Pastrarea lor in acceasi incapere nu este admisa.

In vasul de polimerizare, temperatura trebuie mentinuta constanta. O crestere accidentala a temperaturii duce la cresterea presiunii si la scapari de gaze in incaperi. Pentru degazarea latexului de moromer nereactionat nu trebuie folosit aerul comprimat, ci abur.

D. Materiale plastice

1. Prelucrarea materialelor plastice

Operatiile de prelucrare a materialelor plastice prezinta pericol de incendiu. Foile din materiale plastice se aprind mai repede decat materialele compacte, formate prin turnare sau injectie. Nu se cunosc cazuri de autoaprindere a materialelor plastice, cu exceptia celuloidului. Foile din materiale plastice pot fi facute greu combustibile prin incorporarede agenti ignifugi.

Foile din materiale plastice se incarca usor cu electricitate statica, ceea ce poate constitui o sursa de aprindere in cazul manipularii lor in apropierea unor lichide combustibile.

Ca plastifianti pentru mase plastice se folosesc o serie de lichide combustibile (dimetil-ftalat, dibutil-ftalat, tricrezil-fostfat, dibutil-sebacat) avand temperatura de aprindere cuprinsa intre 150 si 230°C . La alegerea plastifiantilor se tine seama ca acestia sa aiba un punct de fierbere cat mai ridicat (minimum 200 C la 4 mm Hg) deoarece altfel, in timpul prelucrarii ei se volatilizeaza formand vapori inflamabili. In masura in care este posibil, se vor intrebuinta plastifianti neinflamabili, cum sunt derivatii clorurati (bifenil clorurat, parafina clorurata etc. ). In sectie nu se vor pastra decat cantitatile strict necesare de plastifianti. Cantitatile mari se pastreaza in depozite special amenajate.

La incarcarea materialelor pe valturi pentru omogenizare si plastifiere se degaja vapori de plastifianti, care pot forma amestecuri explozive. De aceea, valturile, calandrele si masinile de extrudere se prevad cu ventilatie locala. Pentru stingere se foloseste bioxid de carbon.

In cazul prelucrarii polietilenei sau polistirenului in masini de extrudere si injectie la temperaturi de 200-220 C, acestea se descompun partial (se depolimerizeaza) in etilena, respectiv stiren, a caror inflamabilitate este bine cunoscuta. In zona unde au loc degajari de gaze, la scoaterea obiectului din matrita este necesar sa se prevada o ventilatie locala cu hota.

La prelucrarea celuloidului praf, acesta trebuie umezit imediat, chiar de la locul unde se produce. Deseurile de celuloid trebuie pastrate la rece. In acest scop se introduce in depozit gheata sau bioxid de carbon solid (zapada carbonica). Stabilitatea deseurilor de celuloid trebuie incercata cu o hartie de filtru, impregnata cu o solutie de iodura de potasiu si amidon, care se coloreaza in albastru la descompunerea celuloidului.

Incendiile de foi din materiale plastice, cu exceptia celor de celuloid, se pot atinge cu: spuma, apa sau alti agenti de stingere adecvati.

O combustibilitate mare o poseda materialele plastice spongioase. In practica se folosesc materiale spongioase din polistiren, poliuretani, policlorura de vinil, rasini fenolice, ureo-formaldehice.

Materialele spongioase, in caz de incendiu, devin mai intai plastice prin topire si numai dupa aceea ard intocmai ca hartia.

Mijlocul cel mai eficace de prevenire a incendiilor in sectiile de prelucrare este curatenia, deseurile mici trebuind indepartate din sectie.

2. Polistirenul expandat

La fabricarea placilor de polistiren expandat un pericol deosebit il prezinta butanul folosit pentru gazarea perlelor. Vasele de depozitare si de masura a butanului se prevad cu supape de siguranta, iar pe conductele de evacuare a acestora se monteaza opritoare de flacari.

Marginile si deseurile care rezulta la taierea placilor de polistiren expandat trebuie colectate si depozitate intr-un loc special, de unde ulterior se pot lua si refolosi in productie.

In timpul operatiei de taiere a placilor rezulta praf de polistiren, masinile de taiere trebuie sa aiba puncte de aspiratie plasate in asemenea pozitii, incat majoritatea prafului sa fie colectat. Praful aspirat de ventilatie este retinut pe filtre cu saci.

In prezenta unei surse de aprindere, polistirenul expandat se aprinde mai usor decat cel standard, datorita suprafetei mari de contact cu aerul si urmelor de butan inglobat. Prind ardere se topeste, putand propaga flacara cu multa usurinta.

Pentru inlaturarea acestor inconveniente s-a urmarit obtinerea unui polistiren ignifugat. Ignifugarea se realizeaza prin adaugarea unui amestec de trioxid de antimoniu si parafina clorurata. Pentru ca ingredientii de adere la perlele preexpandate, se adauga ulei alb in proportie de 2%. Amestecul de ingredienti trece printr-un snec de amestecare in buncarul de alimentare a masinii de fabricat placi. Greutatea specifica a polistirenului expandat ignifugat este ceva mai mare decat a produsului obtinut (circa 30 kg/m³). In schimb prezinta avantajului ca se apride mai greu si poate fi folosit ca material izolant in constructii si industrie.

3. Spume poliuretanice

Spumele poliuretanice pe baza de polieteri si toluilendiizocianat avand in constitutia lor chimica un procentaj mare de oxigen sunt considerate ca materiale usor inflamabile. La temperatura camerei se pot aprinde chiar de la un chibrit. Pe baza unor incarcari experimentale a rezultat ca un bloc de dimensiuni 300x100x50 cm, care se aprinde la un colt, cu un chibrit, arde pe toata suprafata in 3-5 min. Structura cu pori fini deschisi favorizeaza propagarea rapida a flacarilor si in interior. O hartie fixata pe bloc favorizeaza propagarea flacarilor. In timpul arderii se produce un fum negru, abundent si se degaja o cantitate mare de caldura.

In ultima vreme s-au semnalat pe plan mondial cazuri de incendii provocate de autoaprinderea spumelor poliuretanice. Aceasta se datoreste in special tendintei de a realiza spume cu greutati specifice reduse prin marirea volumului de apa si toluilendiizocianat.

Pentru a demonstra autoaprinderea spumelor de greutate specifica mica s-au facut experimentari folosind diferite cantitati de apa la 100 parti polieteri. Pentru intocmirea curbei de temperatura s-au folosit termoelemente plasate in mijlocul blocurilor. S-a constatat ca utilizand 5, 5 parti apa la 100 parti polieter nu s-a produs autoaprinderea blocurilor, ci s-a observat doar o coloratie in mijlocul lor. Nici cand s-a marit procentul de toluilendiizocianat temperatura nu s-a ridicat. S-a produs insa o contractie puternica a suprafetei blocurilor fara ca ele sa se autoaprinda. Utilazand insa o reteta cu 6, 5 parti apa in aceleasi conditii, blocurile s-au autoaprins dupa 2, 5 – 3 h. La spumarile are conduc la greutati volumetrice de 20-40 kg/m³, chiar variatii de scurta durata e debitului de amestec poliuretanic au dat nastere la blocuri care s-au autoaprins dupa 2-5 h. In interiorul unor astfel de blocuri s-au gasit si dupa 20 h aglomerari de culoare maro cu temperaturi de 130-135 C.

In incercarile efectuate s-a constat ca supradozarea amestecului de activatori (desmorapid–Co, desmorapid–So) nu a dus la autoaprinderi. Alte incercari experimentale au condus la concluzia ca folosind polieteri ce contin azot, in comparatie cu tipurile normale de polieteri, blocurile de 20-25 cm inaltime si chiar mai mici se pot autoaprinde.

Pentru evitarea fenomenului de autoaprindere se monteaza un aparat corespunzator in sistemul de alimentare a polieterului, care sa opreasca automat masina la limita superioara de apa in polieteri.

Intrucat timpul dintre momentul spumarii si cel al autoaprinderii nu depinde numai de reteta au de greselile de dozare se recomanda folosirea termocuplelor de siguranta, mai ales in cazul spumelor cu greutati volumetrice scazute (20-24 kg/m³). Aceasta numai in cazul spumelor la care se folosesc mai mult de 5, 5 parti apa la 100 parti polieter.

In cazul folosirii pentru spumare a unor activatori cu caracteristici insuficient cunoscute se va urmari indeaproape temperatura, pentru a se evita pericolul de autoaprindere.

Fragmentele ramase dupa taierea blocurilor ca si alte deseuri se vor tine sub observatie, pentru a lua masurile cuvenite in caz de autoaprindere.

La oprirea accidentala a instalatiei, spuma sau materialul rezultat se va evacua imediat intr-un loc special, situtat in exteriorul sectie. Daca la pregatirea acestor loturi s-a dozat gresit cantitatea de polieteri, flacarile pot apare dupa 9-12 min.

Depozitarea blocurilor pe baza de polieteri se va face in incaperi anume amenajate, aflate la distanta fata de alte sectii in care se lucreaza cu materiale inflamabile. Fiecare lot va fi depozitat separat in primele 6-8 h dupa ce a fost produs si controlat daca nu prezinta pericol de autoaprindere.

Avand in vedere ca in timpul incendiilor de spume se degaja cantitati mari de fum, este necesar a se mentine pentru evacuare cai libere de access spre exterior (cat mai simple, fara curbe, suficient de late). Marcarea acestora cu linii colorate s-a dovedit eficienta.

Stingerea unui bloc aprins se realizeaza cu ajutorul apei sub presiune de 6-8 at. Operatia este insa de lunga durata, intrucat este nevoie de timp pana cand apa patrunde in masa spumoasa poliuretanica. Se mai poate utiliza ca agent de stingere spuma mecanica. Cele mai eficiente mijloace de stingere sunt substante pulverulente, stingerea unui bloc realizandu-se in cateva secunde. Experimentarile facute au aratat ca zapada carbonica si bioxidul de carbon gazos nu sunt suficient de eficiente.