Горение лвж. Особенности горения материалов и веществ. Класс пожара горючих жидкостей

Легковоспламе­няющиеся жидкости - это жидкости, выделяющие пары при температуре 61°С и ниже, например этиловый эфир, бензин, ацетон, спирт.

Горючие жидкости - это жидкости, температура вспышки которых превышает 61°С. Тяжелые нефтепродукты, такие как дизельное топливо и мазут, считаются горючими жидкостями. Диапазон температур вспышки этих жидкостей 61°С и выше. К горючим жидкостям относятся также неко­торые кислоты, растительные и смазочные масла, температура вспышки которых превышает 61°С.

Характеристики горючести .

Горят и взрываются при смешивании с воздухом не сами горючие жид­кости, а их пары. При соприкосновении с воздухом начинается испарение этих жидкостей, скорость которого увеличивается при их нагревании. Для снижения опасности пожара их следует хранить в закрытых емкостях. При использовании жидкостей надо следить, чтобы воздействие воздуха на них было, по возможности, минимальным.

Взрывы воспламеняющихся паров наиболее часто происходят в огра­ниченном пространстве, таком как контейнер, танк. Сила взрыва зависит от концентрации и природы пара, количества паро-воздушной смеси и типа емкости, в которой находится смесь.

Температура вспышки - это общепринятый и наиболее важный фактор, определяющий опасность, которую представляет горючая жидкость.

Скорости горения и распространения пламени горючих жидкостей не­сколько отличаются друг от друга. Скорость выгорания бензина составляет 15,2-30,5, керосина 12,7-20,3 см толщины слоя в час. Например, слой бензи­на толщиной 1,27 см выгорит через 2,5-5 мин.

Продукты сгорания .

При сгорании горючих жидкостей кроме обычных продуктов сгорания образуются некоторые специфические, свойственные именно этим жидко­стям продукты сгорания. Жидкие углеводороды горят обычно оранжевым пламенем и выделяют густые облака черного дыма. Спирты горят чистым голубым пламенем, выделяя небольшое количество дыма. Горение некото­рых эфиров сопровождается бурным кипением на поверхности жидкости, тушение их представляет значительную трудность. При горении нефтепро­дуктов, жиров, масел и многих других веществ образуется акролеин - силь­но раздражающий токсичный газ.

Тушение .

При возникновении пожара следует быстро перекрыть источник по­ступления горючей жидкости. Тем самым будет приостановлено поступле­ние горючего вещества к огню, а люди занятые борьбой с огнем, смогут воспользоваться одним из ниже перечисленных способов тушения пожара.

Охлаждение. Необходимо охлаждать емкости и районы, находящиеся под воздействием пожара, с помощью распыленной или компактной струи воды из водо-пожарной магистрали.

Тушение. Используют слой пены, закрывающий горящую жидкость и препятствующий поступлению ее паров к огню. Кроме того, к районам, где происходит горение, может подаваться пар или углекислый газ. Отключе­нием вентиляции уменьшают поступление кислорода к пожару.

Замедление распространения пламени. На поверхность горения нужно подавать огнетушащий порошок.

При тушении пожаров, связанных с горением воспламеняющихся жид­костей, следует руководствоваться следующим:

1. При небольшом растекании горящей жидкости необходимо исполь­зовать порошковые или пенные огнетушители либо распыленную струю воды.

2. При значительном растекании горящей жидкости надо применять порошковые огнетушители пенные или распыленные струи воды. Защиту оборудования, находящегося под воздействием огня, следует осуществлять с помощью струи воды.

3. При растекании горящей жидкости по поверхности воды, необходимо, прежде всего, ее ограничить. Если это сделать удалось, нужно создать слой пены, покрывающий огонь. Кроме того, можно пользоваться распы­ленной струей воды,

4. Для предотвращения выхода продуктов сгорания из смотровых и мерительных лючков необходимо использовать пену, порошок, высоко- или среднекратную пену, распыленную струю воды, подаваемую горизон­тально, поперек отверстия, пока его нельзя будет закрыть.

5. Для борьбы с пожарами в грузовых танках следует применять, па­лубную систему пенотушения и (или) систему углекислотного тушения или систему паротушения, если они имеются. Для тяжелых масел можно ис­пользовать распыленную воду.

6. Для тушения пожара на камбузе надо применять углекислотные или порошковые огнетушители.

7. Если горит оборудование, работающее на жидком топливе, необхо­димо применять пену или распыленную воду.

Краски и паки

Хранение и использование большинства красок, лаков и эмалей, кроме тех, которые имеют водяную основу, связано с высокой пожарной опасностью. Масла, содержащиеся в масляных красках, сами по себе не являются легковоспламеняющимися жидкостями. Но в состав этих красок обычно входят воспламеняющиеся растворители, температура вспышки которых может составлять всего 32°С. Все остальные компонен­ты многих красок также являются горючими. То же относится к эмалям и масляным лакам.

Даже после высыхания большинство красок и лаков продолжает оста­ваться горючими, хотя воспламеняемость их значительно снижается при испарении растворителей. Воспламеняемость сухой краски фактически за­висит от воспламеняемости ее основы.

Характеристики горючести и продукты сгорания .

Жидкая краска горит очень интенсивно, при этом выделяется большое количество густого черного дыма. Горящая краска может растекаться, так что пожар, связанный с горением красок, напоминает горение масел. В свя­зи с образованием плотного дыма и выделением токсичных паров при ту­шении горящей краски в закрытом помещении, следует пользоваться дыха­тельными аппаратами.

Пожары красок часто сопровождаются взрывами. Поскольку краски обычно хранятся в плотно закрытых банках или барабанах вместимостью до 150-190 л, пожар в районе их хранения может легко вызвать нагревание барабанов, в результате чего эти емкости могут разорваться. Краски, со­держащиеся в барабанах, при наличии источников воспламенения мгно­венно воспламеняются и при наличии кислорода в воздухе взрываются.

Тушение .

Поскольку жидкие краски содержат растворители с низкой температу­рой вспышки, для тушения горящих красок вода не всегда эффективна. Для тушения пожара, связанного с горением большого количества краски, не­обходимо применять пену. Воду можно использовать, чтобы охладить ок­ружающие поверхности. При загорании небольших количеств краски или лака можно употреблять пенные, углекислотные или порошковые огнету­шители. Для тушения сухой краски можно пользоваться водой.

1.3 Пожары класса "С"

Газы

Любой газ, который способен гореть при нормальном содержании кислорода в воздухе (около 21 %), следует считать горючим газом. Воспла­меняющиеся газы и пары горючих жидкостей способны гореть только то­гда, когда их концентрация в воздухе находится в пределах диапазона го­рючести, а смесь (горючий газ + кислород воздуха) подогрет до температу­ры воспламенения.

В газах молекулы не связаны друг с другом, а находятся в свободном движении. Вследствие этого газообразное вещество не имеет собственной формы, а принимает форму той емкости, в которую оно заключено.

Как правило, горючие газы хранят и перевозят на судах в одном из следующих трех состояний: сжатом; сжиженном; криогенном.

Сжатый газ - это газ, который при нормальных температуре и давле­нии (+20°С; 740 мм.рт.с) полностью находится в газообразном состоянии в емкости под давлением

Сжиженный газ - это газ, который при нормальных температурах частично находится в жидком, а частично в газообразном состоянии в ем­кости под давлением.

Криогенный газ - это газ, который сжижен в емкости при температуре значительно ниже нормальной и при низких и средних давлениях.

Основные опасности .

Опасности, которые представляет газ, находящийся в емкости, отли­чаются от тех, которые возникают при выходе газа из нее. Остановимся на каждой из них в отдельности, хотя они могут существовать одновременно.

Опасности ограниченного объема. При нагревании газа в ограниченном объеме (баллон, цистерна, танк и др.) его давление возрастает. При нали­чии большого количества теплоты давление может повыситься настолько, что станет причиной разрыва емкости и утечки газа. Кроме того, при со­прикосновении с огнем может уменьшиться прочность материала емкости, что также может привести к разрыву емкости.

Взрыв может произойти при отсутствии предохранительных устройств или в случае, если они не сработают. Причиной взрыва также может быть быстрое повышение давления в емкости, когда предохранительный клапан не в состоянии обеспечить снижение давления с такой скоростью, которая предотвратила бы создание давления, способного вызвать взрыв. Танки и баллоны могут, кроме того, взрываться при снижении их прочности в ре­зультате соприкосновения пламени с их поверхностью. Орошение поверх­ности емкости водой позволяет предупредить бурный рост давления, но не гарантирует предотвращения взрыва, особенно если пламя воздействует и на стенки емкости.

Разрыв емкости. Разрывы емкостей, содержащих сжиженные воспла­меняющиеся газы, под воздействием пожаров нередки. Этот тип разруше­ния называется взрывом расширяющихся паров кипящей жидкости. При этом, как правило, разрушается верхняя часть емкости, где она соприкаса­ется с газом.

Большинство взрывов происходит, когда емкость заполнена жидко­стью от половины до примерно трех четвертей высоты. Небольшая ем­кость, не имеющая изоляции, может взорваться через несколько минут, а очень большая емкость, даже если она не охлаждается водой, лишь через несколько часов. Неизолированные емкости, в которых находится сжижен­ный газ, можно защитить от взрыва, орошая их водой. На верхней части емкости, где находятся пары, должна поддерживаться водяная пленка.

Опасности, связанные с выходом газа из ограниченного объема. Эти опасности зависят от свойств газа и места их выхода из емкости.

Токсичные или ядовитые газы опасны для жизни. Если они выходят наружу вблизи пожара, они преграждают доступ к огню людям, которые ведут борьбу с огнем, или вынуждают их пользоваться дыхательными ап­паратами.

Кислород и другие газы-окислители не являются горючими, но они могут вызывать воспламенение горючих веществ при температуре ниже обычных.

Попадание газа на кожу вызывает обморожение, которое может иметь серьезные последствия при длительном воздействии. Кроме того, при воз­действии низких температур многие материалы, такие как углеродистая сталь и пластмассы, становятся хрупкими и разрушаются.

Выходящие из емкости воспламеняющиеся газы представляют опас­ность взрыва и пожара или того и другого одновременно. Выходящий газ при скоплении и смешивании с воздухом в ограниченном пространстве взрывается. Газ будет гореть, не взрываясь, при скоплении газовоздушной смеси в количестве, недостаточном для взрыва, или при очень быстром воспламенении, или если он находится в неограниченном пространстве и может рассеиваться. При вытекании горючего газа на открытой палубе может произойти пожар. Но при вытекании очень большого количества га­зов в окружающий воздух, судовая надстройка может настолько ограни­чить его рассеивание, что произойдет взрыв. Этот тип взрыва называется взрывом на открытом воздухе. Так взрываются сжиженные не криогенные газы, водород и этилен.

Тушение .

Пожары, связанные с загоранием воспламеняющихся га­зов можно тушить с помощью огнетушащих порошков или компактных струй воды. Для некоторых видов газов следует применять углекислый газ и хладоны. При пожарах, вызванных возгоранием горючих газов, большую опасность для людей, ведущих борьбу с огнем, представляет высокая тем­пература. Кроме того, существует опасность, что газ будет продолжать вы­ходить и после тушения пожара, что может вызвать возобновление пожара и взрыв. Порошок и струя воды создают надежный тепловой экран, в то время как углекислый газ и хладоны не могут создать барьера для теплово­го излучения, образующегося при горении газа.

Рекомендуется дать газу возможность гореть до тех пор, пока его по­ток можно будет перекрыть у источника. Не следует делать попыток поту­шить пожар, если это не приведет к прекращению потока газа. До тех пор, пока поток газа к пожару нельзя остановить, усилия людей, ведущих борь­бу с пожаром, следует направить на защиту окружающих горючих мате­риалов, которые могут воспламениться под воздействием пламени или вы­сокой температуры, развивающейся во время пожара. В этих целях обычно используют компактные или распыленные струи воды. Как только прекра­тится поступление газа из емкости, пламя должно потухнуть. Но если по­жар был потушен до окончания истечения газа, необходимо следить за пре­дупреждением возгорания выходящего газа.

Пожар, связанный с горением сжиженных воспламеняющихся газов, таких как сжиженные нефтяной и природный газы, может быть взят под контроль и потушен посредством создания плотного слоя пены на поверх­ности растекшегося горючего вещества.

1.4 Пожары класса "D"

Металлы

Принято считать, что металлы не воспламеняются. Но в ряде случаев они могут способствовать усилению пожара и пожарной опасности. Искры от чугуна и стали могут воспламенить находящиеся вблизи горючие мате­риалы. Размельченные металлы могут легко воспламениться при высоких температурах. Некоторые металлы, особенно в размельченном виде, при определенных условиях склонны к самовоспламенению. Щелочные метал­лы, такие как натрий, калий и литий, бурно реагируют с водой, выделяя водород, при этом образуется теплота, достаточная для воспламенения во­дорода. Большинство металлов в форме порошка могут воспламениться подобно облаку пыли; при этом возможен сильный взрыв. Кроме того, ме­таллы могут стать причиной травм людей, ведущих борьбу с пожаром, в виде ожогов, увечий и отравлений токсичными парами.

Многие металлы, например кадмий, под воздействием высокой темпе­ратуры, возникающей во время пожара, выделяют ядовитые пары. При ту­шении любых пожаров, связанных с горением металлов, всегда следует пользоваться дыхательными аппаратами.

Характеристики некоторых металлов .

Это легкий серебристо-белый металл, мягкий, легкоплавкий (плотность 0,862 г/см 3 , температура плавления 63.6°С). Калий относится к группе щелочных металлов. На воздухе быстро окисляется: 4К + О 2 = 2 К 2 О. В контакте с водой реакция проходит бурно, со взрывом: 2К + 2 H 2 O = 2 КОН + Н 2 . Реакция протекает с выделением значительного количества тепла, которого достаточно для поджигания выделяющегося водорода.

Алюминий.

Это легкий металл, хорошо проводящий электричество. В обычной форме он не представляет никакой опасности в случае возникновения по­жара. Его температура плавления 660°С. Это достаточно низкая темпера­тура, так что при пожаре может произойти разрушение незащищенных элементов конструкций, изготовленных из алюминия. Алюминиевые стружки и опилки горят, а с алюминиевым порошком связана опасность сильного взрыва. Алюминий не может самовоспламеняться и считается не­токсичным.

Чугун и сталь.

Эти металлы не считаются горючими. В составе крупных изделий они не горят. Но стальная «шерсть» или порошок могут воспламениться, а по­рошкообразный чугун под воздействием высокой температуры или пламе­ни - взорваться. Чугун плавится при 1535°С, а обычная конструкционная сталь при 1430°С.

Это блестящий белый металл, мягкий, тягучий, способный де­формироваться в холодном состоянии. Он используется как основа в легких сплавах для придания им прочности и пластичности. Температура плавле­ния магния 650° С. Порошок и хлопья магния легко воспламеняются, но в твердом состоянии его надо нагреть до температуры превышающей его температуру плавления, прежде чем он воспламенится. Затем он горит очень сильно, сверкающим белым пламенем. При нагревании магний бурно реагирует с водой и всеми видами влаги.

Это прочный белый металл, легче стали. Температура плавления 2000°С. Он входит в состав стальных сплавов, обеспечивая возмож­ность применения их при высоких рабочих температурах. В небольших из­делиях он легко воспламеняется, а его порошок - сильное взрывчатое вещество. Однако большие куски представляют малую пожарную опасность.

Титан не считается токсичным.

Тушение .

Тушение пожаров, связанных с горе­нием большинства металлов, представляет значительные трудности. Часто эти металлы бурно реагируют с водой, что приводит к распространению пожара и даже взрыву. Если горит небольшое количество металла в огра­ниченном пространстве, рекомендуется дать возможность ему выгореть до конца. Окружающие поверхности следует защитить, используя воду или другое подходящее огнетушащее вещество.

Для тушения пожаров металлов используют некоторые синтетические жидкости, но на судне их, как правило, нет. Определенного успеха при борьбе с такими пожарами позволяет добиться применение огнетушителей с универсальным огнетушащим порошком. Такие огнетушители обычно имеются на судах.

С разным успехом для тушения пожаров металлов употребляют песок, графит, различные порошки и соли. Но ни один из способов тушения нель­зя считать полностью эффективным для пожаров, связанных с горением любою металла.

Вода и огнетушащие вещества на водяной основе, такие как пена, не должны применяться для тушения пожаров горючих металлов. Вода может вызвать химическую реакцию, сопровождающуюся взрывом. Даже если химической реакции не происходит, капли воды, попадающие на поверх­ность расплавленного металла, будут разлагаться со взрывом и разбрызги­вать расплавленный металл. Но, в некоторых случаях, можно осторожно применять воду: например, при горении больших кусков магния можно по­давать воду на те участки, которые еще не охвачены огнем, для их охлаж­дения и предупреждения распространения пожара. Воду никогда не следует подавать на сами расплавленные металлы, ее нужно направлять на районы, находящиеся под угрозой распространения пожара.

Это связано с тем, что вода, попавшая на расплавленный металл, диссоциируется, выделяя водород и кислород 2H 2 O ® 2H 2 + O 2 . Водород в зо­не пожара сгорает со взрывом.

1.5 Пожары класса "Е"

Электрооборудование

Неисправности электрооборудования, которые могут стать причиной пожара .

1. Короткое замыкание.

Когда повреждается изоляция, разъединяющая два проводника, проис­ходит короткое замыкание, при котором сила тока велика. В сети возника­ет электрическая перегрузка и опасный перегрев. При этом возможен по­жар.

Это пробой электрическим током воздушного зазора в цепи. Такой за­зор может быть создан умышленно (включением выключателя) или случай­но (например, при ослаблении контакта на клемме). В обоих случаях при возникновении дуги происходит интенсивный нагрев и возможно разбра­сывание горячих искр и раскаленного металла, при попадании которых на горючие вещества возникает пожар.

Кроме того, в процессе эксплуатации судового электрооборудования могут быть другие причины возникновения пожара, такие как переходное сопротивление, перегрузки, а также пожары, вызванные нарушениями пра­вил технической эксплуатации электроустановок и агрегатов: оставление без надзора включенных электронагревательных приборов, контакт нагре­тых частей электроприводов к сгораемым предметам (ткани, бумага, древе­сина) и другие причины.

Опасности, связанные с пожарами электрооборудования .

1. Электрошок.

Электрошок может наступить в результате соприкосновения с предме­том, который находится под напряжением. Смертельной величиной силы токи, протекающего через человека, является 100 mA (0,1A). Людям, веду­щим борьбу с пожаром, угрожают две опасности: во-первых, передвигаясь в темноте или в дыму, они могут дотронуться до проводника, находящегося поя напряжением; во-вторых, струя воды или пена может стать проводни­ком электрического тока от находящегося под напряжением оборудования к людям, подающим воду или пену. Кроме того, опасность и сила электрошока возрастают, когда люди, тушащие пожар, стоят в воде.

Во время пожара электрооборудования значительная часть травм при­ходится на ожоги. Ожоги могут быть следствием непосредственного кон­такта с горячими проводниками или электрооборудованием, либо попада­ния на кожу искр, разлетающихся от них, либо воздействия электрической дуги.

3. Токсичные пары, выделяющиеся при горении изоляции.

Изоляция электрических кабелей обычно изготовляется из резины или пластмассы. При горении они выделяют токсичные пары, а поливинилхлорид, известный также под названием ПВХ, выделяет хлористый водород, воздействие которого на легкие может иметь очень серьезные последствия. Кроме того, считается, что это способствует интенсификации пожаров и увеличивает опасности, связанные с такими пожарами.

Тушение .

Если пожар распространился на ка­кое-либо электрооборудование, необходимо обесточить соответствующую цепь. Но независимо от того, обесточена цепь или нет, при тушении пожа­ра нужно использовать только вещества, не проводящие электрический ток, такие как огнетушащий порошок, углекислый газ или хладон. Люди, веду­щие борьбу с пожаром класса "Е", должны всегда считать, что электриче­ская цепь находится под напряжением. Применение воды ни в какой форме не допускается. В помещении, где горит электрооборудование, следует пользоваться дыхательными аппаратами, поскольку горящая изоляция вы­деляет токсичные пары.

ПОЖАРНАЯ ТАКТИКА

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ

Тема: Пожар и его развитие

Архангельск, 2015

Литература:

2. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123 ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

3. Теребнев В.В., Подгрушный А.В.Пожарная тактика – М.:- 2007 г.

Я.С. Повзик. Справочник РТП. Москва. 2000 г.

5. Я.С. Повзик. Пожарная тактика. Москва. Стройиздат. 1999 г.

6. М.Г.Шувалов. Основы пожарного дела. Москва. Стройиздат. 1997 г.

Учебные вопросы:

1. Вопрос Общее понятие о процессе горения. Условия, необходимые для горения (горючее вещество, окислитель, источник воспламенения) и его прекращения. Продукты горения. Полное и неполное горение. Краткие сведения о характере горения твердых горючих материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, газов, горючих смесей паров, газов и пылей с воздухом

2. Вопрос

Общее понятие о процессе горения. Условия, необходимые для горения (горючее вещество, окислитель, источник воспламенения) и его прекращения. Продукты горения. Полное и неполное горение. Краткие сведения о характере горения твердых горючих материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, газов, горючих смесей паров, газов и пылей с воздухом.

Горением называется всякая реакция окисления, при которой выделяется тепло и наблюдается свечение горящих веществ или продуктов их распада.

Для возникновения горения необходимы определенные условия, а именно совмещение в одном месте в одно время трех основных составляющих:

· горючего вещества, в виде горючих материалов (дерево, бумага, синтетические материалы, жидкое топливо и т.д.);

· окислителя, в качестве которого при горении веществ чаще всего выступает кислород воздуха, кроме кислорода окислителями могут быть химические соединения, содержащие кислород в своем составе (селитра, перхлориты, азотная кислота, окислы азота) и отдельные химические элементы: хлор, фтор, бром;

· источника воспламенения, постоянно и в достаточном количестве поступающего в зону горения (искра, пламя).

источник зажигания

О 2 горючее вещество

Отсутствие одного из перечисленных элементов делает невозможным возникновение пожара или приводит к прекращению горения и ликвидации пожара.

Большинство пожаров связано с горением твердых материалов, хотя начальная стадия пожара может быть связана с горением жидких и газообразных горючих веществ, используемых в современном промышленном производстве.

Воспламенение и горение большинства горючих веществ происходит в газовой или паровой фазе. Образование паров и газов из твердых и жидких горючих веществ происходит в результате нагревания. При этом жидкости кипят с испарением, а с поверхности твердых происходит улетучивание, разложение или пиролиз материалов.

Твердые горючие вещества при нагревании ведут себя по разному:

· некоторые (сера, фосфор, парафин) плавятся;

· другие (дерево, торф, каменный уголь, волокнистые материалы) разлагаются с образованием паров, газов и твердого остатка угля;

· третьи (кокс, древесный уголь, некоторые металлы) при нагревании не плавятся и не разлагаются. Выделяющиеся из них пары и газы смешиваются с воздухом и при нагревании окисляются.

Свечение пламени происходит оттого, что излучается свет раскаленными частицами углерода, которые не успевают сгореть.

Смесь горючего вещества с окислителем называется горючей смесью. В зависимости от агрегатного состояния горючей смеси, горение может быть:

Гомогенным (газ-газ);

Гетерогенным (твердое-газ, жидкость газ).

При гомогенном горении горючее и окислитель перемешаны, при гетерогенном имеют поверхность раздела.

В зависимости от соотношения в горючей смеси окислителя и горючего вещества различают два вида горения:

· полное горение – горение бедных смесей, когда окислителя значительно больше горючего вещества и образующиеся продукты не способны к дальнейшему окислению – углекислый газ, вода, оксиды азота и сера.

· неполное горение – горение богатых смесей, когда окислителя значительно меньше горючего вещества, происходит неполное окисление продуктов разложения веществ. Продукты неполного горения – угарный газ, спирты, кетоны, кислоты.

Признаком неполного горения является дым, представляющий собой смесь парообразных, твердых и газообразных частиц. В большинстве случаев на пожарах наблюдается неполное горение веществ и сильное выделение дыма.

Возникновение горения может произойти несколькими путями:

· вспышка – быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождаемое образованием сжатых газов. Она не всегда приводит к возгоранию, так как выделяющегося тепла не хватает;

· возгорание – возникновение горения под действием внешнего источника зажигания;

· воспламенение – возгорание с применением пламени;

· самовозгорание – возникновение горения под действием внутреннего источника зажигания (теплоэкзо-термических реакций).

· самовоспламенение – самовозгорание с появлением пламени.

Характеристика горючих веществ

Вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, называются горючими в отличие от веществ, которые на воздухе не горят и называются негорючими. Промежуточное положение занимают трудно горючие вещества, которые возгораются при действии источника зажигания, но прекращают горение после удаления последнего.

Все горючие вещества делятся на следующие основные группы.

1. Горючие газы (ГГ) - вещества, способные образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 50° С. К горючим газам относятся индивидуальные вещества: аммиак, ацетилен, бутадиен, бутан, бутилацетат, водород, винилхлорид, изобутан, изобутилен, метан, окись углерода, пропан, пропилен, сероводород, формальдегид, а также пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

2. Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) - вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки не выше 61° С (в закрытом тигле) или 66° (в открытом). К таким жидкостям относятся индивидуальные вещества: ацетон, бензол, гексан, гептан, диметилфорамид, дифтордихлорметан, изопентан, изопропилбензол, ксилол, метиловый спирт, сероуглерод, стирол, уксусная кислота, хлорбензол, циклогексан, этилацетат, этилбензол, этиловый спирт, а также смеси и технические продукты бензин, дизельное топливо, керосин, уайтспирт, растворители.

3. Горючие жидкости (ГЖ) - вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 61° (в закрытом тигле) или 66° С (в открытом). К горючим жидкостям относятся следующие индивидуальные вещества: анилин, гексадекан, гексиловый спирт, глицерин, этиленгликоль, а также смеси и технические продукты, например, масла: трансформаторное, вазелиновое, касторовое.

4. Горючие пыли (ГП) - твердые вещества, находящиеся в мелкодисперсном состоянии. Горючая пыль, находящаяся в воздухе (аэрозоль), способна образовывать с ним взрывчатые смеси. Осевшая на стенах, потолке, поверхностях оборудования пыль (аэрогель) пожароопасна.

Горючие пыли по степени взрыво- и пожароопасности делятся на четыре класса.

1-й класс - наиболее взрывоопасные - аэрозоли, имеющие нижний концентрационный предел воспламенения (взрываемости) (НКПВ) до 15 г/м 3 (сера, нафталин, канифоль, пыль мельничная, торфяная, эбонитовая).

2-й класс - взрывоопасные - аэрозоли имеющие величину НКПВ от 15 до 65 г/м 3 (алюминиевый порошок, лигнин, пыль мучная, сенная, сланцевая).

3-й класс - наиболее пожароопасные - аэрогели, имеющие величину НКПВ, большую 65 г/м 3 и температуру самовоспламенения до 250° С (табачная, элеваторная пыль).

4-й класс - пожароопасные - аэрогели, имеющие величину НКПВ большую 65 г/м 3 и температуру самовоспламенения, большую 250° С (древесные опилки, цинковая пыль).

Ниже приводятся некоторые характеристики горючих веществ, необходимые для прогнозирования аварийных ситуаций.

Показатели взрыво-пожароопасности горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей

Таблица 1.

Температура вспышки - наименьшая температура жидкости, при которой около ее поверхности образуется паро-воздушная смесь, способная вспыхивать от источника и сгорать, не вызывая при этом устойчивого горения жидкости.

Верхний и нижний концентрационные пределы взырваемости (воспламенения) - соответственно максимальная и минимальная концентрация горючих газов, паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей, пыли или волокон в воздухе, выше и ниже которых взрыва не произойдет даже при наличии источника инициирования взрыва.

Аэрозоль способна взрываться при размерах твердых частиц менее 76 мкм.

Верхние пределы взрываемости пыли весьма велики и внутри помещений практически трудно достижимы, поэтому они не представляют интереса. Например, ВКПВ пыли сахара составляет 13.5 кг/м 3 .

ВВ - взрывоопасное вещество - вещество, способное к взрыву или детонации без участия кислорода в воздухе.

Температура самовоспламенения - самая низкая температура горючего вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

Общее понятие о пожаре. Краткая характеристика явлений, происходящих на пожаре. Опасные Факторы пожара и их вторичные проявления. Классификация пожаров. Газовый обмен на пожаре. Условия, способствующие развитию пожара, основные пути распространения огня.

Пожар – неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. (№ 69-ФЗ «О пожарной безопасности» от 21.12.1994 г.).

Пожаром считается неконтролируемое горение вне специального очага , наносящее материальный ущерб (справочник РТП, П.П. Клюс, В.П.Иванников).

Пожар представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий помимо горения общие явления, характерные для любого пожара независимо от его размеров и места возникновения (массо-и теплообмен, газообмен, дымообразование). Эти явления взаимосвязаны и развиваются во времени и пространстве. Только ликвидация горения может привести к их прекращению.

Общие явления могут привести к возникновению частных явлений, т.е. таких, которые могут или не могут происходить на пожарах. К ним относятся: взрывы, деформация и обрушение технологических аппаратов и установок, строительных конструкций, вскипание или выброс нефтепродуктов из резервуаров и др.

Также пожар сопровождается социальными явлениями, наносящими обществу не только материальный, но и моральный ущерб. К ним относятся гибель людей, термические травмы, отравления токсичными продуктами горения, возникновение паники. Это особая группа явлений, вызывающая значительные психологические перегрузки и стрессовые состояния у людей.

Признаки пожара:

– процесс горения;

– газообмена;

– теплообмена.

Они изменяются во времени, пространстве и характеризуются параметрами пожара.

К основным факторам, характеризующим возможное развитие процесса горения на пожаре, относятся: пожарная нагрузка, массовая скорость выгорания, линейная скорость распространения пламени по поверхности горящих материалов, интенсивность выделения тепла, температура пламени и др.

Под пожарной нагрузкой понимают массу всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в помещении или на открытом пространстве, отнесённую к площади пола помещения или площади, занимаемой этими материалами на открытом пространстве (кг/м 2).

Скорость выгорания – потеря массы материала (вещества) в единицу времени или горения (кг/ м 2 с).

Линейная скорость распространения горения – физическая величина, характеризуемая поступательным движением фронта пламени в данном направлении в единицу времени (м/с).

Под температурой пожара в ограждениях понимают среднеобъёмную температуру газовой среды в помещении.

Под температурой пожара на открытых пространствах – температуру пламени.

На пожаре выделяются газообразные, жидкие и твёрдые вещества. Их называют продуктами горения, т.е. веществами, образовавшимися в результате горения. Они распространяются в газовой среде и создают задымление.

Дым – дисперсная система из продуктов горения и воздуха, состоящая из газов, паров и раскаленных частиц. Объём выделившегося дыма, его плотность и токсичность зависят от свойств горящего материала и от условий протекания процесса горения.

Дымообразование на пожаре – количество дыма, м 3 /с, выделяемого со всей площади пожара.

Концентрация дыма – количество продуктов горения, содержащихся в единице объёма помещения (г/м 3 , г/л, или в объёмных долях).

Площадь пожара (S П) – площадь проекции поверхностного горения твёрдых и жидких веществ и материалов на поверхность земли или пола помещения.

Площадь пожара имеет свои границы : периметр и фронт.

Периметр пожара (P П) – это длина внешней границы площади пожара.

Фронт пожара (Ф П) – часть периметра пожара, в направлении которой происходит распространение горения.

Формы площади пожара

Круговая форма площади пожара (рис. 2) встречается, когда пожар возникает в глубине большого участка с пожарной нагрузкой и при относительно безветренной погоде распространяется во все стороны примерно с одинаковой линейной скоростью (склады лесоматериалов, хлебные массивы, сгораемые покрытия больших площадей, производственные, а также складские помещения большой площади и т. д.).

Угловая форма (рис. 3, 4) характерна для пожара, который возникает на границе большого участка с пожарной нагрузкой и распространяется внутри угла при любых метеорологических условиях. Эта форма площади пожара может иметь место на тех же объектах, что и круговая. Максимальный угол площади пожара зависит от геометрической фигуры участка с пожарной нагрузкой и места возникновении горения. Чаще всего эта форма встречается на участках с углом 90° и 180°.

Прямоугольная форма площади пожара (рис. 5) встречается, когда пожар возникает на границе или в глубине длинного участка с горючей загрузкой и распространяется в одном или нескольких направлениях: по ветру - с большей, против ветра - с меньшей, а при относительно безветренной погоде примерно с одинаковой линейной скоростью (длинные здания небольшой ширины любого назначения и конфигурации, ряды жилых домов с надворными постройками в сельских населенных пунктах и т. д.).

Пожары в зданиях с помещениями небольших размеров принимают прямоугольную форму от начала развития горения. В конечном итоге при распространении горения пожар может принять форму данного геометриче­ского участка (рис. 6)

Форма площади развивающегося пожара является основной для определения расчетной схемы, направлений сосредоточения сил и средств тушения, а также требуемого их количества при соответствующих параметрах осуществления боевых действий. Для определения расчетной схемы реальную форму площади пожара приводят к фигурам правильной геометрической формы (рис. 7 а,б,в): кругу с радиусом R (при круговой форме), сектору круга с радиусом R и углом α (при угловой форме), прямоугольнику с шириной стороны а и длиной b (при прямоугольной форме).

Рис.7. Расчётные схемы по формам площади пожара

А) круг; б)прямоугольник; в) сектор

Круговая форма площади пожара

Площадь пожара – S П = pR 2 S П = 0,785 D 2

Периметр пожара – P П = 2pR

Фронт пожара – Ф П = 2pR

Угловая форма пожара

Площадь пожара – S П = 0,5 aR 2

Периметр пожара – P П = R(2+a)

Фронт пожара – Ф П = aR

Линейная скорость распространения – V Л = R/t

Прямоугольная форма пожара

Площадь пожара – S П = a b .

При развитии в двух направлениях S П = a (b 1 +b 2)

Периметр пожара – P П = 2 (a+b).

Приразвитии в двух, направлениях P П = 2}