Горение и пожар. Условия их возникновения. Вредные и опасные факторы пожара

1. Горение и пожар. Условия их возникновения.  Вредные и опасные факторы пожара.

 

Пожар - это процесс неконтролируемого горения, приводящий к материальному ущербу.

Наиболее опасные  признаки пожара:

• Пламя искры
• Повышенная температура окружающей среды {t>70C, плотность теплового потока >500 Вт/м²}
• Токсичные продукты горения и термического разложения, дым {CO >0.1%}
• Пониженная концентрация кислорода в воздухе среды обитания <17%

 

Вторичные проявления опасных факторов пожара:

• Обломки разрушенных установок, конструкций
• Радиоактивные и тоскичные в-ва и материалы вышедшие из разрушенных аппаратов и установок
• Эл.ток, возникший в результате разрушения электрической изоляции и выноса опасного напряжения на токопроводящие части конструкций
• Огнетушащие вещества
• Факторы взрыва

 

Горение – есть быстрое соединение кислорода или другого окислителя с горючим веществом. Эта химическая реакция носит экзотермический характер. У некоторых горючих веществ реакция способна начаться при нормальной температуре окружающей среды под воздействием либо непосредственно кислорода воздуха, либо ряда других стимулирующих факторов. Однако лив в исключительных случаях подобные реакции могут привести к пожару, поскольку скорость их протекания невысока и, следовательно, даже у веществ с малой теплопроводимостью выделяемое тепло все же рассеивается, не вызывая значительного повышения температуры вещества.

 

Условия горения (треугольник горения):

 

                                                                      Горючее в-во

 

 

 

окислитель (например,                            нагрев вещества до

                                кислород воздуха);                                    температуры самовоспламенения

 

Для пожара необходимо четвертое  условие – цепная реакция.

 

2. Причины возникновения пожаров. Пути предотвращения возникновения и развития пожаров.

 

Причинами возникновения  пожара могут быть:

• неисправности электропроводки, розеток и выключателей которые могут привести к короткому замыканию или пробою изоляции;
• использование поврежденных (неисправных) электроприборов;
• использование в помещении электронагревательных приборов с открытыми нагревательными элементами;
• возникновение   пожара  вследствие  попадания  молнии  в  здание;
• возгорание здания вследствие внешних  воздействий;
• неаккуратное обращение с огнем и несоблюдение мер пожарной безопасности.

 

Предотвращение  инициации пожара должно достигаться:

• Предотвращением образованием горючей среды
• Предотвращением образования в горючей среде (или внесения в нее) источников зажигания

 

Предотвращение  образования горючей среды:

• максимально возможным применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов;
• ограничением массы горючих веществ, материалов и наиболее безопасным способом их размещения;
• изоляцией горючей среды (применением изолированных отсеков, камер и т. п.);
• поддержанием безопасной концентрации среды ;
• достаточной концентрацией флегматизатора в воздухе защищаемого объема (его составной части);
• поддержанием температуры и давления среды, при которых распространение пламени исключается;
• максимальной механизацией и автоматизацией технологических процессов, связанных с обращением горючих веществ

Предотвращение  образования в горючей среде  источников зажигания:

• применением устройств, при эксплуатации которых не образуются источники зажигания;
• применением электрооборудования, соответствующего пожароопасной и взрывоопасной зонам, группе и категории взрывоопасной смеси;
• применением в конструкции быстродействующих средств защитного отключения возможных источников зажигания;
• применением технологического процесса и оборудования, удовлетворяющего требованиям электростатической искробезопасности по ГОСТ 12.1.018;
• устройством молниезащиты зданий, сооружений и оборудования;
• поддержанием температуры нагрева поверхности машин ниже предельно допустимой. составляющей 80 % наименьшей температуры самовоспламенения горючего

 

3. Показатели пожаро - и взрывоопасности горючих газов. Условия возникновения их горения.

Вещество может гореть только в состоянии, когда его  молекулы окружены молекулами кислорода  воздуха. Поэтому на процесс горения влияет агрегатное состояние вещества.

В газах молекулы вещества всегда свободны и окружены молекулами кислорода воздуха. Необходим лишь некоторый предварительный нагрев для начала химической реакции окисления (горения).

 

Пожароопасность горючих газов оценивается путем определения пределов воспламенения в воздухе, максимального давления взрыва, температуры самовоспламенения, категории смеси по взрывоопасности, типа реакции пожароопасного вещества с огнетушащими средствами на базе воды, минимальной энергии зажигания и содержания кислорода, представляющего взрывоопасность, нормальной скорости горения, максимально безопасного (гасящего) зазора или диаметра.

 

4. Показатели пожаровзрывоопасности твердых горючих веществ и их пылей. Условия возникновения их горения.

Вещество может гореть только в состоянии, когда его  молекулы окружены молекулами кислорода  воздуха. Поэтому на процесс горения  влияет агрегатное состояние вещества.

В твердых веществах молекулы связаны, и только некоторые из них свободны за счет испарения.

 

Самостоятельное горение  твердых веществ начинается после  длительного нагревания. До того как  твердое тело начнет гореть, оно  должно перейти в парообразное состояние. Этот процесс называется пиролизом  и представляет собой химическое разложение вещества под воздействием тепла. Процесс самостоятельного горения формируется в том случае, когда пары смешиваются с воздухом в достаточном количестве и при этом подогреваются до температуры самовоспламенения.

 

Пожароопасность горючих твердых веществ оценивается путем определения группы горючести, температур воспламенения и самовоспламенения, типа реакции горючих веществ с огнетушащими средствами на базе воды. Для пористых, волокнистых и сыпучих твердых веществ также определяются температуры самонагревания, тления и самовозгорания. Если твердые вещества порошкообразные и могут образовывать облака пыли, дополнительно определяют такие параметры, как нижний предел воспламенения, максимальное давление взрыва, минимальная энергия, необходимая для зажигания взвеси, и минимальное содержание кислорода, представляющее взрывоопасность.

 

Особое агрегатное состояние  – пыль. Издавна были замечены взрывные свойства угольной пыли, являющейся причиной серьезных катастроф на шахтах, сопровождающихся большими разрушениями, пожарами и человеческими жертвами. В дальнейшем, когда возникли механизированные мельницы, элеваторы, сахарные заводы, фабрики чая, какао, производства алюминия, магния, карбида кальция и т.п., обнаружилось, что мелкая, взвешенная в воздухе пыль этих производств обладает еще большими взрывными свойствами, влекущими в иных случаях к взрывам такой большой силы, что на месте завода или фабрики остается лишь груда обломков.

Всякая пыль может  рассматриваться как аэрозоль, т.е. взвесь мельчайших частиц твердого вещества в воздухе. Причина ее взрывчатости – огромная поверхность распыленного вещества. Эта поверхность адсорбирует кислород воздуха, который в таком виде получает значительную активность и легко вступает в реакцию с распыленным веществом. Чем меньше размеры частиц пыли, тем однороднее и устойчивее пылевое облако, тем больше в нем абсорбируется кислорода и тем более оно взрывоопасно. Размер частиц пыли, при котором она становится взрывоопасной, колеблется для разных в-в в пределах от 0,1 до 0,0001 мм.

Непременным условием воспламенения и взрыва пыли является ее нагрев до некоторой температуры, называемой температурой воспламенения, а аналогии с явлениями в газовоздушной среде.

Второй показатель взрывоопасности  пыли -  нижний (концентрационный) предел воспламенения (НВП). Пыль считается взрывоопасной, если НВП составляет не более 65г/м³, и пожароопасной ели НПВ превышает это значение.

Если НПВ не превышает 15г/м³, то пыль относится к наиболее взрывоопасной.

 

5. Показатели пожаровзрывоопасности горючих жидкостей и горючих газов. Условия возникновения их горения.

Вещество может гореть только в состоянии, когда его  молекулы окружены молекулами кислорода  воздуха. Поэтому на процесс горения  влияет агрегатное состояние вещества.

В жидкостях молекулы свободно перемещаются друг относительно друга, но без доступа кислорода воздуха; лишь небольшая часть молекул (паров), находящаяся в газообразном состоянии за счет испарения, может взаимодействовать с кислородом.

Пожароопасность горючих жидкостей оценивается путем определения температуры вспышки паров, температуры воспламенения, минимальной огнетушащей концентрации средств объемного тушения, скорости горения и скорости подъема температуры при горении.

 

В соответствии с международными рекомендациями по температуре вспышки  горючие жидкости подразделяются на два класса:

1. ЛВЖ – с температурой вспышки, не превышающей 61С
2. горючие жидкости (ГЖ), имеющие температуру вспышки.

 

 

Ответ на вопросы 3-5

 

Основные показатели горючести  веществ

 

Показатель	Агрегатное  состояние в-в и материалов
	газы	Жидкости	Твердые	пыли
Группа горючести	+	+	+	+
Температура вспышки	-	+	-	-
Температура воспламенения	-	+	+	+
Температура самовоспламенения	+	+	+	+
Концентрационные  пределы воспламенения	+	+	-	+
Температурные пределы воспламенения	-	+	-	-
Температура тления	-	-	+	+
Условия самовозгорания	-	-	+	+
Минимальная энергия  зажигания	+	+	-	+

 

Знак "+" обозначает применяемость, знак "-" – неприменяемость  показателя

 

Группа горючести – способность вещества к самостоятельному горению

• негорючее
• трудногорючее
• горючее (ЛВЖ с Т_всп<61C)

Температура вспышки – самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для устойчивого горения. Определяет условия, при которых горючее вещество становится пожароопасным.

Температура воспламенения – температура горючести в-ва, при которой оно выделяет горючие пары и газы в такой скоростью, что после поджигания их от внешнего источника зажигания возникает устойчивое горение, сопровождающееся воспламенением.

Температура самовоспламенения – самая низкая температура в-ва, при которой происходит резное увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся пламенным горением. Вещество загорается в процессе нагревания без непосредственного контакта с огнем. Этот показатель не является постоянным и зависит от условий опыта (кол-ва приложенного тепла, теплопереноса, объема смеси, присутствия катализаторов).

Концентрационные  пределы распространения пламени (воспламенения) – определяют интервал между минимальной ( нижний предел - НКПВ) и максимальной (верхний предел - ВПКВ) концентрациями воспламенения. При концентрации ниже НКПВ устойчивого горения нет, т.к. недостаточно горючего материала. При концентрации выше ВКПВ горение также отсутствует из-за малого количества окислителя.

Температурные пределы распространения пламени (воспламенения) – определяют интервал между минимальной (нижний предел - НТПВ)  и максимальной (верхний предел - ВТПВ) температурами воспламенения. В интервале этих температур насыщенные пары пожароопасных веществ образуют в данной окисляющей воздушной среде концентрации, изменяющиеся м/у НКПВ и ВКПВ.

Температура тления –

Условия теплового  самовозгорания – 

Минимальная энергия зажигания – наименьшее значение энергии, характеризующей источник зажигания, способное воспламенить наиболее легковоспламеняющуюся смесь газа, пара или пыли с воздухом.

 

6. Самовозгорание. Причины возникновения и способы предотвращения.

 

Самовозгорание – это воспламенение  горючих веществ, происходящее без внешнего источника зажигания. Здесь нагрев вещества до температуры самовоспламенения происходит в результате внутренних реакций в веществе.