Горіння речовини. Загальні поняття про основи теорії розвитку та припинення горіння

Загальні поняття про основи теорії розвитку та припинення горіння. Етапи розвитку пожежі. Небезпечні для людини фактори пожежі. Вибух Класифікація об’єктів за їх пожежо- та вибухонебезпекою. Відповідальність за порушення вимог пожежної безпеки.

Серед причин виникнення надзвичайних ситуацій особливе місце займають пожежі і вибухи протягом року у світі реєструється понад 5млн. пожеж. Безпосередньо при пожежах гине 60 тис осіб.90 % пожеж виникають з вини людини, 7-8% -від блискавок, 2-3% -з інших причин.

Під вибухом розуміють процес вивільнення великої кількості енергії в обмеженому об’ємі за короткий інтервалом часу. В результаті вибуху речовина перетворюється в дуже нагрітий газ із дуже високим тиском. Утворений газ із великою силою діє на навколишнє середовище, викликаючи його рух. Породжений хвилею тиск називається вибуховою хвилею. В міру віддалення від місця вибуху механічна дія вибухової хвилі слабшає.

Типовими прикладами вибухів є вибухи хімічних вибухових речовин. Вибухи можуть бути тепловими, за яких теплота, що виділилася, не встигає відводитися за межі вибухової речовини. Завдяки підвищенню температури розвивається процес хімічного розкладу, який самоприскорюється. Цей хімічний розклад називають тепловим вибухом.

Такий процес хімічного перетворення вибухової речовини, який утворюється ударною хвилею і супроводжується швидким виділенням енергії, називається детонацією.

Вибухи бувають: народно-господарські, воєнні, науково-дослідницькі тощо. Небезпеку становлять неконтрольовані вибухи.

Пожежа – це неконтрольоване горіння, яке супроводжується знищенням матеріальних цінностей і створює небезпеку для життя людей. Пожежа, погашена у самій початковій стадії розвитку, називається загорянням. Пожежі завдають великої матеріальної шкоди, наприклад, у США близько 11 млрд. доларів на рік. Причини пожеж: необережне поводження з вогнем, недотримання правил експлуатації, самозаймання речовин та матеріалів, розряди статичної електрики, грозові розряди, підпали.

Залежно від місця виникнення розрізняють пожежі: на транспортних засобах, степові та польові, підземні у шахтах та рудниках, торф’яні та лісові, а також у будівлях і спорудах (зовнішні та закриті).

Простір, охоплений пожежею, умовно ділять на 3 зони: зона активного горіння (вогнище), теплова дія, задимлення.

Основною характеристикою, що характеризує руйнуючу дію пожежі, є температура, яка розвивається під час горіння. У житлових будинках та громадських будівлях температури всередині приміщень досягають 800–900 ⁰С, але розподіляються нерівномірно. Найвищі температури виникають під час зовнішніх пожеж і в середньому складають 1200–1300 ⁰С.

Припинення горіння досягається дією на гарячі поверхні охолоджуючими засобами, що гасять вогонь, розбавленням гарячих речовин або повітря, яке надходить у зону горіння, негорючими парами або газами; створенням між зоною горіння та горючим матеріалом ізолюючого шару із засобів, що гасять вогонь. У якості основного засобу, що гасить вогонь, використовують воду. Крім води, використовуються хімічні та повітряно-механічні піни, вуглекислий газ, азот, порошки, водяну пару, інгібітори.

Засоби для гасіння вогню подають у вогнище пожежі за допомогою пожежної техніки стаціонарними установками гасіння пожежі, пожежними автомобілями, поїздами, кораблями, мотопомпами, вогнегасниками. Заходи з пожежної безпеки поділяються на пожежну профілактику та гасіння пожеж.

Горінням називається хімічна реакція окислення, яка супроводжується виділенням великої кількості тепла.

Існують такі види горіння, як вибух, спалах, займання, тління, самозаймання та горіння.

За походженням пожежі діляться на:

• екзогенні, що виникають від зовнішнього теплового джерела (відкритого вогню, короткого замикання та вибуху);

• ендогенні, що виникають від самонагрівання, самоза­палення (наприклад, вугілля або руди).

Вибухове горіння - це швидке перетворення речовини в газо- або пилоподібний стан із виділенням великої кількості тепла. У цьому випадку об'єм речовини збільшується в сотні, а то й тисячі разів. У техніці цю властивість використовують для здійснення певної роботи (постріл, вибух породи та ін.)

Спалах - це швидке згоряння пальної суміші без утво­рення стиснених газів.

Займання - це загоряння речовини з появою полум'я. Загоряється лише частина речовини, а інша (основна) її частина залишається холодною (запалена скалка, горіння сірника).

Тління - це горіння речовини без явного утворення полум'я. При тлінні, як правило, виділяється більша кількість диму (тління мокрих дров у вогнищі).

Горіння - це швидкодіюча хімічна реакція сполучення речовини з окиснювачем, що супроводжується виділенням тепла і випромінюванням світла. Щоб горіння виникло і підтри­мувалося, необхідна наявність паливної речовини, окиснювача і джерела енергії для запалювання. Енергія для запалювання може бути у вигляді полум'я, іскри, випромінювання або тепла від короткого замикання електролінії, тертя або різкого стиснення газової суміші.

Неорганізоване і неконтрольоване горіння, у результаті якого знищуються матеріальні цінності, називається пожежею. Температура у вогнищі пожежі може досягати 700 - 900 °С або навіть і вище.

Залежно від агрегатного стану пального чи окисника роз­різняють три види горіння:

• гомогенне горіння газів і пароподібних горючих речо­вин у середовищі газоподібного окисника;

• гетерогенне горіння твердих горючих речовин у сере­довищі газоподібного окисника;

• горіння вибухових речовин і порохів.

Для можливості горіння в повітрі необхідно певне кіль­кісне співвідношення горючої речовини та повітря, в якому по­винна бути достатня кількість кисню.

Загоряння твердої або рідкої горючої речовини можливе лише за певних температур.

Займання речовини можливе не тільки при піднесенні до неї полум'я, а і внаслідок нагрівання зовнішнім джерелом тепла, нідкритим полум'ям або розжареними продуктами горіння, що стикаються з речовиною, яка загоряється. Саме так відбувається теплове самозапалювання (самозаймання) речовини.

При хімічному самозапалюванні теплота, що виділяється в результаті самоокиснення, якщо вона не передається в навко­лишнє середовище, призводить до поступового підвищення температури самозапалювання.

Біологічне самозапалювання вологих рослинних продук­тів відбувається в результаті інтенсивної діяльності мікроорга­нізмів (за певних температур і вологості), яка призводить до підвищення температури до 70 °С. При цій температурі мік­роорганізми гинуть, а їх розклад супроводжується подальшим підвищенням температури, початком самоокиснення речовини та ще більшим зростанням температури. Так може загорітися скирта соломи, тирса в купі тощо.

Група горючості - це класифікаційна характеристика ре­човин (матеріалів) за горючістю, що визначається встановле­ними умовами випробувань.

За горючістю речовини та матеріали поділяються на три групи (будівельні матеріали - на дві):

- негорючі (неспалимі) - під впливом вогню або високої температури не спалахують, не тліють і не обвуглюються. Деякі негорючі речовини можуть бути пожежовибухонебезпечними, наприклад, окисники або речовини, що виділяють горючі про­дукти при взаємодії з водою, киснем повітря або один із одним;

- важкогорючі (важкоспалимі) - під впливом вогню або високої температури спалахують чи тліють, чи обвуглюються та продовжують горіти або тліти чи обвуглюватися за наявності джерела запалювання, а після його видалення горіння або тління припиняється;

- горючі(спалимі) –під впливом вогню або високої температури спалахують чи тліють, чи обвуглюються та продовжують горіти, або тліти чи обвуглюватись після видалення джерела запалення.

Температура спалаху - це найменша температура речо­вини, за якої згідно з установленими умовами випробування над її поверхнею утворюється пара, здатна викликати спалах у повітрі під впливом джерела запалювання, але швидкість утворення пари недостатня для підтримання стійкого горіння.

Вогнестійкість - це здатність конструкцій, матеріалу затримувати поширення вогню, пожежі та температури, вираже­на в годинах. Будинки та споруди належать до одного з п'яти ступенів вогнестійкості.

Багато неорганічних матеріалів хоча й не горять, але мають порівняно невелику термічну стійкість. Наприклад, вап­няки та мармур руйнуються при температурі 300 - 400 °С, ши­фер і азбоцементні вироби - при температурі 300 °С втрачають воду, стають крихкими, а при температурі 600 °С при потрап­лянні на них води розтріскуються (при гасінні пожежі розлі­таються в різні боки); керамічні плити зберігають свої влас­тивості при нагріванні до температури 1400 °С.

Пожежовибухонебезпечність об'єкта. Пожежо- і вибухонебезпечність являє собою такий стан об'єкта, при якому виключається можливість пожежі та вибуху, а у випадку їх виникнення не створює впливу на людей шкід­ливих і небезпечних факторів пожежі та вибуху й забезпечується захист матеріатьних цінностей.

Із метою забезпечення пожежної безпеки проектування виробничих приміщень вибір виробничого обладнання, електро­технічних установок, систем вентиляції та опалення, протипо­жежних розривів, шляхів евакуації людей при пожежі тощо ви­пускається залежно від категорії пожежо- і вибухонебезпечності виробництв.

Виробництво із вибухопожежної та пожежної безпеки відповідно до норм технологічного проектування (ОНТП 24-86) поділяється на п'ять категорій: А, Б, В, ГІД.

Категорії А та Б- вибухопожежонебезпечні, а категорії В, Г, Д - пожежонебезпечні. До цих категорій належать примі­щення, в яких використовуються або знаходяться речовини та матеріали, що мають певні ознаки.

Категорія А: горючі гази, легкозапалювальні рідини з температурою спалаху не більше ніж 28 °С у такій кількості, що можуть утворюватися вибухонебезпечні парогазоповітряні сумі­ші, при запалюванні яких розвивається розрахунковий надлиш­ковий тиск вибуху в приміщенні, що перевищує 5 кПа; речовини та матеріали, що здатні вибухати та горіти при взаємодії з водою, киснем повітря або один із одним у такій кількості, що розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщенні пере­вищує 5 кПа. До цієї категорії належать машинні (апаратні) та конденсаторні відділення аміачних холодильних установок; при­міщення для зберігання товарів в аерозольних упаковках і лег-козапалювальних рідин (лаки, фарби на ацетоні, ацетон у скло­тарі тощо); склади побутової хімії; приміщення для заправлення тягових і стартерних акумуляторних батарей.

Категорія Б: горючі пил або волокна, легкозапалювальні рідини з температурою спалаху більше ніж 28 °С, горючі рідини пилоповітряні або пароповітряні суміші, при займанні яких розвивається розрахунковий надлишковий тиск у приміщенні, що перевищує 5 кПа. До цієї категорії належать, наприклад, приміщення розфасовки та пакування крохмалю, круп, борошна і цукру.

Категорія В: горючі та слабогорючі рідини, тверді горючі та важкогорючі речовини й матеріали (у тому числі і пил та волокна), речовини й матеріали, що здатні при взаємодії з во­дою, киснем повітря або один із одним лише горіти за умови, що приміщення, в яких вони знаходяться, не належать до категорій А чи Б. До цієї категорії належать склади меблів, тари, готового одягу, паперу, олії, лікеро-горілчаних виробів тощо.

Категорія Г: негорючі речовини та матеріали в гарячому, розжарюваному або розплавленому стані, процес обробки яких супроводжується виділенням тепла, іскри або полум'я; горючі гази, рідини та тверді речовини, що спалюються або утилі­зуються як паливо. До цієї категорії належать горючі цехи, підприємства ресторанного господарства, приміщення для варін­ня сиропів тощо.

Категорія Д: негорючі речовини та матеріали в холод­ному стані.

За вогнестійкістю будівлі та споруди поділяються на 5 ступенів:

1 ступінь –будинки із природних та штучних кам’яних матеріалів, бетону, залізобетону, з використанням листових плитових негорючих матеріалів;

2 ступінь – те ж, але у перекриттях використовуються незахищені сталеві конструкції;

3 ступінь – те ж, але у перекриттях використовуються дерев’яні конструкції, захищені важкогорючими листовими чи плитовими матеріалами;

4 ступінь – будинки з несучими та відгорожувальними конструкціями з деревини, захищені від впливу вогню та великих температур штукатуркою чи іншими матеріалами;

5 ступінь – будинки без вимог щодо меж вогнестійкості та меж поширення вогню.

При виборі електрообладнання необхідно враховувати вибухо- і пожежонебезпечність зон, де воно буде встановлено.

Вибухонебезпечною зоною вважається приміщення, його частина або територія поза ним, де є або можуть утворюватися вибухонебезпечні суміші.

До вибухонебезпечних зон належать усі приміщення, якщо обсяг вибухонебезпечної суміші в них перевищує 5 % віль­ного обсяг}'. Якщо величина менша від 5 %, то вибухонебез­печною зоною вважається обсяг приміщення на відстані 5 м по горизонталі та вертикалі від джерела можливого виділення горючих газів або парів ЛЗР.

За вибухонебезпечністю зони розділяють на шість (В-І, В-Іа, В-Іб, В-Іг, В-ІІ, В-Па), а за пожежобезлечністю - на чотири (П-І, П-ІІ, П-ІІа, П-Ш) класи.

Класи вибухонебезпечних зон характеризуються певними ознаками:

Клас В-1 - це зони, розташовані в приміщеннях, де виділяються горючі гази або пари ЛЗР у такий кількості і з такими якостями, що вони можуть утворювати вибухонебезпечні суміші із повітрям за нормального режиму роботи.

Клас В-Іа - це зони, розташовані в приміщеннях, в яких за нормальної експлуатації вибухонебезпечні суміші горючих газів (незалежно від нижньої концентрації межі займання) або парів ЛЗР із повітрям не утворюються, а утворення таких сумішів можливе тільки внаслідок аварії або несправності. До цього класу належать вентиляційні машинних (апаратних) відділень аміачних холодильних установок, склади ЛЗР, простір, де збері­гаються батони з горючими газами тощо.

Кшс В-Іб - це зони, розташовані в тих самих примі­щеннях, що і класу В-Іа, але відрізняється однією з ознак - у цих іонах горючі гази мають високу нижню концентрацію межі займання (15 % і більше) та різкий запах за межі допустимих концентрацій за ГОСТом 12.1.00.5-88, виключаючи утворення в аварійних ситуаціях загальної вибухонебезпечної концентрації відповідно до умов технологічного процесу, а можлива тільки місцева вибухонебезпечна концентрація; горючі гази та ЛЗР знаходяться в невеликій кількості, не створюють загальної вибу­хонебезпечної концентрації, а робота з ними проводиться без ви­користання відкритого полум'я.

Клас В-І - це зони, простір зовнішніх установок, технологічних установок, що містять горючі гази або ЛЗР, де вибухонебезпечні суміші можливі тільки внаслідок аварії або несправності.

Клас В-ІІ - це зони, розташовані в приміщеннях із ви­діленням у повітря горючого пилу із кількістю та властивістю, здатними утворювати вибухонебезпечні суміші з повітрям за нормального режиму роботи.

Клас В-Па - це зони, розташовані в приміщеннях, де вказаний для класу В-ІІ небезпечний стан не має місця за

нормальної експлуатації, а можливий тільки внаслідок аварії або несправності.

Класи пожежонебезпечних зон характеризуються певни­ми ознаками:

Клас 77-1 - це зони, розташовані в приміщеннях, де ви­користовуються або зберігаються горючі рідини з температурою спалаху вище за 61 °С.

Клас П-ІІ - це зони, розташовані в приміщеннях, де виділяється горючий пил із нижньою концентраційною межею запалювання більшою за 65 г/м³ за об'ємом;

Клас П-Па - це зони, розташовані в приміщеннях, де знаходяться тверді горючі речовини;

Клас II- III - це зони, розташовані поза приміщеннями, в яких знаходяться горючі рідини з температурою спалаху вище за 60°С або тверді горючі речовини.

Правовою основою діяльності в галузі пожежної безпеки є:Конституція (254к/96-ВР), Закон «Про пожежну безпеку та інші закони України, постанови Верховної Ради України, укази і розпорядження Президента України, декрети, постанови та розпорядження Кабінету Міністрів України, рішення органів виконавчої влади, місцевого та регіонального самоврядування, прийняті в межах їх компетенції.

Дата добавления: 2014-01-04