Пожарно-технические характеристики горючих материалов. Тепловыделение. Критические условия воспламенения и распространения пламени.

Под пожарной опасностью принято понимать вероятность возникновения и развития пожара, заключенную в веществе, состоянии или процессе. Согласно СНиП 21-01-97* пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно - техническими характеристиками (свойствами материалов): горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, д ымообразующей способностью и токсичностью продуктов горения. Для оценки степени пожарной опасности строительных материалов используют количественные показатели.

Горючесть - свойство, характеризующее способность материала гореть. Согласно СНиП 21-01-97* строительные материалы по горючести подразделяют на две основные группы: негорючие (НГ) и горючие (Г). Согласно ГОСТ 12.1.04-89 негорючие (несгораемые) - материалы, не способные к горению на воздухе. Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируются.

Горючие (сгораемые ) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления. Экспериментальную оценку показателя группы горючести строиматериалов проводят по ГОСТ 30244-94, согласно ГОСТ 30244-94 и СНиП 21-01-97 горючие материалы подразделяются на 4 группы:

Г1 – слабогорючие;

Г2-умеренногорючие;

Г3 –нормальногорючие;

Г4 -сильногорючие.

Воспламеняемость - способность материала воспламеняться от источника зажигания, либо при нагреве до температуры самовоспламенения. Экспериментальную оценку показателя воспламеняемости строительных материалов производят по ГОСТ 30402-96. Согласно ГОСТ 30402-96 и СНиП 21-01-97 горючие материалы по воспламеняемости подразделяют на 3 группы:

В1 – трудновоспламеняемые;

В2_-умеренновоспламеняемые;

В3 - легковоспламеняемые.

Распространение пламени - способность образца материала распространять пламя по поверхности в процессе его горения. Экспериментальную оценку показателя (группы) распространения пламени по строительным материалам производят по ГОСТ 30444-97 (ГОСТ Р 51032-97). Согласно ГОСТ 30444-97 и СНиП 21-01-97* горючие материалы по способности распространять пламя по поверхности делят на 4 группы:

РП1 – нераспространяющие;

РП2- слабораспространяющие;

РП3- умереннораспространяющие;

РП4 - сильнораспространяющие пламя.

Дымовыделение - способность материала выделять дым при горе, характеризуется коэффициентом дымообразования, определяемым по ГОСТ 12.1.044-89.

Коэффициент дымообразования - величина, характеризующая оптическую плотность дыма, образующегося при сгорании образца материала в экспериментальной установке. По величине коэффициента дымообразования строительные материалы подразделяются на 3 группы:

Д1 - с малой дымообразующей способностью,

Д2 - с умеренной дымообразующей способностью,

Д3 - с высокой дымообразующей способностью.

В процессе горения (разложения, тления) органические материалы способны выделять токсичные пары и газы, это свойство характеризуется показателем (индексом) токсичности, который определяют по ГОСТ 12.1.044-89. Показатель (индекс) токсичности продуктов горения материалов отношение количества материала к единице объема камеры экспериментальной установки, при сгорании которого выделяющиеся продукты вызывают гибель 50% подопытных животных. По показателю токсичности строительные материалы подразделяются на 4 группы:

Т1 – малоопасные;

Т2 - умеренноопасные;

Т3 -высокопасные;

Т4 - чрезвычайно опасные.

Помимо рассмотренных свойств и показателей пожарной опасности, регламентируемых СНиП 21-01-97*, для более полной оценки пожарной опасности строительных и других твердых материалов с помощью методов, включенных в ГОСТ 12.1.044-89, в исследовательской практике оценивают и ряд других показателей, в частности: температуры воспламенения и самовоспламенения, кислородный индекс, индекс распространения пламени, скорость распространения пламени, теплоту сгорания материала.

Температура воспламенения (tв) - минимальная температура, при которой интенсивность выделения газообразных горючих продуктов разложения достаточна для их зажигания внешним источником и поддержания самостоятельного горения материала при устранении внешнего источника. Температура самовоспламенения (tсв) - самая низкая температура материала, при которой в условиях специальных испытаний происходит интенсивное увеличение скорости экзотермической реакции, заканчивающейся пламенным горением.

Кислородный индекс (КИ) - минимальная концентрация кислорода (%), необходимая для устойчивого горения материала.

Индекс распространения пламени - условный безразмерный показатель, характеризующий способность материала распространять пламя по поверхности.

Скорость распространения пламени по поверхности материала (V, м/с) -скорость перемещения фронта пламени относительно несгоревшего участка.

Теплота сгорания (Qн, МДж/кг) - количество тепла, выделяющегося при полном сгорании единицы массы материала.

4. При испытании образцов арматурной проволоки диаметром 5 мм получили результаты, приведенные в таблице. N_пц; N_{0, 05}; N_Т; N_В; N_К – значения силы, соответствующие пределу пропорциональности σ _пц, пределу упругости σ _{0, 05}, пределу текучести σ _Т, временному сопротивлению разрыву σ _В и напряжению, при котором происходил разрыв образцов σ _К, соответственно; ε – относительная деформация образца при соответствующих величинах силы. Построить диаграмму деформаций стали по полученным данным, объяснить характер графика и определить величину модуля упругости: