Общая характеристика горения.

1.1. Горение: контролируемое и неконтролируемое = пожар. При горении имеют место физические процессы массо- и теплоперекоса. В соответствии с ними выделяют виды горения:

- кинетическое (гомогенное) - горение газо-, паро- (или пыле-) воздушных систем. Зависит от концентрации веществ и температуры;

- диффузионное (гетерогенное) - продукты зоны горения испаряют и разлагают новые порции горючего, оно диффундирует в зону горения и воспламеняется;

- химическое - окисление с выделением энергии (тепло, свет).

А) Горючие вещества (содержат элементы С, Н): углеводороды (УВ) и уголь: нефть, природный газ, каменный уголь и продукты их перегонки (бензин, керосин, мазут, смолы), их производные (каучуки, пластмассы, лаки и краски, различные органические растворители, древесина и др.)

С, Н₂ + О₂ ® СО₂ + H₂O - уравнение химической реакции горения.

Б) Окислитель - кислород (воздуха, сильных окислителей: перекиси водорода и металлов, надперекисей щелочных металлов, производных хлора, гидразин, азотная кислота и др.). Более сильные (чем О₂) окислители - галогены глубже окисляют вещества. Продукты их окисления не горят (не окисляются кислородом) и могут использоваться для пожаротушения (галоген УВ: бромэтил, четыреххлористый углерод и др.) При понижении концентрации О₂ в воздухе до 10% горение прекращается.

В) Поражающее действие продуктов горения: полного - CO₂, H₂О. (1% СО₂ в воздухе вызывает головную боль; 3% приводит к уменьшению объема легочной вентиляции; 5% - мучительная одышка, " биение в висках", наркоз, обморок. 8% - остановка дыхания, сердца). При неполном (< О₂) горении и термическом разложении выделяются: СО! - угарный газ (ТХ - ознакомиться самостоятельно), ТХВ (НСl, С1₂, НСN, хлорпикрин, спирты, альдегиды, кетоны). Тепловой импульс (тепло, свет) вызывает ожоги кожи различной степени: 1-ой (покраснение) при 2-4; 2-ой (пузыри) при 4-8; 3-ей (некроз) - при 8-14; 4-й (некроз и поражение глубинных тканей) при > 14 кал/см². Поражение более 25% поверхности кожи часто вызывает смерть. Очень высокая чувствительность к поражению огнем глаз, ОД! Сильно повышается взрывоопасность веществ и оборудования при высоких Т!, резко ускоряется горение испарением!

Г) Инициатор горения - искра или самовоспламенение, случайные причины.

1.2. Скорость горения: - обычного ~ 10; - взрывного ~100; - детонационного ~ тыс. (м/сек).

1.3. Пожароопасность (ПО) веществ зависит от горючести, летучести, температуры. Источник горения вызывает:

1. - Возгорание - горение от источника.

2. - Воспламенение - возгорание с пламенем. Концентрационные пределы воспламенения (% по объему): нижний и верхний.

3. - Вспышку - быстрое возгорание от источника без образования волны сжатия (паров бензина, например). Температура вспышки °С ( Твсп. )- основная характеристика ПО всех горючих жидкостей (2 класса): легковоспламеняющиеся ЛВЖ с Твсп. < 61°С (бензин, ацетон, метиловый и этиловый спирты); горючие - остальные (мазут, масла, горюче-смазочные материалы).

4. - Самовоспламенение (без источника) - самовозгорание с пламенем. Т°С самовоспламенения - минимальная для самовозгорания без поджигания. Воспламенение не всегда образует вспышку или взрыв. Это зависит от перемешивания (Горючего и О₂), если в «волне горения» дозвуковая скорость и давление не повышаются (лишь расширяются продукты).

5. - Взрыв - быстрая химическая реакция с расширением сжатых газов, производящих механическую работу.

Примеры: l. T⁰С вспышки, самовоспламения и нижний концентрационный предел воспламения (% объема) бензина А-70, керосина и мазута соответственно равны: (-34⁰С; 255⁰С; 0, 76%), (50⁰С; 230⁰C; 0, 7%), (140°C, 380°С). Сравни характер и скорость горения бензина и мазута в условиях ДВС и дизельных.

2. Т воспламенения твердых горючих (древесина, уголь, торф) =(250-450)⁰С; газов и жидкостей - (400-700)⁰С. Чем> % 0₂ и < С в УВ, тем ниже Т самовоспламенения, Т воспламенения горючих пылей (полимеры, металлы, уголь и др.) Их концентрационные пределы воспламенения равны (10-60) г/м³.

6.3.2. Пожарная безопасность.

1. По горючести все стройматериалы классифицируются на 2 вида: горючие (4 группы) и негорючие (1 гр.) по приросту Т°С за счет горения, потерям массы образца за время самостоятельного горения. Горючие - продолжают гореть без источника или горящие от источника и не горящие самостоятельно.

2. Огнестойкость строительных конструкций (способность сохранять устойчивость при высокой Т°) зависит от (горючести, теплоизоляции, огнепреграждения). Многие стройматериалы негорючи, с высокой теплоизоляцией (кирпич, бетон, стекловата, керамзит). Однако, отдельные (бетон ЖБИ) при > T° теряют прочность и огнестойкость за счет термической дегидратации. Отсюда - проблемы, например, снижение прочности горевшей Останкинской башни. Предел огнестойкости - время потери стройконструкцией несущей и ограждающей способности. Способы повышения негорючести и огнестойкости: 1 -технологические (например, древесина: оштукатуривать, обмазывать глиной, известью, пропитывать антипиренами (фосфатами и сульфатами); 2 - планировочные (зонирование зданий с учетом рельефа местности и климата, наличие противопожарных разрывов и преград (стены, перекрытия, двери), наличием эвакуационных выходов.

3. ПБ производств зависит от количества, горючести, огнестойких веществ, источника зажигания, условий распространения огня (планировка, метеоусловия).

Нормы ПБ все объекты классифицируют на 5 классов:

- А (взрывопожарные): горючие газы, ЛВЖ с Т вспышки до 28°С; - Б (взрывопожароопасные); - В (1¸ 4) (пожароопасные); - Г (горючие); - Д - негорючие вещества в холодном состоянии.

Классы объектов определяются по спец рекомендациям.

Задание: приведите качественно примеры классов ПБ из типовых пром объектов и производств.

4. По функциональной ПБ для людей здания и помещения классифицируются (по числу, возрасту, здоровью, режимам работы и сна):

1 - детские дошкольные, дома престарелых и инвалидов, больницы, гостиницы, общежития; даже отдыха жилые дома (многоквартирные и индивидуальные),

2- зрелищные и культурно-просветительные учреждения;

3- обслуживания населения (вокзалы, поликлиники, магазины, оздоровительные и спортивные залы без трибун);

4- учебные, научные и проектные заведения;

5- производственные и складские помещения.

5. Организационно-технические мероприятия ПБ: - организация пожарной охраны и паспортизации зданий, веществ; - обучение работающих правилам ПБ; - планирование мероприятий на случай пожара и привлечения нештатных сил.

6. Масштабы пожаров: отдельный; сплошной (одновременно и интенсивно горит более 50% зданий, территорий): огневой шторм (лесных пожаров) - сплошной пожар в условиях восходящего потока: продуктов сгорания и быстрого поступления к центру пожара свежего воздуха (ветер, скорость 50 км/час); массовые (от СИ ЯВ).

7. Особенности: лесных пожаров - основные природные (торфяные, степные, хлебные). Опасность возгорания леса - в жаркую погоду сохраняется (> 2 недель). Причины - неосторожное обращение людей с огнем (90% случаев), с/х палы сухой травы, молнии (2%) - в местах сбора ягод, грибов, охоты.

Виды: почвенные (Г > 0, 5 м); низовые (V = 1-3 м/мин), верховые (V=3-100 м/мин). Тушение: спецодежда, МБ, ориентация в лесу, выход - на ветер, поведение в дыму, опасность падения горящих (с корнем, на торфянике) деревьев, опасность провалов в горящий торф, вырубка просек и вспашка земли и др.

- ХОО: выбор средств тушения (щелочные металлы + Н₂О ® Н₂ ­). Окислители и вещества с химимически связанным кислородом (перекись, надперекиси щелочных металлов систем жизнеобеспечения подводных лодок, космических кораблей, шахтных самоспасателей в условиях выбросов метана). ТХВ: испарение, горение, взрыв! Часто пары ТХВ с окислителем приводят к самовозгоранию со взрывом (ракеты - носители космических кораблей, подводная лодка " Курск").