Общие сведения о горении.

Горение - быстро протекающая химическая реакция окисления вещества, при которой выделяется большое количество тепла и света.

Этот процесс возможен, если имеется горючее вещество, окислитель (обычно кислород) и источник зажигания (горящее или нагретое тело, электрический разряд, искра и т.д.).

В процессе горения сгорание вещества может быть полным и неполным. О неполном сгорании свидетельствует наличие дыма, который состоит из продуктов горения и воздуха, содержит твёрдые и жидкие частицы.

Горючие вещества подразделяются на:

· газообразные;

· жидкие (с температурой воспламенения менее 50ºС);

· твёрдые (с температурой воспламенения более 50ºС);

· пыль (размельчённые твёрдые вещества с размером частиц менее 50 мкм).

Горючесть - способность вещества или материала к горению под воздействием источника зажигания. По горючести материалы подразделяют на три группы:

· негорючие - не горят, не тлеют и не обугливаются под воздействием открытого пламени или высокой температуры;

· трудно горючие - загораются и горят только при воздействии на них открытого пламени;

· горючие - материалы, которые горят и после удаления источника огня.

Из группы горючих выделяют легковоспламеняющиеся вещества и материалы, способные воспламенятся от кратковременного источника зажигания (до 30 сек) с низкой энергией (спички, искры, сигареты); вещества средней воспламеняемости воспламеняются от длительного воздействия источника зажигания с низкой температурой; трудно воспламеняющиеся способны возгораться только под воздействием мощного источника зажигания.

Наименьшая температура горючих веществ, при которой возникает устойчивое горение, называется температурой воспламенения. Если вещества являются самовозгорающимися, то они способны загораться без внесения тепла извне и поэтому представляют большую опасность.

Самовозгорающиеся вещества делятся на три группы:

1. Вещества, способные самовозгораться от действия воздуха (растительные масла, животные жиры, уголь, торф, древесные опилки).

2. Вещества, подверженные самовозгоранию под действием воды (карбид).

3. Вещества, возгорающиеся из-за смешивания друг с другом (газообразные, твёрдые и жидкие окислители).

Минимальная температура горючих веществ, при которой происходит самовозгорание, называется температурой самовоспламенения.

Горючие смеси воспламеняются, если концентрация в них горючих паров, газов, пыли находится в определённых пределах, называемых областью воспламенения.

Нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения определяют минимальную и максимальную концентрацию горючих веществ в воздухе, при которых возможно воспламенение (для бензина это 0,79% минимум и 5,16% максимум; для мучной пыли - 30,2 г/м³ минимум; для угольной пыли - 114 г/м³ минимум). Если содержание горючих веществ смеси меньше нижнего предела или больше верхнего предела воспламенения, то процесса горения не происходит.

Опасные факторы пожара

Это факторы, воздействие которых приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу. К ним относятся:

1. Открытое пламя и искры. Являются источниками новых очагов пожара, приводят к ожогам, особенно от одежды, которую трудно погасить и сбросить. Температурный порог жизнедеятельности тканей человека составляет около 45ºС.

2. Повышенная температура окружающей среды. Нарушает тепловое равновесие тела человека, вызывает перегрев, при этом из организма выводятся нужные соли, нарушается сердечный ритм и ритм дыхания. Вредное воздействие оказывает инфракрасное излучение. Если температура тела человека превысит 39 - 40ºС, возможен тепловой удар. При температуре 60 - 70ºС в организме человека происходят необратимые изменения, которые могут привести к гибели. Повышенная температура окружающей среды опасна для верхних дыхательных путей и слизистых оболочек глаз.

3. Токсичные продукты горения. Наиболее опасный фактор, приводящий к большому количеству смертельных исходов. При горении органических веществ (древесина, ткани, бумага, резина и т.д.) выделяется углерод, водород, оксид углерода, пары воды и другие вещества, которые заполняют большой объём помещения. Так как вентиляция в помещении при возникновении пожара отключается автоматически, то в течение 20 - 60 секунд создаются опасные концентрации токсичных веществ. Так, при пожаре концентрация оксида углерода в воздухе может превышать 10%, (12,5% - взрывоопасно). Человек теряет сознание и погибает через 5 минут при содержании оксида углерода в воздухе более 1%. Концентрация углекислого газа в воздухе 3 - 4,5% становится опасной через 30 минут, при 8 - 10% наступает быстрая потеря сознания и летальный исход. Большую опасность представляют горящие пластмассы, которые при горении выделяют цианистый водород.

4. Пониженная концентрация кислорода. Норма кислорода в воздухе - 20,95%. Человек теряет сознание при 18% содержании кислорода. При этом возникает удушье, страх, слабость, человеку трудно самостоятельно выбраться из помещения наружу. По данным статистики, люди на пожарах погибают, в основном, ни от действия прямого огня, а от токсичных продуктов горения и недостатка кислорода.

5. Разрушение и обрушение несущих конструкций.На строительные конструкции в условиях пожара, кроме высоких температур, оказывает воздействие их собственная масса, эксплуатационные нагрузки, дополнительные нагрузки при пожаре (огнетушащие средства, обломки обрушившихся конструкций и т.д.). В результате этого несущие конструкции могут терять прочность, несущую способность.

СниП 2.01.02-85 содержат требования к огнестойкости зданий, сооружений, строительных конструкций.

Огнестойкость строительных конструкций - это их способность сохранять в условиях пожара несущие или ограждающие функции и сопротивляться распространению огня. Она характеризуется пределом огнестойкости и пределом распространения огня.

Предел огнестойкости строительной конструкции – это время в часах от начала пожара до появления одного из признаков: образование в конструкции сквозных трещин или потеря несущей способности; повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем на 140ºС (для негорючих и трудногорючих материалов предел огнестойкости может составлять от 0,5 до 2,5 часа).

Способность строительных конструкций гореть и распространять огонь характеризуется пределом распространения огня.

По огнестойкости все здания и сооружения подразделяются на восемь степеней огнестойкости: I, II, III, IIIа, IIIб, IV, IVа, V. Степень огнестойкости V имеют здания, к несущим конструкциям которых не предъявляют требований по пределам огнестойкости и пределам распространения огня.

При проектировании и строительстве производственных зданий учитывают пожарную опасность производства. Согласно "Строительным нормам и правилам" все производства по пожарной и взрывной опасности делятся на категории А, Б, В, Г, Д, Е. В зависимости от категории производства определяется расположение зданий на местности, материалы и конструкции, используемые при строительстве, этажность и планирование внутренних помещений, пути эвакуации людей, системы отопления и вентиляции.

Процесс горения можно прекратить двумя способами:

1. Понижение температуры горящих веществ ниже температуры воспламенения. Используют воду, которая проникает под большим напором на расстояние до 80 метров внутрь раскалённой массы, механически сбивает пламя, охлаждает горящее тело или вещество, а образующийся пар препятствует доступу кислорода в зону горения.

Струёй воды нельзя тушить:

· вещества, вступающие с водой в реакцию с выделением горючих газов (металлический калий, карбид калия);

· электрооборудования и электросети под напряжением;

· легковоспламеняющиеся и горючие жидкости с плотностью менее 1.

2. Прекращение доступа кислорода к горящим материалам. Используют песок, кошму, асбестовое полотно, а также огнетушители: пенные, порошковые и т.д.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: