Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Часть V

ОСНОВЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ

Глава восемнадцатая

ГОРЕНИЕ И ПОЖАРООПАСНЫЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

18.1. Основные понятия и определения.

ГОСТ 12.1.004-76 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования».

Характеристики пожарной опасности некоторых газов и жидкостей: Аммиак, Ацетилен, Бутан, Водород, Бензин А-72, Трансформаторное масло.

Горение - это быстропротекающая химическая реакция соединения вещества с кислородом воздуха (или с другим реагентом), сопровождаемая выделением теплоты и лучистой энергии.

Для возникновения горения необходимо наличие горючего вещества, кислорода (или другого реагента) и источника зажигания (пламя спички, свечи, горелки, электрическая искра, раскаленное твердое тело и др.). После начала процесса горения постоянным источником зажигания является непосредственно зона горения.

Некоторые твердые горючие вещества при нагревании плавятся и испаряются (сера, каучук) и сгорают в парообразном состоянии. Другие (каменный уголь, древесина) разлагаются на газообразные продукты и твердое вещество (кокс, уголь). Кокс и древесный уголь при нагревании не плавятся и сгорают в твердом виде.

Жидкости при нагревании испаряются, и в процессе горения участвуют их пары.

Большинство горючих веществ, переходя в газо- или парообразное состояние, образует с воздухом горючие смеси (горючие системы). Для осуществления горения необходимо определенное соотношение горючего вещества и воздуха, в котором нормально содержится около 21 % кислорода. Горючие системы могут образоваться и в результате распыления в воздухе жидких или твердых веществ - бензина, керосина, угольной пыли и др.

Горючая система может быть химически однородной или неоднородной. В неоднородных системах горючее вещество и воздух не перемешаны и имеют поверхность раздела (например, нефтепродукты, находящиеся в открытом сосуде, или струи паров бензина, поступающие из резервуара паяльной лампы через горелку в воздух). При горении таких систем кислород воздуха непрерывно диффундирует сквозь продукты сгорания к горючему веществу и затем вступает с ним в химическую реакцию-происходит диффузионное горение, протекающее с небольшой скоростью.

Если горючее вещество в газообразном, парообразном или пылевидном состоянии уже перемешано с воздухом (до поджигания), то такая система является однородной и процесс горения протекает быстро - кинетическое горение. Кинетическое горение в замкнутом резервуаре (или в помещении) представляет собой взрывное горение. Оно сопровождается выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу (например, разрушить стенки резервуара, стекла в окнах помещения и др.).

Горючая пыль, находящаяся в помещении во взвешенном состоянии (аэрозоль), в зависимости от степени измельчения частиц может быть взрывоопасной.

Возгорание горючей системы может быть вынужденным в результате поджигания или произвольным - самовозгорание.

Возгорание вещества, как правило, начинается с явления вспышки.

Вспышка -это быстрое сгорание горючей системы, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

Воспламенение - это возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание - возникновение горения при отсутствии источника поджигания, оно наблюдается при резком увеличении скорости экзотермических реакций в самом веществе, сопровождающихся повышением его температуры. Самовозгорание может проявляться в виде тления горючих веществ (например, каменного угля, торфа, опилок, ветоши и т.п.), может быть и в форме пламени. В последнем случае оно называется самовоспламенением, которое характерно для горючих жидкостей.

Оценка пожароопасности различных веществ и материалов дается в соответствии с их следующими свойствами:

а) температура вспышки;

б) нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения;

в) температурные пределы воспламенения паров жидкостей;

г) температура самовоспламенения вещества.

Температурой вспышки горючей жидкости называется самая низкая температура, при которой над поверхностью образуются пары или газы, способные давать вспышку в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.

Температурой воспламенения горючего вещества называется такая его температура, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания наступает устойчивое горение.

Температурой самовоспламенения горючего вещества называется та наименьшая его температура, при которой в результате резкого увеличения скорости экзотермических реакцией возникает пламенное горение.

Такие горючие вещества, как торф, бурый уголь, древесные опилки, промасленная ветошь, находясь в соприкосновении с воздухом, в результате биологических и химических процессов подвергаются самонагреванию, в результате чего возможно их самовозгорание. Такие вещества, как бензин, керосин, минеральное масло, самовоспламеняются только за счет притока теплоты извне, от постороннего источника.

В зависимости от температуры самовоспламенения согласно ГОСТ 12.1.011-78 «ССБТ. Смеси взрывоопасные. Классификация» взрывоопасные газо- и паровоздушные смеси подразделяются на шесть групп.

Выше говорилось, что для возможности горения необходимо определенное соотношение горючего вещества и воздуха, т. е. концентрация вещества в воздухе. Различают два концентрационных предела-нижний, ниже которого воспламенение смеси не происходит, и верхний концентрационный предел, выше которого воспламенение также не происходит (вследствие недостаточного содержания кислорода). При других концентрациях в области между нижним и верхним пределами воспламенение горючей системы возможно.

Например, для этилового спирта нижний концентрационный предел по объему составляет 3,3, а верхний 18,4 %. Следовательно, смесь паров этилового спирта при концентрации в воздухе ниже 3,3 и выше 18,4 % при наличии источника зажигания не воспламеняется.

Для горючих жидкостей различают два температурных предела воспламенения, которые физически связаны с концентрацией их паров над поверхностью, -нижний и верхний. Температурные пределы воспламенения паров жидкостей- это температуры жидкости, при которых ее насыщенные пары образуют в воздухе концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения.

В табл. 18.1 приведены характеристики пожарной опасности некоторых веществ.

Таблица 18.1. Характеристики пожарной опасности некоторых газов и жидкостей : Аммиак, Ацетилен, Бутан, Водород, Бензин А-72, Трансформаторное масло.

ГОСТ 12.1.004-76 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования» предусматривает следующую классификацию веществ:

НГ - негорючее вещество, т. е. вещество, неспособное к горению в атмосфере воздуха обычного состава;

ТГ - трудногорючее вещество, т. е. вещество, способное гореть под воздействием источника зажигания, но не способное к самостоятельному горению после удаления его;

ГВ - горючее вещество, т. е. вещество, способное самостоятельно гореть после удаления источника зажигания;

ГЖ - горючая жидкость, т. е. жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61 (в закрытом тигле) или 66°С (в открытом тигле);

ЛВЖ -легковоспламеняющаяся жидкость, т. е. жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61 (в закрытом тигле) или 66°С (в открытом тигле);

ГГ - горючий газ, т. е. газ, способный образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 55 °С;

ВВ - взрывоопасное вещество, т. е. вещество, способное к взрыву или детонации без участия кислорода воздуха.