Тема 8.2 ПОЖАРООПАСНОСТЬ – КАК ФАКТОР ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ
Пожары наносят громадный материальный ущерб и в ряде случаев сопровождаются гибелью людей. Поэтому защита от пожаров является важнейшей обязанностью каждого члена общества и проводится в общегосударственном масштабе.
Противопожарная защита имеет своей целью изыскание наиболее эффективных, экономически целесообразных и технически обоснованных способов и средств предупреждения пожаров и их ликвидации с минимальным ущербом при наиболее рациональном использовании сил и технических средств тушения.
Пожарная безопасность – это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения используются необходимые меры по устранению негативного влияния опасных факторов пожара на людей, сооружения и материальных ценностей.
Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Пожарная профилактика включает комплекс мероприятий, направленных на предупреждение пожара или уменьшение его последствий. Активная пожарная защита – меры, обеспечивающие успешную борьбу с пожарами или взрывоопасной ситуацией.
Пожар как фактор техногенной катастрофы.
Пожар – это горение вне специального очага, которое не контролируется и может привести к массовому поражению и гибели людей, а также к нанесению экологического, материального и другого вреда.
Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника загорания. Окислителями могут быть кислород, хлор, фтор, бром, йод, оксид азота и другие. Кроме того, необходимо чтобы горючее вещество было нагрето до определённой температуры и находилось в определённом количественном соотношении с окислителем, а источник загорания имел определённую энергию.
Наибольшая скорость горения наблюдается в чистом кислороде. При уменьшении содержания кислорода в воздухе горение прекращается. Горение при достаточной и надмерной концентрации окислителя называется полным, а при его нехватке – неполным.
Выделяют три основных вида самоускорения химической реакции при горении: тепловой, цепной и цепочно-тепловой Тепловой механизм связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры. Цепное ускорение реакции связано с катализом превращений, которое осуществляют промежуточные продукты превращений. Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному (цепочно-тепловой) механизму.
Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов:
Вспышка – быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.
Возгорание – возникновение горения под воздействием источника зажигания.
Воспламенение – возгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Самовозгорание – явление резкого увеличения скорости экзо-термических реакций, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания. Различают несколько видов самовозгорания:
-химическое - от воздействия на горючие вещества кислорода, воздуха, воды или взаимодействия веществ;
-микробиологическое - происходит при определённой влажности и температуры в растительных продуктах (самовозгорание зерна);
-тепловое - вследствие долговременного воздействия незначительных источников тепла (например, при температуре 100 С тирса, ДВП и другие склонны к самовозгоранию).
Самовоспламенение – самовозгорание, сопровождается появлением пламени;
Взрыв – чрезвычайно быстрое (взрывчатое) превращение, сопровож-дающееся выделением энергии с образованием сжатых газов.
Основными показателями пожарной опасности являются температура самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения.
Температура самовоспламенения характеризует минимальную температуру вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.
Температура вспышки – самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования ещё недостаточна для последующего горения.
По этой характеристике горючие жидкости делятся на 2 класса:
1) жидкости с tВСП < 61° С (бензин, этиловый спирт, ацетон, нитроэмали и т.д.) – легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ);
2) жидкости с tВСП > 61° С (масло, мазут, формалин и др.) - горючие жидкости (ГЖ).
Температура воспламенения – температура горения вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.
Температурные пределы воспламенения – температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концен-трации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей.
Горючими называются вещества, способные самостоятельно гореть по-сле изъятия источника загорания.
По степени горючести вещества делятся на: горючие (сгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и не горючие (несгораемые).
К горючим относятся такие вещества, которые при воспламенении посторонним источником продолжают гореть и после его удаления.
К трудногорючим относятся такие вещества, которые не способны распространять пламя и горят лишь в месте воздействия источника зажигания.
Негорючими являются вещества, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных источников зажигания (импульсов).
Горючие вещества могут быть в трёх агрегатных состояниях: жидком, твёрдом и газообразном. Большинство горючих веществ независимо от агрегатного состояния при нагревании образуют газообразные продукты, которые при смешении с воздухом, содержащим определённое количество кислорода, образуют горючую среду. Горючая среда может образоваться при тонкодисперсном распылении твёрдых и жидких веществ.
Из горючих газов и пыли образуются горючие смеси при любой температуре, в то время как твёрдые вещества и жидкости могут образовать горючие смеси только при определённых температурах.
В производственных условиях может иметь место образование смесей горючих газов или паров в любых количественных соотношениях Однако взрывоопасными эти смеси могут быть только тогда, когда концентрация горючего газа или пара находится между границами воспламеняемых концентраций.
Минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называющееся нижним концентрационным пределом воспламенения.
Максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой ещё возможно распространение пламени, называется верхним концентрационным пределом воспламенения.
Указанные пределы зависят от температуры газов и паров: при уве-личении температуры на 100° С величины нижних пределов воспламенения уменьшаются на 8-10 %, верхних - увеличиваются на 12-15%.
Пожарная опасность вещества тем больше, чем ниже нижний и выше верхний пределы воспламенения и чем ниже температура самовоспламенения.
Пыли горючих и некоторых не горючих веществ (например алюминий, цинк) могут в смеси с воздухом образовать горючие концентрации.
Наибольшую опасность по взрыву представляет взвешенная в воздухе пыль. Однако и осевшая на конструкциях пыль представляет опасность не только с точки зрения возникновения пожара, но и вторичного взрыва, вызываемого в результате взвихривания пыли при первичном взрыве.
Минимальная концентрация пыли в воздухе при которой происходит её загорание, называется нижним пределом воспламенения пыли.
Поскольку достижение очень больших концентраций пыли во взвешенном состоянии практически нереально, термин верхний предел воспламенения к пылям не применяется.
Воспламенение жидкости может произойти только в том случае, если над её поверхностью имеется смесь паров с воздухом в определённом количественном соотношении, соответствующим нижнему температурному пределу воспламенения.