Введение

Лекция 1. Введение.

Исторические данные говорят о том, что в девятнадцатом и двадцатом веке для России пожары были страшным бедствием. Так, например, статистические данные, опубликованные в Санкт-Петербурге в 1012 году, свидетельствуют о том, что сельская Россия выгорала почти полностью каждую четверть века. В течение 50 лет (1860 – 1910гг.) только в европейской части страны было официально зарегистрировано 2 млн. пожаров, которыми уничтожено свыше 6,5 млн. крестьянских дворов.

При советской власти в 1918 году был издан декрет «Об организации государственных мер борьбы с огнем», который положил начало планомерному осуществлению широкого комплекса мер по усилению пожарной безопасности городов, сел, объектов народного хозяйства. Острота состояния пожарной опасности, к сожалению, и в настоящее время не теряет своей значимости. У нас каждые 4-5 мин. вспыхивает пожар. Ежегодно в стране возникает почти 120 тысяч пожаров, на которых погибает около 12-и тысяч человек.

Анализ пожаров, происшедших в нашей стране и за рубежом.

Этот анализ показывает, что в условиях технического прогресса, усложнения технологических процессов, чрезмерной насыщенности современных зданий легкогорючими и токсичными материалами, широкого строительства в городах высотных зданий и сооружений проблема пожарной безопасности приобретает глобальное значение.

Такой анализ позволил определить главные направления работы современной пожарной охраны. Прежде всего, это плановая система научно-технических и организационных мер, направленных на профилактику пожаров. Ведущее место в этом принадлежит органам государственного пожарного надзора, опирающимся на широкую помощь и поддержку граждан, объединенных в добровольные пожарные дружины. На основе общегосударственных норм и правил инспекции государственного пожарного надзора осуществляют контрольные функции по профилактике пожаров в процессе проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений любого назначения.

Наряду с профилактической работой пожарная охрана выполняет вторую важную функцию – организует тушение пожаров на объектах в городах и населенных пунктах. Арсенал самых современных технических средств борьбы с огнем, находящихся на вооружении в пожарных подразделениях, позволяет им успешно бороться практически с любыми самыми сложными пожарами.

Успех тушения пожаров.

Он достигается комплексом служебных и оперативно-тактических действий, среди которых особое значение имеют:

- умение анализировать явления, происходящие на пожаре, факторы, способствующие и препятствующие развитию горения, а также тушению пожара;

- оценивать эти факторы и принимать наиболее рациональные решения на осуществление боевых действий подразделениями пожарной охраны;

- грамотное использование пожарной техники на пожаре, тактических возможностей пожарных подразделений и управление ими;

- высокая выучка работников пожарной охраны, боевая готовность подразделений, их активность и решительность при выполнении задач на пожаре.

Оценка реальной обстановки на пожаре.

Для оценки реальной и прогнозирования возможной обстановки на пожаре, разработки мероприятий по тушению и управлению боевыми действиями подразделений необходимо знать:

- закономерности развития пожара;

- его параметры;

- характеристику огнетушащих средств;

- тактико-технические показатели пожарной техники;

- возможности пожарных подразделений;

- оперативно-тактические особенности района выезда, объектов и многие другие вопросы пожаротушения.

Кроме того, работники пожарной охраны должны в совершенстве владеть методикой расчета сил и средств, необходимых для тушения пожаров, проектирования стационарных систем пожаротушения, проведения исследований процессов горения, а также тушения различных веществ и материалов. Они обязаны уметь качественно разрабатывать оперативные документы по пожаротушению, конспекты и методические разработки на проведение занятий по боевой подготовке.

Эффективность работ по тушению пожара.

Она значительно зависит и от правильных действий граждан по предупреждению горения и выполнению первичных мероприятий при возникшем пожаре для его тушения. Это также достигается внимательным рассмотрением причин возникновения пожаров, изучением гражданами основ пожарного процесса и его тушения.

Пожар и его развитие.

Основные понятия и определения.

П о ж а р о м называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Параметры пожара:

- продолжительность,

- время воздействия теплоты на окружающую среду,

- материальный ущерб

зависят от характера и величины пожарной нагрузки (отношение массы горючих и трудносгораемых материалов, в том числе конструктивных элементов, к площади пола помещения или площади, занимаемой этими материалами в открытом пространстве, кг/кв. м).

Пространство, в котором развивается пожар, условно подразделяется на три зоны: горения, теплового воздействия и задымления.

З о н о й г о р е н и я называется часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения или испарения горючих веществ и материалов (твердых, жидких, газов, паров) в объеме диффузионного пламени. Данная зона может ограничиваться ограждениями здания (сооружения), стенками технологических установок, аппаратов, резервуаров.

З о н а т е п л о в о г о в о з д е й с т в и я примыкает к границам зоны горения. В этой части пространства протекают процессы теплообмена между поверхностью пламени, окружающими строительными конструкциями и горючими материалами. Передача теплоты в окружающую среду осуществляется тремя способами: конвекцией, излучением, теплопроводностью. Границы зоны проходят там, где тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов, конструкций и создает невозможные условия для пребывания людей без противотепловой защиты.

З о н о й з а д ы м л е н и я называется часть пространства, примыкающая к зоне горения и заполненная дымовыми газами в концентрациях, создающих угрозу для жизни и здоровья людей или затрудняющих действия пожарных подразделений. При пожарах в зданиях и на открытых пространствах зоны задымления имеют характерные особенности и зависят от различных факторов. Зона задымления может включать в себя всю зону теплового воздействия и даже значительно превышать ее. Внешними границами зоны задымления считаются места, где плотность дыма высока (0,0001 - 0,0006 кг/куб. м),а видимость предметов 6 – 12 метров, концентрация кислорода в дыме не менее 16% и токсичность газов не представляет опасности для людей, находящихся без средств противодымной защиты.

В процессе развития пожара различают три характерные фазы. В первой фазе горением охватывается до 80% пожарной нагрузки. Во второй фазе происходит активное горение с потерей массы пожарной нагрузки, скорость выгорания непрерывно увеличивается и достигает максимальных величин. В третьей фазе скорость выгорания резко падает, процесс характеризуется догоранием тлеющих материалов и конструкций.

В каждом конкретном случае процесс развития пожара протекает при определенных условиях сосредоточения или рассредоточения пожарной нагрузки и газообмена, т. е. притока воздуха в зону горения и удаления из нее нагретых продуктов сгорания, а также дымовых газов.

Газовый обмен является постоянным явлением любого пожара. При пожарах на открытом пространстве газообмен характеризуется наличием восходящего столба или движущейся колонны газообразных продуктов сгорания. При пожарах в ограждениях (зданиях) газообмен зависит от наличия, состояния и площади проемов, высоты их расположения, удельной пожарной нагрузки и других факторов.

Наиболее интенсивно газообмен протекает при наружных пожарах, пожарах в производственных зданиях со световыми фонарями, бесфонарных зданиях с дымоудаляющими люками в покрытиях, в сценической части и зрительном зале театрально-зрелищных учреждений, зданиях повышенной этажности, особенно административного и гостиничного назначения.

Мощные потоки газов, особенно при наружных пожарах, переносят искры, горящие угли и головни на значительные расстояния, создавая условия для возникновения новых очагов горения, что следует учитывать при организации боевых действий подразделений пожарной охраны.

При газообмене в зданиях, когда доступ свежего воздуха к зоне горения сокращается, происходит обильное выделение продуктов неполного сгорания и теплового разложения. Указанные обстоятельства осложняют обстановку, создают наибольшую опасность для жизни людей и затрудняют оперативные действия подразделений по тушению пожаров.

При пожарах в зданиях, в условиях газообмена образуются три зоны с различными задымлениями: нижняя, верхняя и нейтральная (см. рис. 1 и рис. 2.). В нижней зоне (части здания или помещения) давление продуктов сгорания меньше, а в верхней – больше давление наружного воздуха. На определенной высоте давление внутри помещения равно атмосферному, т. е. перепад давлений равен нулю. Условная плоскость, на уровне которой давление равно атмосферному, называется плоскостью равных давлений или нейтральной зоной.

Основные параметры и опасные факторы пожара.

Зоны горения, теплового воздействия, задымления характеризуются соответствующими параметрами и опасными факторами, которые в совокупности определяют обстановку на пожаре, учитываются при ее оценке и организации боевых действий подразделений пожарной охраны.

Основными факторами пожара (ОФП) считаются те, воздействия которых приводят к травмам, отравлению или гибели людей, а также к материальному ущербу. К ним относятся:

- взрывы газо-воздушных смесей различных емкостей и технологических аппаратов, находящихся под давлением;

- вскипание и выбросы нефтепродуктов при горении в резервуарах;

- выброс нагретых продуктов сгорания в атмосферу;

- геометрические параметры: площадь пожара, зоны горения и задымления; периметр площади пожара и задымления; фронт площади пожара (направление наиболее интенсивного распространения горения по пожарной нагрузке); объем зоны горения и задымления; площадь обрушения и деформации конструкций, оборудования, инженерных коммуникаций; длина и высота факела пламени; площадь излучающей поверхности факела;

- давление: полное динамическое ветровое; избыточное ветровое (или разрежение); перепад при пожарах в зданиях; то же, на открытом воздухе; избыточное газов в объеме горящего и смежных помещений;

- интенсивность: газового обмена; излучения факела пламени (количество излучаемой теплоты);

- метеорологические факторы, оказывающие влияние на развитие пожара, время года и суток;

- плотность теплового потока: падающего на поверхность облучаемого материала (объекта); критического, вызывающего возгорание пожарной нагрузки;

- плотность дыма, снижающая видимость в горящем и смежных помещениях при освещении электрическим фонарем: до 3 м (большая), от 3 до 6 м (средняя), от 6 до 12 м (слабая);

- пожарная нагрузка - факторы и параметры. Свойства материалов, их агрегатное состояние, способы укладки и хранения. Масса (количество), потеря массы (выгорание), доля потери массы (выгорания) в любой момент времени, средняя плотность, плотность распределения по высоте слоя и площади помещения (земельного участка). То же суммарной площади отдельных участков помещения или территории (сосредоточения);

- положение нейтральной зоны по отношению к нижней части проемов (приточных или противоточно-вытяжных) и плоскости пола;

- продолжительность (время) пожара: от начала возникновения до ограничения распространения горения (период развития пожара по площади); то же, до подачи первых средств тушения (период свободного развития); локализации;

- противопожарное состояние объекта до пожара и условия, обеспечивающие его тушение;

- расход (массовый) приточного воздуха, поступающего в зону горения через открытые проемы или путем инфильтрации;

- скорость распространения горения по пожарной нагрузке (линейная);

- скорость выгорания пожарной нагрузки: массовая; объемная; линейная (объемная) при горении жидкости в резервуарах;

- скорость газового обмена при пожарах в здании (и их направление);

- скорость распространения дыма по лестничным клеткам, шахтам лифтов и другим инженерным коммуникациям;

- скорость восходящих потоков в тепловой конвекционной колонке над пожаром при горении на открытом пространстве;

- скорость роста (увеличения, средняя): площади пожара; периметра площади пожара; фронта площади пожара (распространения горения по фронту;

- температура пожара: факела пламени при горении на открытом пространстве; среднеобъемная среды в горящем помещении; продуктов сгорания на выходе из очага горения; температурный режим (изменение температуры во времени и в пространстве);

- теплота пожара;

- удельный объем газового обмена.

Формулы определения параметров и опасных факторов пожара (ОФП) приводятся в соответствующих справочниках. В таких справочниках приводятся также и данные:

- расход воздуха и удельный объем продуктов сгорания при горении некоторых веществ и материалов;

- линейная скорость распространения горения при пожарах на различных объектах, низшая теплота сгорания их и теплота пожара;

- ориентировочная температура пожара при горении различных материалов;

- температура пламени и плавления при горении некоторых веществ и материалов;

- время пребывания людей в зоне теплового воздействия при тушении пожара;

- выделение химических веществ в условиях некоторых пожаров;

- действие газов и паров на организм человека;

- шкала приближенного определения силы ветра и др.

Периоды развития пожара.

Развитие пожара – это изменение его параметров во времени и в пространстве от начала возникновения до полной ликвидации горения. В развитии пожара различают три периода (промежутка): свободного развития, локализации и ликвидации пожара.

В первый период развитие пожара происходит беспрепятственно от начала его возникновения до принятия начальных мер по тушению (подача первого ствола и других средств ликвидации горения). Этот период характеризуется ростом площади пожара, выгоранием пожарной нагрузки, нагревом строительных конструкций, их обрушением, возможностью взрывов и других опасных факторов. Продолжительность каждого периода определяется по формулам, приведенным в соответствующем справочнике.

Во второй период пожар развивается до момента ограничения распространения горения по площади сосредоточенными силами, средствами и исключения опасных ситуаций. Этот период характеризуется дальнейшим увеличением площади пожара, сокращением скорости распространения горения за счет введенных средств тушения, выгоранием пожарной нагрузки на участках свободного горения и тления, а также другими явлениями и опасными факторами. Продолжительность периода локализации зависит от быстроты проведения разведки пожара, оценки обстановки, скорости сосредоточения фактического расхода огнетушащих средств, тактически грамотного управления боевыми действиями подразделений, участвующих в тушении пожара, и других факторов. Ориентировочно продолжительность локализации пожара устанавливают по соответствующим формулам, приведенным в соответствующем справочнике. Практически это время до пожара определить невозможно. Реально его можно рассчитать в процессе тушения и исследования потушенных пожаров.

В третий период (период ликвидации) площадь пожара сокращается, но развитие его не приостанавливается до момента полного прекращения горения на всех поверхностях пожарной нагрузки, охваченных огнем, и исключения возможности повторного возобновления горения в этих местах. Выявить продолжительность третьего периода до пожара (например, при разработке оперативных документов по пожаротушению, тактического замысла для проведения занятий и др.) практически невозможно.

Продолжительность периода слагается из составляющих, которые указаны в соответствующих уравнениях, приведенных в справочниках. При ориентировочном определении времени ликвидации пожара следует учитывать данные анализа потушенных пожаров, оперативно-тактическую характеристику конкретного объекта, тактические возможности пожарных подразделений, уровень их боеготовности, практический опыт тушения пожаров на характерных объектах и другие показатели.

Формы площадей пожара.

В зависимости от места возникновения горения, рода горючих материалов, объемно-планировочных решений объекта, характеристики конструкций, метеорологических условий и других факторов площадь пожара имеет круговую, угловую и прямоугольную формы. Такое деление является условным и применяется для упрощения расчетов при решении практических задач по пожаротушению.

Круговая форма площади пожара встречается, когда пожар возникает в глубине большого участка с пожарной нагрузкой и при относительно безветренной погоде распространяется во все стороны примерно с одинаковой линейной скоростью (склады лесоматериалов, хлебные массивы, сгораемые покрытия больших площадей, производственные, а также складские помещения большой площади и т. п.).

Угловая форма характерна для пожара, который возникает на границе большого участка с пожарной нагрузкой и распространяется внутри угла при любых метеорологических условиях. Эта форма площади пожара может иметь место на тех же объектах, что и круговая. Максимальный угол площади пожар зависит от геометрической фигуры участка с пожарной нагрузкой и места возникновения горения. Чаще всего эта форма встречается на участках с углом 90 и 180 .

Прямоугольная форма площади пожара возникает, если пожар происходит на границе или в глубине длинного участка с горючей загрузкой и распространяется в одном или нескольких направлениях (с большой скоростью – по ветру, с меньшей – против ветра, а при относительно безветренной погоде примерно с одинаковой линейной скоростью). Это - длинные здания небольшой ширины любого назначения и конфигурации, ряды жилых домов с надворными постройками в сельских населенных пунктах и т. п.

Пожары в зданиях с помещениями небольших размеров принимают прямоугольную форму от начала развития горения. В конечном итоге при распространении горения пожар может принять форму данного геометрического участка. Форма площади развивающегося пожара является основой для определения расчетной схемы, направлений сосредоточения сил и средств тушения, а также требуемого их количества при соответствующих параметрах осуществления боевых действий. Для определения расчетной схемы реальную форму площади пожара приводят к правильным формам. Указанные расчетные схемы являются основными, часто встречающимися в практических расчетах, хотя не исключены и другие зависимости от реальных условий развития пожаров. Геометрические и физические параметры, характеризующие обстановку в зависимости от форм площади пожара, определяют по формулам, приведенным также в соответствующих справочниках.

Причины возникновения пожаров

Опасными факторами пожаров, воздействующих на людей, являются:

- открытый огонь и искры;

- повышенная температура воздуха и предметов;

- токсичные продукты горения;

- дым;

- пониженная концентрация кислорода;

- обрушение и повреждение зданий, сооружений и установок;

- взрывы.

Основными причинами пожаров являются:

- неисправности в электрических сетях;

- нарушение технологического режима и мер пожарной безопасности (курение, разведение открытого огня, применение неисправного инструмента);

- эксплуатация неисправного оборудования и т. п.

Множество объективных факторов, влияющих на количество пожаров, можно объединить в три основные группы:

- рост пожароопасности, обусловленный применением все новых веществ и материалов, созданных искусственно с помощью достижений химии и физики, широкое использование нефти и нефтепродуктов, внедрение сложных и энергоемких технологических процессов;

- неуклонный рост населения, особенно городского, на единицу площади земли и тенденции повышения этажности зданий и сооружений;

- постоянно возрастающая концентрация материальных ценностей на единицу площади.

Возникновению пожаров способствуют наличие на объекте горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. В качестве горючего компонента могут служить строительные материалы для акустической и эстетической отделки помещений, перегородки, окна, двери, полы, мебель, стеллажи, изоляция силовых и сигнальных кабелей, а также радиотехнические детали и соединительные провода электронных систем.

Окислителем служит кислород воздуха. Источником воспламенения весьма часто являются возникающие электрические искры, дуги и перегретые опорные поверхности в радиоаппаратуре и других подобных элементах. Источники воспламенения возникают в электронных схемах, кабельных линиях и т. п.

Таким образом, при эксплуатации электроустановок (ЭУ) и радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) могут присутствовать все три основных фактора, способствующих возникновению пожара. Вероятность их одновременного взаимодействия при использовании ЭУ и РЭА не всегда одинакова. В зависимости от конструкции и условий эксплуатации их существуют специфические особенности их пожарной опасности.

Для электронных устройств характерно частое появление источников открытого огня при коротких замыканиях, пробоях и перегрузках. Однако мощность и продолжительность действия этих источников воспламенения сравнительно малы, поэтому горение, как правило, не получает развития. Возникновение пожара в электронных установках возможно, если они изготовлены из горючих изоляционных материалов.

Кабельные линии электропитания состоят из горючего изоляционного материала, и поэтому являются наиболее опасными элементами в конструкциях ЭУ и РЭА с точки зрения возможности возникновения пожара. Они представляют собой сложный комплекс электрических цепей, сравнимых по пожарной опасности с обычными электрическими цепями. При прохождении электрического тока по проводникам и радиотехническим элементам и изделиям выделяется тепло. Если на каком-либо участке электронной схемы количество выделенного тепла превысит допустимый предел, то происходит его перегрев. При соприкосновении перегретых элементов и изделий с горючими веществами и материалами могут возникнуть загорания и пожар.

Практика показывает, что источники пламени в электронной схеме РЭА могут возникнуть в результате сильного нагревания и излучения тепла деталями, которые могут воспламенить близлежащие элементы, изготовленные из легковоспламеняющихся материалов. Может произойти возгорание трансформаторов, дросселей и резисторов, когда через них проходит ток, превышающий величину, допустимую для данного изделия.

Может произойти также нарушение изоляции монтажных проводов, пробой конденсаторов, короткое замыкание, вследствие чего произойдет пробой деталей и возникнет электрическая дуга.

Надежность работы радиоэлектронных изделий гарантируется только в определенных интервалах температуры, влажности, тока т напряжения. Ввиду возможных отклонений электрических и климатических параметров, а также ухудшения технического состояния устройства элементы электронной схемы являются наиболее вероятными и частыми источниками появления открытого пламени и высоких температур.

В процессе эксплуатации РЭА зарегистрированы пробои конденсаторов, германиевых диодов, выгорание отдельных элементов схемы (заваривание контактов на реле), выгорание шин питания на платах в результате ухудшения изоляции проводов, выгорание проволочных реостатов.

Причиной возникновения загорания в радиотехнической схеме является небрежное исполнение и нарушение правил монтажа. Наличие оголенных концов монтажных проводов при их случайном сближении приводит к короткому замыканию. Особенно это опасно при монтаже разъемных плат: применяемые разъемы с плавающими контактами при переносе могут сблизить подводящие проводники и также вызвать короткое замыкание.

По данным статистики пожары происходят от:

- короткого замыкания в электрических сетях, машинах и аппаратах - в среднем 43,3% пожаров;

- воспламенения горючих материалов и предметов, находящихся в непосредственной близости от электропотребителей или соприкасающихся с ними (перегрев опорных поверхностей) - 33,2%;

- токовых перегрузок - 12,3%;

- перегрева мест соединения токоведущих частей в результате образования больших переходных сопротивлений - 4,6%;

- воздействия на окружающую среду электрической дуги и электрического искрения, возникающих при разрыве цепей - 3,3%;

- нагрева конструкций при переходе (выносе) на них напряжений - 3,3%.

В зависимости от вида электрооборудования пожары возникают от:

- электропроводок - 41% (в том числе 29% от осветительных и 12% от силовых);

- светильников - 4,6%;

- электронагревательных приборов - 26,2%;

- электродвигателей - 7,1%;

- радиоприемников и телевизоров - 3,6%;

- аппаратов управления - 3,6%;

- кабельных линий - 2,4%;

- установленных электроизделий (штепсельные соединения, выключатели, патроны, предохранители) - 2,3%;

- силовых трансформаторов - 1,4%;

- от прочих видов электрооборудования - 7,8%.

Лекция 2. Пожарная опасность веществ.

Правильная организация противопожарных мероприятий и тушение пожаров невозможны без понимания сущности химических и физических процессов, которые происходят при горении. Знание этих процессов дает возможность успешно бороться с огнем.

Г о р е н и е - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и обычно свечением. Окислителем в процессе горения может быть не только кислород, а также хлор, бром и другие вещества.

Для возникновения горения необходимо наличие трех факторов:

- горючего вещества,

- окислителя и

- источника зажигания.

Горючие вещества бывают:

- твердые (уголь, древесина, бумага и т. п.);

- жидкие (нефть и нефтепродукты);

- газообразные (водород, метан и др.).

Большинство горючих веществ при нагревании переходит в газо - или парообразное состояние и образует с воздухом горючие смеси. Горючая смесь может быть однородной, если горючее вещество в газообразном, парообразном или пылеобразном состоянии уже перемешано с воздухом (до поджигания его). Процесс горения такой горючей смеси зависит только от скорости самой химической реакции. В этом случае горение протекает быстро и называется кинетическим. Кинетическое горение в замкнутом объеме представляет собой взрывное горение.

В з р ы в н о е г о р е н и е (взрыв) - это быстрое превращение вещества, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу.

Горючая система может быть химически неоднородной. В ней вещество и воздух не перемешаны и имеют поверхностный раздел (например, твердое горючее вещество и жидкость в воздухе или струи горючих газов и паров, поступающие из резервуаров в воздух). При горении таких систем кислород воздуха непрерывно диффундирует сквозь продукты сгорания к горючему веществу и затем вступает с ним в химическую реакцию. Такое горение называется диффузионным. Скорость диффузионного горения невелика, так как она замедляется процессом диффузии.

Пожарную опасность представляет ряд твердых горючих веществ, находящихся в пылевидном состоянии (уголь, сера, канифоль и др.).

Горючая пыль может находиться в помещении во взвешенном состоянии (аэрозоль) в воздухе. В зависимости от степени измельчения и влажности частиц пыль может быть взрывоопасной.

Возгорание горючей системы осуществляется вынужденно путем воспламенения (зажигания) или путем самовозгорания (самовоспламенения).

Возгорание вещества, как правило, начинается с явления вспышки.

В с п ы ш к а - это быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

В о с п л а м е н е н и е - это возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

С а м о в о з г о р а н и е - это возгорание горючей смеси в результате резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к повышению ее температуры и возникновению горения при отсутствии источника зажигания. Если при самовозгорании образуется пламя, то это явление называется самовозгоранием. Горению вещества может предшествовать медленный процесс его окисления, причем в ряде случаев при окислении скорость выделения теплоты оказывается больше, чем скорость теплоотдачи в окружающую среду (например, через стенки сосуда) и тогда наступает горение.

Для того, чтобы правильно оценить пожарную опасность различных веществ и материалов, используемых в том или ином производстве, нужно знать их пожароопасные свойства, к которым относятся нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения, температура вспышки, температурные перепады воспламенения паров жидкостей, температура самовоспламенения вещества, группа взрывоопасных смесей.

В зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасные газо - и паровоздушные смеси подразделяются на шесть групп: Т1. Т2, Т3, Т4, Т5 и Т6. Температура самовоспламенения смесей группы Т1 выше 450оС, группы Т2 - 300 – 450оС, группы Т3 - 200 – 300оС, группы Т4 - 135 – 200оС, группы Т5 - 100 – 135оС, группы Т6 - 85 - 100оС.

Областью воспламенения называется область концентраций горючего вещества, внутри которой его смеси с данным окислителем (например, воздухом) способны воспламеняться от источника зажигания с последующим распространением горения по смеси на большие расстояния от источника зажигания. Область воспламенения горючего вещества может иметь два предела концентраций: нижний-минимальный и верхний-максимальный.

Н и ж н и й к о н ц е н т р а ц и о н н ы й п р е д е л в о с п л а м е н е н и я горючей смеси представляет собой концентрацию горючего вещества в воздухе, ниже которой воспламенение не происходит.

В е р х н и й к о н ц е н т р а ц и о н н ы й п р е д е л в о с п л а м е н е н и я горючей смеси - это концентрация горючего вещества в воздухе, выше корой воспламенение также не возникает. Так, например, для этилового спирта нижний концентрационный предел воспламенения составляет 3,3%, а верхний - 18,4% по объему. Следовательно, смесь паров этилового спирта концентрации в воздухе ниже 3,3% и выше 18,4% при наличии источника зажигания не воспламеняется.

Деление веществ и материалов по пожарной опасности и их характеристики можно найти в соответствующих справочниках.

Основы прекращения горения на пожаре.

При горении в зоне реакции (тонкий светящийся слой пламени) выделяется теплота Q. Часть этого тепла передается внутрь зоны горения Qг, а другая - в окружающую среду Qср.

Внутри зоны горения теплота расходуется на нагрев горючей системы, способствует продолжению процесса горения, а в окружающей среде тепловые потоки воздействуют на горючие материалы, конструкции и при определенных условиях могут вызывать воспламенение их или деформацию.

При установившемся горении в зоне реакции существует тепловое равновесие, которое выражается формулой:

Q = Qг + Qср, (1)

где Q - общее количество теплоты, выделенной в зоне реакции горения, кДж.

Каждому тепловому равновесию соответствует определенная температура горения Тг оС, которая иначе называется температурой теплового равновесия. При этом состоянии скорость тепловыделения равна скорости теплоотдачи. Данная температура не является постоянной, она изменяется с изменением скорости тепловыделения и теплоотдачи.

Задача заключается в том, чтобы добиться такого понижения температуры в зоне реакции, при которой горение прекратится. Абсолютный предел такой температуры называется температурой потухания.

В процессе тушения пожара условия потухания создаются:

- охлаждением зоны горения или горящего вещества;

- изоляцией реагирующих веществ от зоны горения;

- разбавлением реагирующих веществ;

- химическим торможением реакции горения.

В практике тушения пожаров чаще всего используют сочетание приведенных принципов. Один принцип в ликвидации горения является основным, а остальные способствующими.

Огнетушащие средства.

Огнетушащие средства по основному принципу прекращения горения разделяются на четыре группы в зависимости от действия:

- охлаждающие,

- изолирующие,

- разбавляющие и

- ингибирующие.

Наиболее распространенные огнетушащие средства, относящиеся к конкретным принципам прекращения горения, являются:

средства охлаждения: вода, раствор воды со смачивателем, твердый диоксид

углерода (углекислота в снегообразном виде), водные

растворы солей;

средства изоляции: огнетушащие пены (химическая, воздушно-механическая);

огнетушащие порошковые составы (ОПС), ПС, ПСБ-3,

СИ-2, П-1А; негорючие сыпучие вещества (песок, земля,

шлаки, флюсы, графит); листовые материалы (покрывала,

щиты и т. п.);

средства разбавления: инертные газы (диоксид углерода, азот, аргон); дымовые

газы; водяной пар; тонкораспыленная вода; газо-водяные

смеси; продукты взрыва ВВ; летучие ингибиторы,

образующиеся при разложении галоидоуглеродов;

средства химического галоидоуглеводороды: бромистый этил, хладоны 114В2

торможения реакции (тетрафтордибромэтан) и 13В1 (трифторбром метан);

горения: составы на основе галоидоуглеводородов (3,5, 4НД, 7,

БМ, БФ-1, БФ-2); водобромэтиловые растворы (эмульсии);

огнетушащие порошковые составы.

Характеристику перечисленных огнетушащих средств и рекомендации по их использованию или опасности применения при определенных условиях можно найти в соответствующих справочниках. В справочниках также даются данные по расходу огнетушащих средств и времени тушения пожара.

Первичные средства тушения пожаров.

С целью ликвидации пожара, в соответствии с особенностями химических реакций окисления, используются различные методы, основанные на исключении необходимых для поддержания горения условий. Как уже говорилось выше, к основным способам тушения пожаров относятся:

- изоляция горючего вещества от окислителя;

- уменьшение концентрации (разбавление) горючего вещества или окислителя;

- разбавление (флегматизация) горючей смеси;

- охлаждение зоны горения ниже температуры воспламенения горючего вещества;

- ингибирование процесса горения, т. е. уменьшение скорости химической реакции в пламени;

- механический отрыв пламени сильной струей газа или воды;

- создание на пути распространения пламени разрывов и преград из огнестойких материалов.