Виды и химическая природа возгорания

Классы и химия пожара

Классы пожаров А-В-С-Е-Д

Классы пожаров: Пожары класса A - горение твёрдых веществ. Подкласс A1 - горение твердых веществ, сопровождаемое тлением (например, дерева, бумаги, соломы, угля, текстильных изделий); Подкласс A2 - горение твердых веществ, не сопровождаемое тлением (например, пластмассы). Пожары класса B - горение жидких веществ. Подкласс B1 - горение жидких веществ, нерастворимых в воде (например, бензина, эфира, нефтяного топлива), а также сжижаемых твердых веществ (например, парафина); Подкласс B2 - горение жидких веществ, растворимых в воде (например, спиртов, метанола, глицерина). Пожары класса С - горение газообразных веществ. Пожары класса D - горение металлов. Подкласс D1 - горение легких металлов, за исключением щелочных (например, алюминия, магния и их сплавов); Подкласс D2 - горение щелочных и других подобных металлов (например, натрия, калия); Подкласс D3 - горение металлосодержащих соединений, (например, металлоорганических соединений, гидридов металлов). Пожары класса E - горение электроустановок и электрооборудования, находящегося под напряжением.

Сущность горения заключается в нагревании источником зажигания горючего материала до начала его теплового разложения. Когда горючий материал разлагается, он выделяет пары углерода и водорода, которые, соединяясь с кислородом воздуха в реакции горения, образуют двуокись углерода, воду и выделяют много тепла. Кроме того, на пожаре образуется окись углерода, как продукт неполного сгорания углерода (основное отравляющее вещество, называемое угарным газом) и сажа, то есть несгоревший углерод, который черной массой оседает на стенах, мебели и другой домашней утвари.

Виды и химическая природа возгорания

Возгорание-возникновение горения под воздействием источника зажигания (сt°>tвоспламенения или самовозгорания)

Горение, как известно, это химическая реакция окисления, которая сопровождается выделением большого количества теплоты и света. Если имеются такие факторы, как горючее вещество, окислитель (кислород) и источника загорания. Кроме кислорода, окислителем может служить хлор, бром, фтор, йод, окислы азота и другие вещества.

 При заполнении помещения углекислым газом следует поддерживать его концентрацию на заданном уровне. В ограниченном объеме углекислый газ действует медленно (и требует определенного терпения). Если помещение, заполненное углекислым газом, открыть до того момента, когда пожар уже полностью ликвидирован, то поступающий в это помещение воздух может вызвать повторное воспламенение (возгорание), требующее вторичной атаки на пожар. Эту атаку оказывается не всегда возможно произвести — из-за уменьшения запаса углекислого газа.

Различают следующие виды горения: 1) вспышка; 2) воспламенение; 3) самовоспламенение; 4) самовозгорание; 5) тление; 6) взрыв.

1. Вспышкойназывается мгновенное сгорание смеси кислорода воздуха с парами, газами, пылью, не сопровождающееся образованием сжатых газов. Температура вспышки – минимальная температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но для последующего устойчивого горения скорость их образования недостаточна.

В зависимости от величины этой температуры пожароопасные жидкости делятся на:

а) легковоспламеняющиеся (ЛВЖ – бензин, ацетон, спирт) – tвсп≤ + 45° С;

б) горючие жидкости (ГЖ – масла, дизельное топливо, мазут) – tвсп>+45° С.

2. Воспламенением называется устойчивое продолжительное горение вещества от источника тепла. Минимальная температура горючего вещества, при которой оно загорается от источника воспламенения и продолжает гореть после его удаления, называется температурой воспламенения. Она выше, чем температура вспышки.

Концентрации горючих веществ в воздухе, при которой возможно воспламенение или взрыв, находятся в определённых пределах: нижнем – НПВ и верхнем – ВПВ. Воспламенение горючих смесей невозможно при концентрациях ниже НПВ (недостаточно молекул горючего вещества в смеси) и выше ВПВ (недостаточно молекул кислорода в смеси). Чем больше разница между ВПВ и НПВ, тем опаснее вещество. Значения этих параметров могут снижаться при повышении влажности пылевоздушной смеси (ПЛВС), например, смеси воздуха с пылью (сахарной, мучной, угольной).

Приведем примеры значений НПВ и ВПВ для ряда газов и паров жидкостей:

- ацетилен 3,5 – 82 %;

- природный газ 3,8 – 19,2%;

- бензин 1 – 6%;

- окись углерода 12,8 – 75%.

3. Самовоспламенение – процесс воспламенения веществ от внешнего источника (пламя, нагретое или раскаленное тело) без непосредственного соприкосновения с ним при температуре воспламенения. Эта температура будет уменьшаться с ростом давления и для большинства горючих газов находится в пределах 400-700°С, для дерева – 340-400 ° С; каменного угля – 400-500° С. Пример самовоспламенения: нагрев и последующее возгорание древесины, бумаги, находящихся вблизи открытого пламени (без контакта с ним) или раскаленных предметов (угли, открытая спираль нагревателя).

4. Самовозгорание веществ происходит в результате протекающих в самом веществе (материале) физических, химических и биологических реакций с выделением тепла, приводящих к горению при отсутствии источника зажигания.

При хранении в больших количествах влажного зерна, сена, соломы и недостаточной их вентиляции внутри этих материалов происходят биохимические процессы (гниение) с выделением тепла. Температура этих материалов возрастает, большая их масса (скирда, стог) препятствуют рассеиванию образующегося тепла в окружающую среду, что и вызывает возгорание. Такие материалы перед хранением следует хорошо просушивать. Хлопчатобумажные ткани (спецодежда, обтирочный материал), содержащие пятна масла, и сложенные в кучу без вентиляции, также самовозгораются. Поэтому спецодежду следует развешивать так, чтобы обеспечить свободный доступ воздуха, а промасленную ветошь своевременно удалять из рабочих помещений. Самовозгорание с возможностью взрыва происходит также при контакте промасленной ветоши или спецодежды с чистым кислородом, поступающим из негерметичного кислородного баллона.

Различают следующие виды горения: 1) вспышка; 2) воспламенение; 3) самовоспламенение; 4) самовозгорание; 5) тление; 6) взрыв.

5. Взрыв – внезапное изменение физического и химического состояния вещества под влиянием высокой температуры, давления, химических реагентов. При взрыве резко увеличивается объем образующихся газов и паров, выделяется огромное количество энергии, которая в виде ударной волны способна выполнять механическую работу (разрушать здания, сооружения, травмировать людей).

Сгорание материалов может быть полным или неполным. При полном сгорании (избыток кислорода) образуются негорючие продукты (СО2 и Н2О) При неполном сгорании (недостаток О2) образуются продукты неполного окисления (СО, спирты, кислоты). Они токсичны и взрывоопасны. Поэтому при организации процесса сжигания топлива (в котлах, печах) следует обеспечить достаточное количество кислорода в топке.

Системы пожаротушения

По способу использования энергии все средства и системы можно разделить на автономные и неавтономные. Автономные средства не требуют подвода энергии и используют для своего функционирования либо двигатели, либо различного рода аккумуляторы (электрические, воздушные, химические). Неавтономные средства необходимо подключать к судовым источникам энергии (таким как электрическая сеть, пожарная магистраль, система воздуха высокого или среднего давления).

По огнетушащему составу противопожарные системы и средства можно разделить : водяные, пенные, газовые, порошковые и хладоновые (ингибиторные).

По принципу тушения различают системы и средства поверхностного и объемного тушения.

По категориям обеспечиваемых помещений выделяют:

· общесудовые противопожарные системы;

· системы защиты помещений энергетической установки.

Судовые системы пожаротушения проектируются с учетом потенциальной пожарной опасности, существующей в помещении, и назначения помещения. Как правило, вода используется в стационарных системах, защищающих районы, в которых находятся твердые горючие вещества (например, общественные помещения и ко-ридоры). Пену или огнетушащий порошок применяют в стационарных системах, защищающих районы, где могут возникнуть пожары класса В.

Для тушения пожаров воспламеняющихся газов стационарные системы не используют; для тушения пожаров класса D стационарных систем не существует.