Вернуться к: Курс по программе профессиональной переподготовки по специальности «специалист по противопожарной профилактике»

План курса

Горение – сложный физико-химический процесс, в основе которого лежат быстротекущие реакции окисления, сопровождаемые выделением тепла и, как правило, световым излучением.

Для возникновения и развития процесса горения необходимы:

• горючее вещество;
• окислитель;
• источник воспламенения, инициирующий реакцию.

 

Обычно в качестве окислителя участвует кислород воздуха, которого содержится около 21%. Горючее вещество и окислитель должны находиться в определенных соотношениях друг с другом.

Альтернатива термина «горение»: горение – сложное, быстро протекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением значительного количества тепла и ярким свечением. В большинстве случаев горение происходит в результате экзотермического окисления вещества, способного к горению (горючего), окислителем (кислородом воздуха, хлором, закисью азота и др.).

Горение представляет собой комплекс взаимосвязанных химических и физических процессов. Важнейшие процессы при горении – тепло- и массоперенос. Горение, как правило, происходит в газовой фазе. Поэтому горючие вещества, находящиеся в конденсированном состоянии (жидкие, твердые материалы), для возникновения и поддержания горения должны подвергаться газификации (испарению, разложению), в результате которой образуются горючие пары и газы в количестве, достаточном для горения.

В зависимости от агрегатного состояния горючего и окислителя различают три вида горения:

• гомогенное горение газов и парообразных горючих веществ в среде газообразного окислителя;
• гетерогенное горение жидких и твердых горючих веществ в среде газообразного окислителя;
• горение взрывчатых веществ и пороха.

 

Гомогенное горение происходит в случае нахождения горючего вещества в газообразном состоянии. Если же реакция идет между твердым горючим веществом и газообразным окислителем, то говорят о гетерогенном горении. Гомогенное горение: компоненты горючей смеси находятся в газообразном состоянии. Причем, если компоненты перемешаны, то горение называют кинетическим. Если не перемешаны – диффузионным.

Гетерогенное горение характеризуется наличием раздела фаз в горючей смеси (горение жидких и твердых горючих веществ). Внешним признаком гомогенного горения является пламя, гетерогенного – накал. Пламя представляет собой область, где происходит реакция соединения паров (газов) горящего вещества с кислородом. Температура пламени – это и температура горения. При пожарах в жилых и административных зданиях она составляет в среднем 850-900 градусов, в лесу – 500-900 градусов.

По скорости распространения пламени различают следующие виды горения:

• дефлаграционное (нормальное) – скорость менее 10 м/с;
• взрывное – скорость от 10 до 1000 м/с;
• детонационное – скорость более 1000 м/с.

 

Равномерное распространение горения устойчиво лишь в том случае, если оно не сопровождается повышением давления. Когда горение происходит в замкнутом пространстве, или выход газообразных продуктов затруднителен, то повышение температуры приводит к интенсивному расширению газовых объемов и взрыву.

Под взрывом понимают быстрое превращение веществ, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу.

Продолжительность и интенсивность горения зависят от многих факторов и, в первую очередь, от обеспеченности процесса кислородом, от количества и состояния материала. Скорость горения твердых горючих веществ в значительной степени зависит от их удельной поверхности и степени влажности.

Особенно опасно горение торфа. Торф имеет низкую температуру самовоспламенения (225-280℃) и высокую раздробленность, что обусловливает его устойчивое горение. При безветрии или слабом ветре торф горит очень медленно. На местах торфодобычи горение торфа начинается на поверхности торфа, добытого из залежей, и постепенно распространяется вглубь добытого слоя. Возгорание торфа может происходить в процессе его сушки. В жаркое летнее время на высоких местах торф высыхает на столько, что может воспламениться от малейшей искры. Горение торфа сопровождается обильным выделением густого белого дыма. При затяжном горении торфа на больших площадях во время усиления ветра с мест добытого торфа могут подниматься огромные массы сухого торфа и торфяной пыли, которые сгорают пламенем, образуя так называемые смерчи. Огненные смерчи могут привести к гибели людей, а также к уничтожению расположенных вблизи населенных пунктов.

Горение пыли (мучной, угольной, сахарной и т. п.) происходит со скоростью взрыва, массивные куски этих веществ загораются с трудом. Увеличение количества влаги в твердых горючих материалах снижает скорость горения.

Особую опасность при горении представляют легковоспламеняющиеся жидкости (далее – ЛВЖ) и горючие жидкости (далее – ГЖ), к которым относятся нефть и нефтепродукты. Скорость горения ЛВЖ и ГЖ определяется их способностью испаряться. Это связано с тем, что горит не сама жидкость, а ее пары. Нефть и нефтепродукты, как правило, хранятся вертикально в цилиндрических резервуарах, а также в мелкой таре (бочки, бидоны). Горение в резервуаре с ЛВЖ и ГЖ начинается, как правило, со взрыва паровоздушной смеси, сопровождающегося частичным или полным отрывом крыши резервуара и воспламенения жидкости по всей свободной поверхности. Горение нефти и нефтепродуктов на свободной поверхности после взрыва происходит сравнительно спокойно. Температура светящей части пламени в зависимости от вида горючей жидкости колеблется в пределах 1000-1300 градусов. Бензин и другие светлые нефтепродукты горят относительно спокойно. Скорость горения темных нефтепродуктов весьма неравномерна. Нефть и мазуты при длительном горении в резервуарах прогреваются вглубь, поэтому горение сопровождается вскипанием и выбросом горящей жидкости. Бензин и другие светлые нефтепродукты при горении в крупных резервуарах не прогреваются. Еще более резко может изменяться скорость горения газообразных веществ.

При выходе горючих газов под давлением они горят в виде факела. Если же газ накапливается постепенно с образованием горючей смеси с воздухом, то происходит взрыв. Горючие газы (водород, ацетилен, аммиак, коксовый, естественный и др.) обладают большой текучестью и диффузионной способностью, чем горючие жидкости. Поэтому образование горючей среды вне емкости, в которой находится газ, возможно в случаях выхода его через не плотности и повреждения емкости. Если выходящая при этом через не плотности струя газа сразу же будет воспламенена, то взрывоопасные концентрации не возникнут, газ будет гореть, образуя факел пламени. Создание горючей среды внутри емкости с газом возможно только при достаточном количестве в ней воздуха.

В том случае, когда процесс горения находится под наблюдением человека – это не опасно. Однако, вырвавшись из-под контроля человека, огонь превращается в страшное бедствие имя которому – пожар.

Пожаром называется неконтролируемый процесс горения, вне специального очага, наносящий материальный ущерб и создающий опасность для жизни и здоровья людей. Обязательным условием возникновения любого пожара является наличие горючего материала, окислителя и источника возгорания. Пожар сопровождается горением, газо- и теплообменом.

Пожар представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий помимо горения явления массо- и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве, наносящий материальный ущерб и создающий опасность для жизни и здоровья людей.

Основными параметрами, характеризующими пожар, являются:

• площадь очага пожара;
• интенсивность горения;
• скорость распространения;
• продолжительность пожара.

 

Под очагом пожара понимают место (участок) наиболее интенсивного горения при трех основных условиях:

• непрерывное поступление окислителя (воздуха);
• непрерывная подача топлива (горючих материалов);
• непрерывное выделение теплоты, необходимой для поддержания процесса горения.

 

Причинами возникновения пожаров чаще всего являются:

• неосторожное обращение с огнем;
• несоблюдение правил эксплуатации производственного оборудования;
• самовозгорание веществ и материалов;
• разряды статического электричества;
• газовые разряды (газовые утечки);
• некачественное строительство зданий и сооружений;
• пренебрежение правилами техники безопасности;
• поджоги.

 

Пространство, в котором происходит пожар, делится на три зоны:

• горения;
• теплового воздействия;
• задымления.

 

Зона горения – часть пространства, в котором происходит подготовка горючих веществ к горению. Зона теплового воздействия – часть пространства, окружающая зону горения, в котором невозможно пребывание людей без специальной тепловой защиты. Зона задымления – часть пространства, примыкающая к зоне горения, в котором невозможно пребывание людей без защиты органов дыхания и в котором затрудняются боевые действия подразделений пожарной охраны из-за недостатка видимости.

Основными составляющими пожара являются огонь (пламя), дым, пепел, сажа. Пространство, в котором сгорают пары, газы и взвеси, называется пламенем. Несгораемые мелкие частицы сажи и твердых окислов, находящихся в воздухе во взвешенном состоянии, образуют дым. Более крупные несгораемые частицы образуют пепел. Интенсивность пожаров во многом зависит от огнестойкости объектов и их составных частей.

Классификация пожаров по виду горючего материала используется для обозначения области применения средств пожаротушения. Классификация пожаров по сложности их тушения используется при определении состава сил и средств подразделений пожарной охраны и других служб, необходимых для тушения пожаров. Классификация опасных факторов пожара используется при обосновании мер пожарной безопасности, необходимых для защиты людей и имущества при пожаре.

Пожары классифицируются по виду горючего материала и подразделяются на следующие классы:

• пожары твердых горючих веществ и материалов (A);
• пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ и материалов (B);
• пожары газов (C);
• пожары металлов (D);
• пожары горючих веществ и материалов электроустановок, находящихся под напряжением (E);
• пожары ядерных материалов, радиоактивных отходов и радиоактивных веществ (F).