Лекция 6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
В древности мир считали состоящим из четырех первоэлементов, стихий – огня, земли, воды и воздуха, а "пройти огонь" – по древнему мифологическому осмыслению означало подвергнуться воздействию очищающей, испытывающей стихии. Одновременно осознавалось, что огонь сжигает, обогревает, освещает и в то же время способен причинить боль и убить.
Не случайно природные явления, носящие чрезвычайный характер и приводящие к нарушению нормальной деятельности населения, гибели людей, разрушению и уничтожению материальных ценностей, называются стихийными бедствиями.
Федеральным законом "О пожарной безопасности" понятие пожар определяется как неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Другие определения по характеристикам пожара приведены в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Пожар как явление и процесс
Пожар |
Характеристики явления, процесса |
Горение |
неуправляемое |
несанкционированное |
|
неконтролируемое |
|
возникающее непроизвольно или по злому умыслу |
|
развивающееся вне специального очага во времени и пространстве |
|
причиняющее материальный ущерб |
|
причиняющее вред жизни и здоровью граждан |
|
причиняющее вред интересам общества |
|
причиняющее вред интересам государства |
|
Процесс |
Воздействия на людей и материальные ценности факторов термического разложения веществ |
продолжающийся до тех пор, пока не выгорят все горючие вещества на данном объекте |
|
продолжающийся до тех пор, пока не возникнут условия, приводящие к самотушению |
|
продолжающийся до тех пор, пока не будут применены активные действия к локализации и тушению пожара |
Организация противопожарных мероприятий и тушение пожаров невозможно без понимания сущности процессов, которые происходят при горении. Знание этих процессов дает возможность успешно бороться с огнем, в том числе в аспекте предупреждения возгорания и распространения продуктов горения.
Горение является основным процессом на пожаре, без горения пожар не возможен.
Сущность горения была открыта в 1756 г. великим русским ученым М. В. Ломоносовым. Своими опытами он доказал, что горение – это химическая реакция соединения горючего вещества с кислородом воздуха, процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождающийся интенсивным выделением тепла и дыма, ярким свечением.
Для горения необходимо наличие:
– горючего вещества;
– окислителя (кислород воздуха; химические соединения, содержащие кислород в составе молекул, – селитры, перхлораты, азотная кислота, окислы азота и химические элементы, например фтор, бром, хлор);
– источника тепла, создающего условия для горения (пламя, искра электрического или механического происхождения, накаленные тела, тепловое проявление химической, электрической или механической энергий).
В окружающей среде горючие вещества (природного или антропогенного происхождения) находятся в постоянном взаимодействии с окислителем (кислородом воздуха), результатом которого является окисление вещества и выделение тепла.
Процесс возникновения горения и трансформации его в пожар начинается с быстрого сгорания горючей смеси (вспышки) с переходом к возгоранию, воспламенению, самовозгоранию и самовоспламенению (табл. 6.2).
Таблица 6.2
Этапы возникновения и развития процесса горения
№ п/п |
Этапы процесса |
Признаки процесса |
1 |
Вспышка |
Быстрое сгорание горючей смеси, при котором не происходит резкое повышение температуры среды и образование сжатых газов |
2 |
Возгорание |
Возникновение горения под воздействием источника зажигания |
3 |
Воспламенение |
Возгорание, сопровождающееся появлением пламени |
4 |
Самовозгорание |
Явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания |
5 |
Самовоспламенение |
Самовозгорание, сопровождается появлением пламени |
6 |
Взрыв (возможен) |
Чрезвычайно быстрое превращение, сопровождающееся выделением энергии с образованием сжатых газов |
Основной характеристикой разрушительного действия пожара является температура (табл. 6.3), развивающаяся в зоне горения – той части пространства, в которой происходят подготовка горючих веществ к горению (нагрев, испарение, разложение) и непосредственно само горение. Зона горения является зоной тепловыделения на пожаре, так как именно в этой зоне выделяется все тепло и развивается самая высокая температура.
Таблица 63
Температурные показатели пожарной опасности
№ п/п |
Показатели пожарной опасности |
Признаки процесса |
1 |
Температура вспышки |
Самая низкая температура горючего вещества, при которой над поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения |
2 |
Температура воспламенения |
Температура горения вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигание возникает устойчивое горение |
3 |
Температура самовоспламенения |
Минимальная температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения |
Пространство вокруг зоны горения, в котором температура в результате теплообмена достигает значений, вызывающих разрушающее воздействие на окружающие предметы и опасных для человека, называют зоной теплового воздействия. Принято считать, что в зону теплового воздействия, окружающую зону горения, входит территория, на которой температура смеси воздуха и газообразных продуктов сгорания не меньше 60–80°С.
Пространство, примыкающее к зоне горения и заполняемое дымовыми газами с концентрациями, создающими угрозу жизни и здоровью людей, образует зону задымления (как правило, самую большую часть пространства, объятого пожаром, поскольку может частично включать в себя зону горения и всю или часть зоны теплового воздействия).
После возникновения горения постоянным источником воспламенения является зона горения. Возникновение и продолжение горения возможно при определенном количественном соотношении горючего вещества и кислорода, а также при определенных температурах и запасе тепловой энергии источника воспламенения. При полном горении (достаточное количество или избыток кислорода) наблюдается наибольшая скорость стационарного горения, при неполном (горение при недостатке кислорода) – наименьшая при содержании в воздухе 14–15% кислорода. При меньшем содержании кислорода в воздухе горение большей части веществ прекращается.
Высокие скорости протекание химических реакций в зоне горения зависят от свойств горючих веществ. По степени горючести вещества делят на горючие (сгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и негорючие (несгораемые).
К горючим относятся такие вещества, которые при воспламенении посторонним источником продолжают гореть и после его удаления. К трудногорючим относятся такие вещества, которые 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 трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Большинство горючих веществ, независимо от агрегатного состояния, при нагревании образует газообразные продукты, которые при смешении с воздухом, содержащим определенное количество кислорода, образуют горючую среду. Горючая среда может образоваться при тонкодисперсном распылении твердых и жидких веществ.
Негорючими являются вещества, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных источников зажигания (импульсов).