Розділ 4. Пожежна безпека. Тема 4.1. Горіння та вимоги пожежної безпеки.

1. Показники пожежовибухонебезпечних властивостей матеріалів і речовин.

2. Категорії приміщень і будівель за пожежовибухонебезпечністю.

3. Класифікація пожежо– та вибухонебезпечних приміщень і зон.

1. Показники пожежовибухонебезпечних властивостей матеріалів і речовин.

Горіння – це процес окислення, який супроводжується інтенсивним виділенням тепла і променевої енергії. Горіння виникає, коли є горюча речовина, окисник та джерело запалювання (кисню в повітрі більше 14%; при зниженні кисню до 10% горіння переходить в тління).

Під горючою речовиною розуміють тверду, рідку або газоподібну речовину, яка здатна окислятися з виділенням тепла і випромінюванням світла. Окисником може бути кисень повітря, бертолетова сіль, азотна кислота, хлор, фтор, бром, оксиди азоту тощо. Джерело запалювання – це теплова енергія, що призводить до займання (іскри, світлове випромінювання, полум’я, розжарені предмети, тертя, удар, теплота хімічних реакцій, мікробіологічні процеси тощо).

Горіння може бути повним і неповним. Повне – при достатній або надлишковій кількості окисника, при такому горінні виділяються нетоксичні речовини. Неповне – відбувається при недостатній кількості окисника при якому утворюються продукти неповного згоряння, серед яких є токсичні речовини (чадний газ, водень тощо).

Вибух – швидке перетворення речовин (вибухове горіння), яке супроводжується виділенням енергії і утворенням ударної хвилі. Ударна хвиля поширюється перед фронтом полум’я зі швидкістю звуку – 330 м/с. Небезпека вибуху залежить від тиску на фронті ударної хвилі, максимального тиску вибуху, подрібнюючих і фугасних властивостей вибухонебезпечного середовища. Вибух може перейти в детонацію, якщо швидкість поширення ударної хвилі перевищує швидкість звуку 1000…3000 м/с (надзвукова швидкість), а тиск у фронті ударної хвилі становить 1…5 МПа.

Спалах – швидке згоряння горючої суміші без утворення стиснутих газів, яке не переходить у стійке горіння.

Займання – це початок горіння під дією джерела запалювання.

Спалахування – займання, що супроводжується появою полум’я.

Самозаймання – виникнення горіння речовини при відсутності запалювання. Залежно від причин самозаймання буває хімічним, тепловим та мікробіологічним.

Хімічне самозаймання виникає в результаті дії на речовину кисню повітря, води або взаємодії речовин. Наприклад, самозаймання забрудненого оливою ганчір’я через окислення олив повітрям з виділенням тепла, або самозаймання водню від дії води на лужні метали.

Теплове – це самозаймання, яке виникає внаслідок самонагрівання під дією зовнішнього нагріву речовини вище температури самонагрівання.

Мікробіологічне самозаймання властиве органічним речовинам. При певній вологості і температурі в органічних речовинах, наприклад торфі, ініціюється життєдіяльність мікроорганізмів. При цьому підвищується температура і змінюються форми мікроорганізмів, а при температурі 75 ^оС вони гинуть. Проте при 60…70 ^оС відбувається окислення і обвуглення деяких легкозаймистих органічних сполук з утворенням дрібнопористого вугілля. Адсорбуючи кисень повітря, це вугілля нагрівається до температури розпаду і активного окислення органічних речовин, що призводить до займання.

Пожежовибухонебезпечність виробництв визначається агрегатним станом речовини і

матеріалів та їх показниками пожежовибухонебезпечності: група спалимості, температура займання, температура спалаху, температура самозаймання, нижня та верхня концентраційні межі запалення та ін.

Горючість – це здатність речовини або матеріалу до горіння. За горючістю речовини і матеріали поділяються на такі групи:

● горючі – речовини і матеріали, здатні до самозаймання, або займання від джерел запалювання і самостійного горіння, або тління після видалення цього джерела. До них належать усі органічні речовини (дерево, войлок, рубероїд, поролон, папір і ін.);

● негорючі – речовини і матеріали, які не здатні до горіння у повітрі, від джерел запалювання не займаються, не тліють і не обвуглюються. Це неорганічні матеріали, метали, гіпсові та залізобетонні конструкції, і ін. Матеріали природного походження: пісок, граніт, вапняк і ін.;

● важкогорючі – речовини і матеріали, які горять від джерела запалювання, але не здатні горіти після його видалення. Ці матеріали містять горючі та негорючі складові (войлок, вимочений в глиняному розчині; асфальтобетон, глиносолом’яні матеріали, пінопласт; дерево, просочене антипірінами і ін.

Температура спалаху – це найнижча (в умовах спеціального дослідження) температура речовини, при якій над її поверхнею утворюються пари, здатні спалахнути у повітрі від джерела запалювання, але швидкість утворення парів недостатня для подальшого горіння.

Температура займання – це найнижча температура речовини, при якій вона виділяє пари з такою швидкістю, що після займання їх від джерела запалювання виникає стійке горіння.

Горючі рідини більш пожежонебезпечні, ніж тверді матеріали і речовини, тому вони легко займаються, інтенсивніше горять та утворюють з повітрям вибухо– та пожежонебезпечні суміші і характеризуються температурою спалаху, нижньою і верхньою межею поширення полум’я.

За температурою спалаху розрізняють легкозаймисті та горючі рідини.

● легкозаймисті рідини (ЛЗР) – це рідини з температурою спалаху до 61 ^оС (в закритому тиглі) або до 66 ^оС (у відкритому тиглі). До них відноситься бензин, ацетон, етиловий спирт.

● горючі рідини (ГР) – це рідини з температурою спалаху понад 61 ^оС (в закритому тиглі) або понад 66 ^оС (у відкритому тиглі). До них відноситься мазут, мінеральні мастила, формалін.

Ступінь пожежовибухонебезпечності горючих газів визначається концентраційними межами поширення полум’я.

Нижня концентраційна межа поширення полум’я – це мінімальний вміст палива в середовищі, при якому можливе поширення полум’я по суміші на будь-яку відстань від джерела запалювання.

Верхня концентраційна межа поширення полум’я – це максимальний вміст палива в середовищі, вище якого суміш стає нездатною до поширення полум’я.

Всередині цих меж суміш горюча, а поза ними суміш не горить.

Пожежовибухонебезпечними є суміші пилу з повітрям. Пил може знаходиться у зваженому стані в повітрі (аерозоль) і осідати на стінах, стелі, поверхні обладнання тощо (аерогель). По пожежній і вибуховій небезпеці весь пил поділяють на вибухонебезпечний (в межах від нижньої до верхньої концентраційної межі поширення полум’я) в стані аерозолю і пожежонебезпечний в стані аерогелю.

За ступенем вибухо– і пожежонебезпечності пил поділяють на дві групи і чотири класи.

Вибухонебезпечний пил (група А) – пил з нижньою межею поширення полум’я до 65 г/м³.

Найбільш вибухонебезпечний пил І класу – пил з нижньою межею поширення полум’я до 15 г/м³ (пил сірки, каніфолі, нафталіну, сухого молока, торфу).

Вибухонебезпечний пил ІІ класу – пил з нижньою концентраційною межею поширення полум’я від 15 г/м³ до 65 г/м³ (пил кави, чаю, борошна, вугілля, сіна, гороху).

Пожежонебезпечний пил (група Б) – пил з нижньою межею поширення полум’я більше 65 г/м³.

Найбільш пожежонебезпечний пил ІІІ класу – пил з температурою самозаймання до 250 ^оС

(пил тютюну).

Пожежонебезпечний пил ІV класу – пил з температурою самозаймання більше 250 ^оС (деревний та вугільний пил).