4. Виды горения.

Горением называется сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, характеризующийся самоускоряющимся химическим превращением и сопровождающийся выделением большого количества тепла и света. Пламенное горение может возникнуть или под действием источника зажигания (воспламенения), или вследствие резкого увеличения скорости экзотермических реакций (самовоспламенение).

Режим самовоспламенения заключается в самопроизвольном возникновении пламенного горения предварительно нагретой до некоторой критической температуры горючей смеси (так называемой температуры самовоспламенения); этот режим проявляется в виде вспышки и характеризуется одновременным сгоранием всей горючей смеси.

Горение жидкости. Для воспламенения горючей жидкости над ее поверхностью сначала должна образоваться паровоздушная смесь. Горение жидкостей возможно только в паровой фазе, при этом поверхность самой жидкости остается сравнительно холодной. Среди горючих жидкостей (ГЖ) выделяют класс наиболее опасных представителей - легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ). К ЛВЖ относятся бензины, ацетон, бензол, толуол, некоторые спирты, эфиры и т.п.

Горение твердого вещества происходит по более сложному механизму и ему присуще несколько стадий. При воздействии внешнего источника происходит прогрев поверхностного слоя твердого вещества, из него начинается выделение газообразных летучих продуктов. Этот процесс может сопровождаться или плавлением поверхностного слоя твердого вещества, или его возгонкой (образованием газов, минуя стадию плавления). При достижении определенной концентрации горючих газов в воздухе (нижнего концентрационного предела), они воспламеняются и посредством выделяющейся теплоты начинают сами воздействовать на поверхностный слой, вызывая его плавление и поступление в зону горения новых порций горючих газов и паров твердого вещества.

Как окислитель наиболее часто при пожаре выступает кислород, содержание которого в воздухе, как известно, составляет около 21%. Сильными окислителями являются перекись водорода, азотная и серная кислоты, фтор, бром, хлор и их газообразные соединения, хромовый ангидрид, перманганат калия, хлораты и другие соединения.

При взаимодействии с металлами, которые в расплавленном состоянии проявляют очень высокую активность, в роли окислителей выступают вода, двуокись углерода и другие кислородсодержащие соединения, которые в обычной практике считаются инертными.

Однако только наличия смеси горючего и окислителя еще недостаточно для начала процесса горения. Необходим еще источник зажигания. Для того чтобы произошла химическая реакция, необходимо появление достаточного количества активных молекул, их обломков (радикалов) или свободных атомов (еще не успевших объединиться в молекулы), которые обладают избыточной энергией, равной или превышающей энергию активации для данной системы.

4. Что включает пожарная профилактика при проектировании и строительстве промышленных предприятий.

Здание считается правильно спроектированным в том случае, если наряду с решением функциональных, прочностных, санитарных и других технических и экономических требований обеспечены условия пожарной безопасности.

В соответствии со СНиП П-2-80 все строительные материалы по возгораемости подразделяют на три группы:

1) несгораемые, которые под действием огня или высоких температур не возгораются и не обугливаются (к ним относят многие металлы и материалы минерального происхождения);

2) трудносгораемые, которые способны возгораться и продолжать гореть только при постоянном воздействии постороннего источника возгорания (например, конструкции из древесины, пропитанные или покрытые огнезащитными составами);

3) сгораемые, которые способны самостоятельно гореть после удаления источника возгорания (к ним относят многие пластические материалы, в том числе применяемые в строительстве).

Возгораемость строительных конструкций определяют, как правило, возгораемостью материалов, из которых они изготовлены.

В условиях пожара, кроме высоких температур, на строительные конструкции оказывают воздействие их собственная масса и эксплуатационные нагрузки, а также дополнительные, статические нагрузки (от пролитой при тушении пожара воды или обломков обрушившихся конструкций) и динамических воздействий (водяные струи или падающие обломки). В результате указанных воздействий несущие конструкции деформируются и теряют прочность. Способность конструкций сопротивляться воздействию пожара в течение определенней) времени при сохранении эксплуатационных функций называется огнестойкостью.

Огнестойкость конструкций характеризуется пределом огнестойкости, представляющим собой время в часах от начала испытания конструкции по стандартному температурному режиму до возникновения одного из следующих признаков. образование в конструкции трещин или отверстий, сквозь которые проникают продукты горения или пламя; повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140° С; потери конструкцией своей несущей способности; переход горения в смежные конструкции или помещения; разрушение узлов крепления конструкции.

В зависимости от величины предела огнестойкости основных строительных конструкций и пределов распространения огня по этим конструкциям здания и сооружения по огнестойкости подразделяют на пять степеней.

Для зданий I степени огнестойкости необходимо, чтобы предел огнестойкости несущих стен, стен лестничных клеток, колонн был не менее 2,5 ч, лестничных площадок и косоуров и т. д.- не менее 1 ч, наружных стен из навесных панелей, перегородок и покрытий - не менее 0,5 ч. Для зданий II степени огнестойкости соответственно 2; 1 и 0,25 ч, а для зданий V степени огнестойкости величина минимального предела огнестойкости всех конструкций не нормируется.

Для зданий I степени не допускается распространение огня по всем основным строительным конструкциям, а для зданий II степени огнестойкости распространение огня допускается лишь по конструкциям перегородок на величину не более 40 см.

Для зданий V степени огнестойкости пределы распространения огня по конструкциям не нормируются.

Повысить огнестойкость зданий и сооружений можно облицовкой или оштукатуриванием металлических конструкций. Преимуществом пользуются облицовочные материалы, обладающие минимальной массой и минимальным коэффициентом температуропроводности.

15.Условия прекращения горения. Перечислите огнетушащие вещества.

Под механизмом прекращения горения понимают систему факторов, приводящих к окончанию процесса (реакции) горения.

Механизм прекращения горения может быть естественно обусловленным, когда он реализуется без участия человека (самоликвидация горения, например, в природе). Вместе с тем, знание сути механизма прекращения горения позволяет целенаправленно задействовать его факторы как при ликвидации небольших очагов горения, так и при тушении пожаров.

Для прекращения горения необходимо выполнить хотя бы одно из условий:

- прекратить поступление в зону горения новых порций паров горючего;

- прекратить поступление окислителя (кислорода воздуха);

- уменьшить тепловой поток от факела пламени;

- уменьшить концентрацию активных частиц (радикалов) в зоне горения.

Исходя из этого, одним из возможных принципов (способов) тушения огня может быть:

- снижение температуры очага горения ниже температуры самовоспламенения или температуры вспышки горючего путем введения в пламя веществ, которые в результате испарения, сублимации или разложения забирают на себя некоторое количество теплоты (классическим веществом является вода);

- уменьшение количества паров горючего, поступающего в зону горения, путем изоляции горючего вещества от воздействия факела очага горения (например, при помощи плотного покрывала);

- снижение концентрации кислорода в газовой среде путем разбавления среды негорючими добавками (например, азотом, углекислым газом);

- снижение скорости химической реакции окисления за счет связывания активных радикалов и прерывания цепной реакции горения, протекающей в пламени, путем введения специальных химически активных веществ (ингибиторов);

- создание условий гашения пламени при прохождении его через узкие каналы между частицами огнетушащего вещества (эффект огнепреграждения);

- срыв пламени в результате динамического воздействия струи огнетушащего вещества на очаг пожара.

Как правило, при воздействии огнетушащего вещества на очаг пожара не встречается в чистом виде какой-нибудь один механизм воздействия, процесс тушения имеет комбинированный характер. Так пена оказывает изолирующее и охлаждающее воздействие, порошковые составы обладают ингибирующим, огнепреграждающим и динамическим действием.

К огнетушащим веществам относится вода и водные растворы

Отрицательными свойствами воды являются так же малая вязкость и высокое поверхностное натяжение. В практике пожаротушения широкое применение находят пены. Различают химические и воздушно-механические пены.

Из порошковых огнетушащих составов распространение получили ПОС. Механизм прекращения горения с помощью ПОС разнообразен. Доминирующий механизм зависит от вида горючего, режима горения, вида ПОС и др. причин. ПОС действует простым физическим разбавлением реагентов. При этом, нагреваясь, ПОС отнимают значительное количество тепла от реагирующих веществ.