3. Общие сведения о процессе горения и пожарной опасности веществ

Под пожарной опасностью понимают совокупность условий, способствующих возникновению и развитию пожара, а также определяющих его продолжительность и размеры.

Для оценки пожарной опасности веществ и материалов необходимо знать основы процесса горения.

Горением называется физико-химический процесс, сопровождающийся выделением тепла и излучением света.

Для процесса горения необходимы определенные условия: горючее вещество, способное самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, воздух (кислород), а также источник воспламенения, обладающий определенной температурой и достаточным запасом теплоты. Если одно из этих условий отсутствует, процесса горения не будет.

Горение можно представить в виде символического «пожарного треугольника», по которому видно, что при отсутствии одной из его сторон пожар не может возникнуть, и если исключить одну из его сторон, то пожар прекратится. Более полно отражает физико-химическую природу процесса горения «пожарный тетраэдр», в котором учтена цепная реакция, возникающая между горючим веществом, кислородом и теплотой.

Горючее вещество может находиться в любом агрегатном состоянии (твердом, жидком, газообразном). Источником воспламенения может быть пламя, искра, накаленное тело и тепло, выделяющееся в результате химической реакции или при механической работе.

После возникновения горения постоянным источником воспламенения является зона горения, т. е. область, где происходит реакция с выделением тепла и света.

Взрыв — это частный случай горения, при котором мгновенно выделяется большое количество тепла и света. Образующиеся при этом газы, быстро расширяясь, создают огромное давление на окружающую среду, в которой возникает сферическая воздушная волна, движущаяся с большой скоростью. При определенных условиях опасность взрыва могут представлять смеси газов, паров и пыли с воздухом. Условия для возникновения взрыва — это наличие определенной концентрации газо-, пыле- или паровоздушной смеси и импульса (пламя, искра, удар), способного нагреть смесь до температуры самовоспламенения.

Горение — это сложный химический процесс, который может протекать не только при окислении веществ кислородом, но и при соединении их со многими другими веществами. Например, фосфор, водород, измельченное железо (опилки) горят в хлоре, карбиды щелочных металлов воспламеняются в атмосфере хлора и двуокиси углерода, медь горит в парах серы и т. д.

Следует отметить, что эти виды горения не представляют серьезной опасности возникновения пожаров.

Пожароопасные свойства горючих веществ определяются рядом характерных показателей.

Вспышка — это быстрое сгорание горючей смеси при поднесении к ней открытого огня. Самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания, называется температурой вспышки. Температура вспышки, определяемая в условиях специальных испытаний, является показателем, ориентировочно определяющим тепловой режим, при котором горючее вещество становится опасным.

Воспламенением называют горение, возникающее под воздействием источника зажигания и сопровождающееся появлением пламени.

Температура горючего вещества, при которой после воспламенения возникает устойчивое горение, называется температурой воспламенения.

Самовоспламенением называют возгорание вещества без подведения к нему источника зажигания, сопровождающееся появлением пламени. Самая низкая температура, при которой начинается этот процесс, т. е. когда медленное окисление переходит в горение, называется температурой самовоспламенения. Эта температура значительно выше температуры его воспламенения.

Промышленная пыль представляет значительную пожарную опасность. Имея большую площадь поверхности и электроемкость, она способна приобретать заряды статического электричества в результате движения, трения и ударов пылинок друг о друга, а также о частицы воздуха. Поэтому при обработке сыпучих грузов необходимо принимать противопожарные меры согласно инструкциям.

Для сравнения пожаров и разработки средств их тушения принята следующая классификация по виду горючего материала.

Обозначение класса пожара	Характеристика класса	Обозначение подкласса	Характеристика подкласса
А	Горение твердых веществ	А1	Горение твердых веществ, сопровождаемое тлением (например, дерева, бумаги, соломы, угля, текстильных изделий)
		А2	Горение твердых веществ, не сопровождаемое тлением (например, пластмассы)
В	Горение жидких веществ	В1	Горение жидких веществ, не растворимых в воде (например. Бензина, эфира, нефтяного топлива), а также сжижаемых твердых веществ (например, парафина)
		В2	Горение жидких веществ, растворимых в воде (например, спиртов, метанола, глицерина)
С	Горение газообразных веществ		Горение газообразных веществ (например, бытовой газ, водород, пропан)
D	Горение металлов	D1	Горение легких металлов, за исключением щелочных (например, алюминия, магния и их сплавов)
		D2	Горение щелочных и других подобных металлов (например, натрия, калия)
		D3	Горение металлосодержащих соединений (например, металлоорганических соединений, гидридов металлов)

Однако, как показала практика, оказалось нужным учитывать такие особенности пожара (его опасные факторы), как горение электроустановок под напряжением и горение радиоактивных веществ, что пока не нашло отражения в ГОСТ. Однако термин «класс пожара Е» относительно пожаров электроустановок под напряжением применяется в некоторых нормативных документах.

Кроме того, определяется группа горючести – классификационная характеристика способности веществ и материалов к горению. При этом под горением здесь понимается экзотермическая реакция, протекающая в условиях ее прогрессивного самоускорения.

По горючести вещества и материалы ГОСТ 12.1.044 подразделяются на три группы:

• Негорючие (несгораемые) – вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);

• Трудногорючие (трудносгораемые) – вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;

• Горючие (сгораемые) – вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.