Лекція 4. Пожежна безпека.

План лекції

4.1. Загальні поняття про основи теорії розвитку та припинення горіння.

4.2. Вибух. Фактори техногенних вибухів.

4.3. Класифікація обєктів за їхньою вибухопожежонебезпекою.

4.4. Законодавча база в галузі пожежної безпеки.

Питання для самостійної роботи

4.5. Основи забезпечення пожежної безпеки підприємств, установ, організацій.

4.6. Відповідальність за порушення (невиконання) вимог пожежної безпеки.

4.1. Загальні поняття про основи теорії розвитку та припинення горіння.

Горіння – це екзотермічна реакція окислення речовини, яка супроводжується виділенням диму та виникненням полум’я або світінням.

Для виникнення горіння необхідна одночасна наявність трьох складових:

• горюча речовина;

• окисник;

• джерело запалювання.

Загальною властивістю горіння є здатність джерела полум’я переміщуватися по всіх горючіх сумішах шляхом передавання тепла чи дифузії активних частинок із зони горіння у свіжу суміш. В першому випадку реалізується тепловий, а в другому – дифузний механізм розповсюдження полум’я. Як правило, горіння протікає за комбінованим тепловим дифузним механізмом.

Для горіння характерні три типові стадії: виникнення, розповсюдження та згасання полум’я.

Горючі речовини – це тверді, рідкі, газо- або пилоподібні речовини, що здатні горіти, тобто окиснюватися з виділенням тепла та світла. Окиснювачами у процесі горіння можуть бути кисень, хлор, бром та деякі інші речовини, у тому числі складні: азотна кислота, бертолетова сіль, калійна та натрієва селітри, які під час нагрівання або удару можуть розкладатися з виділенням кисню. Однак частіше окиснювачем у процесах горіння виступає кисень, який міститься у повітрі. Джерела запалювання бувають:

- відкриті – полум’я, іскри, розжарені об’єкти, світлове випромінювання тощо;

- приховані – тепло хімічних реакцій, адсорбції, мікробіологічних процесів, адіабатичного стиснення, удару, тертя та ін.

Горіння твердих речовин має багатостадійний характер. Під впливом зовнішнього тепла відбувається нагрівання твердої речовини, її розклад та виділення газоподібних продуктів. Потім ці продукти запалюються та згорають. Тепло від утвореного факела впливає на поверхню твердої речовини, викликаючи поступання в зону горіння нових порцій горючих газів.

Рідини горять в газовій фазі. У результаті випаровування над поверхнею рідини утворюється паровий струмінь, змішування та хімічна взаємодія якого з киснем повітря забезпечує формування зони горіння.

Загоряння газової суміші в одній точці приводить до нагрівання сусідніх шарів і в них також починається хімічне перетворення. Таким чином, під час запалювання горюча суміш згорає пошарово. Зона горіння переміщується по суміші, забезпечуючи розповсюдження полум’я.

Як правило, усі речовини горять у паровій або газовій фазі. Місцем виділення тепла у процесі горіння є зона горіння – тонкий світлий шар газів, у який, з одного боку, надходить пальне (горюча речовина), а з іншого – з повітря крізь продукти горіння дифундує кисень. Стехіометрична суміш (тобто суміш у відповідному кількісному співвідношенні між реагуючими речовинами), яка утворюється в зоні горіння, згорає за частку секунди. Тому концентрація кисню та пального в зоні горіння дорівнює нулю, а концентрація продуктів згорання є максимальною. Через те, що весь кисень у зоні горіння вступає в реакцію, в зоні парів та газів горіння відсутнє. У цій зоні пари та гази, рухаючись угору, поступово нагріваються за рахунок дифундуючих нагрітих продуктів згорання і біля зони горіння розпадаються з утворенням атомів, радикалів та нових, меншого розміру молекул. У такому вигляді пальне у суміші з продуктами згорання надходить до зони горіння.

Розрізняють наступні види горіння:

- повне – горіння при достатній кількості або надлишку кисню;

- неповне – горіння при недоліку кисню.

При повному горінні продуктами згорання є двоокис вуглецю (CO₂), вода (H₂O), азот (N), сірчистий ангідрид (SO₂), фосфорний ангідрид. При неповному горінні звичайно утворюються їдкі, отруйні пальні і вибухонебезпечні продукти: окисел вуглецю, спирти, кислоти, альдегіди.

За походженням розрізняють форми горіння:

спалах – швидке загорання горючої суміші без утворення стиснених газів, яке не переходить у горіння;

займання – горіння, яке виникає під впливом джерела загорання;

спалахування – займання, що супроводжується появою полум’я;

самозаймання – горіння, яке починається без впливу окремого джерела запалювання;

тління – горіння без випромінювання світла;

самоспалахування – самозаймання, що супроводжується утворенням полум’я.

За швидкістю поширення процес горіння ділиться на наступні групи:

• дефлаграційне – горіння з швидкістю кілька м/с;

• вибухове – швидке хімічне перетворення, що супроводжується виділенням енергії і утворення стиснених газів. Швидкість кількасот м/с;

• детонаційне – горіння, що поширюється з надзвуковою швидкістю (тис. м/с). Виникнення детонації пояснюється стисненням, нагріванням та переміщенням незгорілої суміші перед фронтом полум’я. Це призводить до прискорення поширення полум’я, виникнення ударної хвилі, завдяки якій здійснюється передача теплоти суміші.

Залежно від агрегатного стану і особливості горіння різних горючих речовин всі пожежі поділяються на п’ять класів відповідно до НАПБ А.01.001-2004 (ДНАОП 0.01–1.01–95) «Правила пожежної безпеки в Україні»:

клас А– горіння твердих речовин, що супроводжується (підклас А1) або не супроводжується (підклас А2) тлінням;

клас В – горіння рідких речовин, що не розчиняються (підклас В2) у воді;

клас С – горіння газів;

клас Д – горіння металів легких, за винятком лужних (підклас Д1), лужних (підклас Д2), а також металовмісних сполук (підклас Д3);

клас Е – горіння електроустановок під напругою.