7.4. Разновидности горения. Классы пожаров

По происхождению и некоторым внешним особенностям различают следующие формы горения:

Взрыв — чрезвычайно быстрое химическое преобразование, которое сопровождается выделением энергии и образованием сжатых газов, способных выполнять механическую работу. В основном, эта механическая работа сводится к разрушениям, которые возникают при взрыве и обусловлены образованием ударной волны — внезапного скачкообразного возрастания давления. При отдалении от места взрыва механическое действие ударной волны ослабляется.

Детонация — это горение, которое распространяется со скоростью несколько тысяч метров в секунду. Возникновение детонации объясняется сжатием, нагреванием и перемещением незагоревшейся смеси перед фронтом пламени, которые приводят к ускорению распространения пламени и возникновению в смеси ударной волны. Таким образом, наличие достаточно мощной ударной волны является необходимым условием для возникновения детонации, поскольку в этом случае передача теплоты в смеси осуществляется не путем медленного процесса теплопроводности, а путем распространения ударной волны.

Вспышка - быстрое сгорание горючей смеси без образования сжатых газов, которое не переходит в стойкое горение.

Возгорание - возникновение горения под влиянием источника зажигания.

Воспламенение - загорание, которое сопровождается появлением пламени.

Самовозгорание - начало горения без влияния источника зажигания.

Самовоспламенение - самовозгорание, которое сопровождается появлением пламени.

Тление - горение без излучения света, которое, как правило, распознается с появлением дыма.

В зависимости от агрегатного состояния и особенностей горения различных горючих веществ и материалов, пожары по ГОСТ 27331-87 разделяются на соответствующие классы и подклассы:

класс А - горение твердых веществ, сопровождающееся (подкласс А1) или без (подкласс А2) тлением;

класс В - горение жидких веществ, не растворяются (подкласс В2) в воде;

класс С-горение газов;

класс Д - горение металлов легких, за исключением щелочных (подкласс Д1), щелочных (подкласс Д2), а также металлосодержащих соединений (подкласс Д3);

класс Е - горение электроустановок под напряжением.

7.5. Показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов

Согласно ГОСТ 12.1.044-84 оценку пожаро-и взрывоопасности всех веществ и материалов проводят в зависимости от агрегатного состояния: газ, жидкость, твердое вещество (пыль выделены в отдельную группу). Поэтому и показатели их пожаро- и взрывоопасности будут несколько разные.

Прежде всего, определяют группу горючести данного вещества. По этому показателю все вещества и материалы делятся на: негорючие, трудногорючие и горючие.

Негорючие — вещества и материалы не способные к горению в воздухе нормального состава. Это неорганические материалы, металлы, гипсовые конструкции.

Трудногорючие— это вещества и материалы, которые способны к горению в воздухе от источника зажигания, но после его удаления не способные к самостоятельному горению. К ним относятся материалы, которые содержат горючие и негорючие составные части. Например, асфальтобетон, фибролит.

Горючие — вещества и материалы способные к самовозгоранию, а также горению от источника воспламенения и самостоятельному горению после его удаления. К ним принадлежат все органические материалы. В свою очередь, горючие вещества и материалы подразделяются на легковоспламеняющиеся и трудновоспламеняющиеся.

Легковоспламеняющиеся – это горючие вещества (материалы, смеси), способные воспламеняться от кратковременного воздействия пламени спички, искры. К ним относятся практически все горючие газы ( например, водород, метан, окись углерода и т. п.), горючие жидкости (ГЖ) с температурой вспышки не более 61 0С в закрытом тигле или 66 0С в открытом тигле (например, ацетон, бензин, бензол, толуол, этиловый спирт, керосин, скипидар и др.), а также все твердые вещества (материалы), которые вогораются от пламени спички или горелки, причем горение распространяется по поверхности горизонтально расположенного испытуемого образца (например, сухая древесная стружка, полистирол и др.).

Трудновоспламеняющиеся - это горючие вещества (материалы, смеси), способные воспламеняться только под воздействием мощного источника зажигания (например, поливинилхлоридная конвейерная лента, карбомидный пенопласт для герметизации поверхности горного массива в подземных горных выработках, гибкие электрические кабели с изоляцией из поливинилхлорида, вентиляционные трубы из винилис кожи и др.).

Температура вспышки - наиболее низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхнуть от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточная для устойчивого горения.

По температуре вспышки различают:

- легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) — жидкости, которые имеют температуру вспышки, которая не превышает 61 °С в закрытом тигле (бензин, ацетон, этиловый спирт).

- горючие жидкости (ГЖ) - жидкости, которые имеют температуру вспышки свыше 61 °С в закрытом огне или 66 °С у открытого огня (минеральные смазочные масла, мазут, формалин).

Температура воспламенения - наиболее низкая температура вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, при которой после их воспламенения возникает устойчивое горение.

Температура самовоспламенения - наиболее низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, которая приводит к возникновению пламенного горения. Температуры вспышки и воспламенения относятся к показателям пожаро-взрывоопасности лишь жидкостей и твердых веществ.

Важными показателями, которые характеризуют пожаро-взрывоопасные свойства газов, жидкостей и пыли являются концентрационные границы распространения пламени (воспламенения). Нижняя (НКГ) и верхняя (ВКГ) концентрационные границы распространения пламени - это минимальная и максимальная объемная (массовая) доля горючего вещества в смеси с данным окислителем, при которых возможно загорание (воспламенение) смеси от источника зажигания со следующим распространением пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Смеси, содержащие горючее вещество ниже НКГ или выше ВКГ гореть не могут. Наличие областей негорючих концентраций веществ и материалов предоставляет возможность выбрать такие условия сохранения, транспортирования и использования, при которых исключается возможность возникновения пожара или взрыва.

Значительную взрывную и пожарную опасность представляют разнообразные горючие пылевидные вещества во взвешенном состоянии. В зависимости от значения нижней концентрационной границы распространения пламени пыль делится на взрыво- и пожароопасную. При значении НКГ менее 65 г/м³ пыль является взрывоопасной (пыль серы, муки, сахара), а при других значениях НКГ – пожароопасной (пыль древесины, табака).

Различают также нижнюю (НТГ) и верхнюю (ВТГ) температурные границы распространения пламени газов и паров в воздухе. НТГ и ВТГ — это такие температуры вещества, при которых их насыщенные пары образовывают в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно НКГ и ВКГ. Температурные границы распространения пламени используют, в частности, для выбора температурных условий хранения жидкостей в таре, в которой концентрация насыщенных паров будет безопасной с точки зрения пожаро-взрывоопасности. Существуют и другие показатели для оценки пожарной и взрывной опасности веществ и материалов, которые определяются по стандартным методикам.