2. Участвующие в горении вещества и характеризующие их параметры.

4. Основные положения

По агрегатному состояниюучаствующие в горении вещества подразде­ляют на газообразные, жидкие и твердые.

К газам относятся вещества, абсолютное давление паров которых при температуре 50^оС равно или превышает 300кПа, или критическая тем­пература которых менее 50^оС.

К жидкостям - вещества, температура плавления (каплепадения) которых менее 50^оС.

К твердым - вещества с температурой плавления (каплепадения) 50^оС и выше. В твердых ве­ществах особую группу составляют пыли, т.е. диспергированные вещества с размером частиц менее 850мкм.

По возможности возгораниявещества подразделяют на негорючие, трудногорючие и горючие. Негорючие (несгораемые) - это вещества и ма­териалы, не способные гореть на воздухе. Трудногорючие (трудносгораемые) - это вещества и материалы, способные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления. Горючие (сгораемые) - это вещества и материалы способные са­мовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоя­тельно гореть после его удаления.

Из группы горючих выделяют легковоспламеняющиеся вещества и мате­риалы, т.е. такие, которые способны воспламеняться от кратковременного (до 30 секунд) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пла­мя спички, искра, сигарета и т.п.). К легковоспламеняющимся относятся жидкости с температурой вспышки не выше 61^оС в закрытом тигле или 66^оС в открытом тигле.

Вспышка - быстрое горение горючей смеси, не сопровождающееся об­разованием сжатых газов и не переходящее в стационарное горение.

Температурой вспышки называется самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверх­ностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника за­жигания, но скорость их образования еще недостаточна для возникновения устойчивого горения.

Температурой воспламенения называется наименьшая температура ве­щества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устой­чивое пламенное горение.

Температура самовоспламенения - самая низкая температура вещест­ва, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение экзотермических реакций, заканчивающееся пламенным горени­ем. Эта температура, не являясь физико-химической константой, сущест­венно зависит от формы и объема вещества, а также ряда других факто­ров. Поэтому для определения температуры самовоспламенения использует­ся специальная установка.

5. Параметры пожаров.

К основным параметрам пожара относятся: пожарная нагрузка, массовая скорость выгорания, скорость распространения пожара, температура пожара, интенсивность выделения тепла и др.

Пожарная нагрузкахарактеризует энергетический потенциал сгорае­мых материалов, приходящийся на единицу соответствующей площади (пола или участка земли). Она измеряется в единицах энергии или количества сгораемых материалов (в пересчете на древесину) на единице площади, например, Дж/м.кв (при пересчете на энергию, выделяющуюся при горении) или кг/м.кв (в пересчете на древесину - исходя из того, что при сгора­нии одного кг древесины выделяется 18,8 МДж энергии).

Пожарная нагрузка помещения состоит из постоянной (все сгораемые конструкции сооружения) и временной (находящиеся в помещении материа­лы). В зданиях пожарная нагрузка каждого этажа определяется отдельно и лимитируется соответствующими нормативами.

Массовая скорость выгорания- потеря массы горящего материала в единицу времени. Она зависит от отношения площади поверхности горения веществ к их объему, плотности упаковки, условий газообмена и других причин. (Например, скорость выгорания мебели 50 кг/м.кв.ч, бревен и крупных деревянных элементов 25 кг/м.кв.ч; пиломатериалов в штабелях 400 кг/м.кв.ч). Чем больше скорость выгорания, тем выше температу­ра, развиваемая при пожаре.

Скорость распространенияпожара определяется скоростью распрост­ранения пламени по поверхности горючего материала. Она зависит от мно­гих факторов (вида материала, способности к воспламенению, начальной температуры, направления газового потока, степени измельчения материа­ла и др.). Кроме того, она непостоянна во времени. На практике при про­ведении расчетов пользуются средними значениями этого параметра:

при горении легковоспламеняющихся горючих жидкостей 30 м/мин,

по штабелям пиломатериалов 4 м/мин,

по деревянным покрытиям 1 м/мин,

по пустотам деревянных конструкций до 2 м/мин.

Скорость распространения пламени по поверхности материалов варь­ируется в широких пределах в зависимости от угла наклона этой поверхности к горизонтали. При угле наклона 90 градусов скорость распростра­нения пламени вниз меньше указанных значений в 2 раза, а вверх - в 8-10 раз больше.

При увеличении температуры скорость увеличивается, а при достиже­нии температуры самовоспламенения материалов их поверхность охватыва­ется пламенем почти мгновенно.

Значения скорости распространения пламени в различных газах при атмосферном давлении и комнатной температуре:

углеводородо-воздушные смеси 0,3 -0,5 м/с 18-30 м/мин

водородо-воздушная смесь 2,8 м/с 168 м/мин

водородо-кислородная смесь 13,8 м/с 828 м/мин

ацителено-кислородная смесь 15,4 м/с 924 м/мин

Под температурой внутреннего пожарапонимают среднеобъемную тем­пературу газовой среды помещения, а для открытого пожара - температуру пламени. Поэтому температура внутренних пожаров, как правило, ниже чем открытых.

На практике при проведении различных оценочных расчетов (например при оценке огнестойкости конструктивных элементов зданий) широко ис­пользуется понятие "стандартный пожар". При "стандартном пожаре" изме­нение температуры T во времени t описывается эмпирическими формулами, полученными усреднением натурных измерений:

T(t) ^ОС= A + 345 lg(8t+1) ,

где А - температура в помеще­нии до начала пожара в ^ОС,

t - в минутах.

Формула рекомендована международной организацией по стандартизации ИСО (ISO) для оп­ределения T при "стандартном пожаре". Результат расчетов по этой формуле дает следующие значения:

часы	минуты	ТоС		часы	минуты	ТоС
0	5	576		1	30	1006
0	15	738		2	00	1049
0	30	841		3	00	1110
0	50	915		4	00	1153
1	00	945		5	00	1186

Интенсивность выделения теплаопределяется массовой скоростью выгорания горючих материалов и их теплосодержанием. Она равна теплу, вы­деляющемуся при пожаре за единицу времени.