63. Пожарная характеристика веществ, материалов и конструкций.

Возникновение пожаров в зданиях и сооружениях, особенности распространения огня в них зависят от того, из каких материалов (конструкций) они выполнены, каковы размеры зданий и их расположение.

Одним из основных показателей пожароопасности веществ и материалов по способности их к горению, является группа горючести. По горючести все вещества и материалы делятся на негорючие, трудногорючие и горючие.

Негорючими (несгораемыми) считаются вещества и материалы, которые не способны гореть в воздухе нормального состава при температуре до 900 °С. К ним относятся все естественные и искусственные неорганические материалы: гранит, мрамор, туф.

Трудногорючие (трудносгораемые) вещества и материалы способны возгораться под действием источника зажигания в воздухе нормального состава, но не способны к самостоятельному горению (бромэтан, древесина, пропитанная огнестойкими составами).

Горючие (сгораемые) вещества и материалы способны самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания в воздухе нормального состава и продолжать гореть после его удаления (бумага, лесоматериалы, битум, рубероид).

Способность строительных конструкций сопротивляться действию огня и высоких температур (огнестойкость) определяется степенью горючести использованных материалов и пределом огнестойкости элементов конструкций.

Предел огнестойкости – это время, выраженное в часах, от начала испытания по стандартному температурному режиму до возникновения одного из следующих признаков:

а) образование в конструкции сквозных трещин или отверстий;

б) повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140 °С или в любой точке этой поверхности более чем на 180 °С по сравнению с температурой конструкции до испытания, или более 220 °С независимо от температуры конструкции до испытания;

в) потеря конструкцией несущей способности.

62) Особенности горения материалов и веществ

Различные по химическому составу твёрдые материалы и вещества горят неодинаково. Простые (сажа, древесный уголь, кокс, антрацит), представляющие собой химически чистый углерод, накаляются или тлеют без образования искр, пламени и дыма. Это объясняется тем, что они не нуждаются в разложении перед тем, как вступить в соединение с кислородом воздуха. Такое (беспламенное) горение обычно протекает медленно и называется гетерогенным (или поверхностным) горением. Горение сложных по химическому составу твёрдых горючих материалов (древесина, хлопок, каучук, резина, пластмасса и др.) протекает в две стадии: 1) разложение, процессы которого не сопровождаются пламенем и излучением света; 2) собственно горение, характеризующееся наличием пламени или тления. Таким образом, сложные вещества сами не горят, а горят продукты их разложения. Если они сгорают в газообразной фазе, то такое горение называют гомогенным.

Сгораемые жидкости более пожароопасны, чем твёрдые горючие вещества, так как они легче воспламеняются, интенсивнее горят, образуют взрывчатые паровоздушные смеси. Сгораемые жидкости сами по себе не горят. Горят их пары, находящиеся над поверхностью жидкости.

Горючая жидкость (ГЖ) - это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки более 61 °С. Легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ) - это жидкость, имеющая температуру вспышки до 61 °С.

Горючие газы (ГГ) представляют большую опасность не только потому, что горят, но и потому, что способны образовывать взрывчатые смеси с воздухом или другими газами. Таким образом, все горючие газы являются взрывоопасными. Однако горючий газ способен образовывать взрывчатые смеси с воздухом только при определённой концентрации. Наименьшая концентрация горючего газа в воздухе, при которой уже возможно воспламенение (взрыв), называется нижним концентрационным пределом воспламенения (НКПВ). Наибольшая концентрация горючего газа в воздухе, при которой еще возможно воспламенение, называется верхним концентрационным пределом воспламенения (ВКПВ). Область концентраций, лежащая внутри этих границ, называется областью воспламенения.

Горючие пыли образуются в процессе производства при обработке некоторых твёрдых и волокнистых материалов и представляют значительную пожарную опасность.. Когда дисперсной средой является воздух, такая система называется аэрозолью. Осевшую из воздуха пыль называют аэрогелем. Аэрозоли способны образовывать взрывчатые смеси, а аэрогели могут тлеть и гореть.

Нижний концентрационный предел взрываемости (НКПВ) - это наименьшее количество пыли (г/м3) в воздухе, при котором происходит взрыв при наличии источника зажигания. Все пыли делят на две группы. К группе А относятся взрывоопасные пыли с НКПВ до 65 г/м3. В группу Б входят пожароопасные пыли, имеющие НКПВ выше 65 г/м3.

О пожароопасных свойствах газов, жидкостей и твёрдых веществ можно судить по коэффициенту горючестиК, который определяют по формуле (если вещество имеет химическую формулу или её можно вывести из элементарного состава)

K = 4C + 1H + 4S - 2O - 2CI - 3F - 5 Br,

где С, Н, S, O, Cl, F, Br – количество атомов соответственно углерода, водорода, серы, кислорода, хлора, фтора и брома в химической формуле вещества.

При К ? 0 вещество негорючее, при К > 0 – горючее. Например, коэффициент горючести вещества, имеющего формулу С5НО4, будет равен: К = 4·5+1·1-2·4=13.

Используя коэффициент горючести, можно достаточно точно определять нижние концентрационные пределы воспламенения горючих газов ряда углеводородов по формуле НКПВ = 44 / К.