Для оценки пожарооопасных свойств веществ и материалов все показатели разделены на 4 группы, характеризующие различные этапы развития и прекращения горения:
1. Первая группа показателей на основании расчета или эксперимента решает вопрос о горючести: негорючее, трудногорючее или горючее вещество.
2. Вторая группа показателей характеризует способность вещества к самовоспламенению и зажиганию от внешних источников зажигания:
- температура самовоспламенения;
- температура вспышки;
- энергия зажигания;
- температурные условия самовозгорания;
- концентрационные и температурные пределы воспламенения.
3. В третью группу входят показатели, характеризующие способность вещества к распространению пламени:
- скорость выгорания;
- скорость распространения пламени;
- коэффициент дымообразования;
- токсичность продуктов горения.
4. Четвертая группа показателей относится к средствам тушения:
- концентрация флегматизатора;
- минимальная концентрация средств объемного тушения;
- характер взаимодействия с водопенными средствами тушения.
Расчетные методы определения группы горючести
Группу горючести вещества или материала можно определить расчетными методами.
1. По потенциалу горючести – это разность между энергией, необходимой и достаточной для поддержания самостоятельного горения данного вещества в рассматриваемой окислительной среде при заданных параметрах состояния, и энергией, действительно выделяемой наиболее горючей смесью вещества при горении в данных условиях.
2. По энергии Гиббса – изменение энергии Гиббса ΔG0 – это часть внутренней системы, которая способна превращаться в полезную работу.
Величина ΔG0 – мера реакционной способности реагирующих компонентов:
а) все реакции с большой потерей энергии Гиббса (ΔG0 реакции отрицательна) протекают активно и до конца;
б) реакции, для протекания которых должна быть затрачена работа в системе (ΔG0 реакции положительна) не способны идти самостоятельно.
3. По теплоте сгорания Qн – что связано со стандартной теплотой образования соединений из простых веществ, энтальпией ΔHfo , которая позволяет рассчитывать тепловые эффекты реакций, связанных с горением веществ.
2. Экспериментальная часть Экспериментальные методы определения группы горючести
Определение группы горючести веществ зависит от агрегатного состояния.
Горючесть не является независимой константой вещества.
Она зависит от:
1) температуры;
2) давления;
3) концентрации окислителя;
4) скорости потока окислительной среды;
5) размера и степени раздробленности образца.
I. При определении группы горючести газов находят область воспламенения.
1. Газы, имеющие область воспламенения при н.у., относят к горючим.
2. При отсутствии области воспламенения находят температуру самовоспламенения и газ считают трудногорючим.
3. Газы, не имеющие температуры самовоспламенения при нагревании до 900оС, считаются негорючими.
II. Группу горючести жидкостей и твердых плавящихся веществ определяют с помощью тигельной печи (рис. 1).
К
ритерием
деления на горючие и негорючие жидкости
служит температура 900оС.
1. Если жидкости в этих условиях самовоспламеняются за время менее 3 минуты, то их относят к горючим.
2. Если горючесть этим методом установить не удается, жидкость испытывают на наличие температуры вспышки.
Прибор для определения группы горючести жидкостей (рис.1.) состоит из тигельной печи 1, кварцевого стакана 2, фарфорового тигля 3, держателя для тигля 4, смотрового зеркала 5, термоэлектрического термометра 6, потенциометра 7, штатив 8.
III. Горючесть твердых материалов определяют по трем независимым методам.
1. Группу горючих материалов – по методу "огневой трубы".
2. Группу трудногорючих – по методу "керамической трубы".
3. Группу негорючих – по методу испытаний в трубчатой печи.
Метод керамической печи
К трудновоспламеняющимся материалам относятся облицованные или окрашенные строительные материалы.
Чтобы воспроизвести самостоятельное горение таких образцов после кратковременного огневого воздействия, материал нужно испытать в таких условиях, которые затрудняют передачу тепла в окружающую среду, методом "керамической трубы" (рис.2).
Схема прибора "керамическая труба" состоит из подставки 1, дверцы подставки 2, газовой горелки 3, керамического короба 4, образца 5, держателя для образца 6, зонта 7, термоэлекрического термометра 8, потенциометра 9, штатива 10, реометра 11, поддона 12.