1. Пожежна безпека в галузі

4.1. Теоретичні основи горіння. Класи приміщень з вибухової та пожежної небезпеки, вогнестійкість будівель та споруд

Пожежі наносять суспільству велику матеріальну шкоду, приводять до травм і загибелі людей. Пожежа – це неконтрольований процес горіння, який завдає матеріального збитку. Вона супроводжуються виникненням небезпечних вражаючих факторів: висока температура; загазованість повітря; падаючі конструкції.

Вплив на людей: опіки шкіри і легень;отруєння чадним та іншими газами; ураження падаючими конструкціями.

Отруєння чадним газом призводить до утрати людиною свідомості, внаслідок чого вона не може вийти з охопленого вогнем приміщення. Статистика свідчить, що до 80% людей гинуть під час пожежі від отруєння чадним газом.

Горіння – хімічна реакція, що супроводжується виділенням енергії у вигляді тепла і світла. Необхідними умовами горіння є одночасна наявність:

• окислювача (кисень);

• горючої речовини;

• джерела займання.

Ступінь пожежної безпеки горючих речовин характеризується: температурами спалаху, запалювання, самозапалювання. Горючі гази і пил мають концентраційні межі вибуху.

Горіння поділяють на кілька видів: спалахування, займання, запалення, самозаймання, самозапалення.

Спалахування – це швидке згоряння горючої речовини, яке не супроводжується утворенням стисненого газу. Температура, яка виникає при цьому, недостатня для швидкого розігріву горючої речовини, тому такий процес нестійкий і не переходить у горіння .Початкова стадія горіння під дією джерела запалювання називається займанням. Займання, яке супроводжується появою полум'я, називається запаленням. Потім наступає процес стійкого горіння.

Самозаймання - це явище прискорення швидкості екзотермічних реакцій, яке приводить до різкого підвищення температури і до виникнення горіння речовин при відсутності джерела запалювання. Самозаймання буває тепловим, мікробіологічним і хімічним. Теплове самозаймання – це зовнішній нагрів речовин до температури, яка перевищує мінімальну температуру, за якої починається його самозігрівання, що спричиняє до підвищення температури в масі речовини. До теплового самозаймання схильні деревина і вироби з неї при температурі навколишнього середовища вище 100 °С, а рослинна олія, скіпідарна фарба – при температурі 80...100 °С.

Мікробіологічне самозаймання виникає внаслідок самонагрівання у масі речовини під дією життєдіяльності мікроорганізмів. Такі процеси виникають при зберіганні зерна, сіна, торфу та інших рослинних матеріалів.

Хімічне самозаймання відбувається внаслідок хімічної взаємодії речовин, а також дії на них повітря і води. До такого процесу схильні рослинна олія і тваринні жири, мастила при наявності великої поверхні окислення і малій тепловіддачі у навколишнє середовище. Здатність олії або жиру до хімічного самозаймання характеризується йодним числом; чим воно вище, тим більше ці речовини схильні до самозаймання. Так, у лляної олії йодне число дорівнює 175...205, температура самозаймання – 343 °С, а у конопляної олії – відповідно 150...172 і 410 °С. У зв’язку з цим значну небезпеку викликає порушення правил при зберіганні соняшникової макухи, промаслених ганчірок, паклі. Білий фосфор і металоорганічні сполуки самозаймаються на повітрі. Карбіди лужних металів вибухають при взаємодії з водою і самозаймаються в атмосфері вуглекислого газу. Тому для запобігання хімічному самозайманню необхідно знати хімічні властивості речовин, які зберігаються.

Температура спалахування – це найнижча температура горючої речовини, при якій над її поверхнею утворюється пара або гази, що здатні спалахувати у повітрі від джерела запалювання, але швидкість їх утворення ще недостатня для подальшого горіння.

Температура займання – це мінімальна температура, при якій речовина загоряється від відкритого джерела запалювання і продовжує горіти після його видалення.

Температура самозаймання - це мінімальна температура, при якій відбувається його запалювання на повітрі за рахунок тепла хімічної реакції без піднесення джерела займання. При цьому відбувається прискорення швидкості екзотермічних-реакцій, що призводить до самозаймання.

Більшість рідин, що горять, значно пожежонебезпечніші, ніж тверді горючі матеріали, тому що швидко горять, утворюють вибухові пароповітряні суміші і погано гасяться водою. Найбільшу пожежонебезпеку становлять речовини із низькою температурою спалахування, запалення, самозапалення, а також ті, що мають низьку концентраційну межу вибуховості. Рідини, що горять, поділяються на дві категорії: легкозаймисті (ЛЗР) і горючі (ГР).

До легкозаймистих рідин відносяться горючі рідини з температурою спалаху, яка не перевищує 61⁰С при визначені в закритому тиглі або 66 °С при визначенні у відкритому тиглі. Рідини з температурою спалахування вище вказаної температури відносяться до горючих.

Концентраційні межі займистості – це найменша (нижня концентраційна межа займистості) та найбільша (верхня концентраційна межа займистості) концентрація пари, газу або пилу горючої речовини у повітрі, при якій вона починає або припиняє запалюватися і при цьому горіння поширюється на весь об'єм суміші. Ці межі можна виразити через температуру рідини (табл. 3.3), тому що при будь-якій температурі над рідиною утворюється шар пари, який має відповідну температуру, пружність.

Пожежонебезпечний пил в залежності від НКМВ поділяється на чотири класи (табл. 3.4). До I-го класу належить найбільш вибухонебезпечний пил з НКМВ до 15 г/м³; до II-го – вибухонебезпечний пил з НКМВ до 65 г/м³, до III-го – пожежонебезпечний пил із температурою займистості до 250 °С і доIV-го – пожежонебезпечний пил із температурою займистості вище 250°С.

Додаткові умови горіння

• готовність палива до горіння;

• досягнення концентраційних меж займистості;

• необхідна енергія джерела запалювання.

Імовірність виникнення пожежі на об’єкті залежить від характеру виробництва, технологічного процесу, властивостей сировини. Залежно від цих факторів пожежну небезпеку виробництв класифікують за п’ятьма категоріями: А, Б, В, Г, Д, з них А, Б – вибухопожежонебезпечні; В, Г, Д – пожежонебезпечні.

До категорії А (вибухопожежонебезпечна) відносять виробництва, пов'язані із застосуванням газів з нижньою межею займистості 10% і нижче до об'єму повітря; рідин, що мають температуру спалаху парів до 28°С включно, за умови, що далі рідини і гази можуть утворювати з повітрям вибухонебезпечні суміші в об'ємі, який перевищує 5% об'єму приміщення; речовин і матеріалів, здатних вибухати і горіти при взаємодії з водою, киснем повітря або один з одним. До цієї категорії належать склади балонів з горючими газами, склади бензину та ін.

Таблиця 3.3