Пожежна безпека. Загальні поняття про основи теорії розвитку та припинення горіння. Етапи розвитку пожежі. Зони горіння, теплового впливу, задимлення, токсичності.

Пожежна безпека. Загальні поняття про основи теорії розвитку та припинення горіння. Етапи розвитку пожежі. Зони горіння, теплового впливу, задимлення, токсичності. Небезпечні для людини фактори пожежі. Вибух. Фактори техногенних вибухів, що призводять до ураження людей, руйнування будівель, споруд, технічного устаткування і забруднення навколишнього середовища. Класифікація об’єктів за їхньою пожежовибухонебезпекою. Показники пожежовибухонебезпеки речовин і матеріалів.

«Вогонь — добрий слуга, але поганий господар».

Для виникнення горіння необхідна наявність в одному місці та в один час трьох компонентів, так званий трикутник вогню: горючої речовини, окисника (кисню) та джерела запалювання. Крім того, горюча речовина має бути нагрітою до необхідної температури та знаходилась у відповідному кількісному співвідношенні з киснем, а джерело запалювання мало необхідну енергію для запалювання. Так, сірником можна запалити аркуш паперу, а дерев'яну колоду - неможливо.

Таким чином можна сказати, що процес горіння – це важ-ливий фізико-хімічний процес, основою якого являється швид-ка хімічна реакція окислення, яка супроводжується виділен-ням великої кількості енергії у вигляді тепла і світла. Ознаки горіння:- хімічне перетворення;- видiлення тепла;випромiнювання свiтла. Для виникнення горiння необхiднi три основнi умови:наявнiсть горючої речовини;наявнiсть окислювача;наявнiсть джерела запалювання.

Горючими речовинами вважаються речовини, які у разі дії на них високих температур, відкритого полум'я чи іншого джерела запалювання можуть займатися і в подальшому горіти з утворенням тепла та випромінюванням світла. До горючих речовин належать: дерево, папір, тканини, більшість пластмас, природний газ, бензин, гас та інші речовини в твердому, рідинному, газоподібному стані. Як правило, найбільш небезпечними у пожежному відношенні є горючі речовини в газоподібному стані.

Окислювачами у процесі горіння можуть бути кисень, хлор, бром та деякі інші речовини, у тому числі складні: азотна кислота, бертолетова сіль, калійна і натрієва селітри й інші речовини, які при нагріванні або ударі можуть розкладатися з виділенням кисню. Однак звичайно окислювачем у процесах горіння є кисень, що міститься у повітрі.

Джерела запалювання бувають відкриті - полум'я, іскри, розжарені об'єкти, світлове випромінювання тощо; приховані - тепло хімічних реакцій, адсорбції, мікробіологічних процесів, адіабатичного стиснення, удару, тертя та ін. Вiдсутнiсть будь якої складової умов горiння не дає можливостi процесу горiння виникати. Для виникнення процесу горiння необхiдно горючу речовину i окислювач нагрiти до певної температури джерелом запалення. Горюча речовина та кисень є реагуючими речовинами і разом складають горючу систему, а джерело запалювання викликає у ній реакцію горіння. При сталому горінні джерелом запалювання є зона реакції.

При горiннi речовин i матерiалiв постiйним джерелом запалення є зона горiння. Зона горiння - це та область, де проходить фiзико-хiмiчна реакцiя з видiленням тепла i свiтла. Для утворення i проходження процесу горiння горюча речовина i окислювач повиннi знаходитись в певному кiлькiсному спiввiдношеннi. Так, при горiннi будь-якої речовини, концентрацiя кисню в повiтрi повинна бути не нижче необхiдної величини (16-18%), тому що процес горiння не буде проходити через вiдсутнiсть окислювача. Якщо, в процесi горiння, зменшити кiлькiсть окислювача (до 10%), горiння припиниться.

Зона теплового впливу - частина простору, що примикає до зони горіння, у якому тепловий вплив призводить до помітної зміни стану матеріалів та конструкцій і робить неможливе перебування в ньому людей без спеціального теплового захисту (теплозахисних костюмів, відбивних екранів, водяних завіс і т.п.). Зона задимлення - частина простору, що примикає до зони горіння і заповнення димовими газами в концентраціях, які створюють загрозу життю або здоров'ю людей.

Горючі системи можуть бути: Гомогенними (однорідними) - належать системи, в яких горюча речовина і повітря рівномірно перемішані одне з одним (наприклад, суміші горючих газів, парів або пилу з повітрям). Гетерогенними (неоднорідними) - належать системи, в яких горюча речовина і повітря не перемішані одне з одним і мають поверхню розділу (наприклад, тверді горючі матеріали або рідини, що містяться в повітрі, струмені горючих газів і парів, що надходять у повітря тощо).

для горіння характерні три стадії:1. Виникнення полум'я.2. Поширення полум'я.3. Згасання полум'я. Найбільш загальними властивостями горіння є здатність осередку полум'я пересуватися по всій горючий суміші шляхом передачі тепла. Звідси виникає й механізм поширення полум'я .

За швидкістю поширення полум'я горіння поділяється на: Дефлаграційне – швидкість полум'я в межах декількох метрів за секунду. Вибухове – надзвичайно швидке хімічне перетворення, що супроводжується виділенням енергії і утворенням стиснутих газів, здатних виконувати механічну роботу. Детонаційне – це горіння поширюється з надзвуковою швидкістю, що сягає кількох тисяч метрів за секунду.

За походженням та деякими зовнішніми особливостями розрізняють такі форми горіння: Спалах – швидке загоряння горючої суміші без утворення стиснутих газів, яке не переходить у стійке горіння. Займання – горіння, яке виникає під впливом джерела запалювання. Спалахування – горіння, що супроводжується появою полум'я. Самозаймання – горіння, яке починається без впливу джерела запалювання. Самоспалахування – самозаймання, що супроводжується появою полум'я. Тління – горіння без випромінювання світла, що, як правило, розпізнається за появою дима.

Залежно від агрегатного стану й особливостей горіння різних горючих речовин і матеріалів, пожежі за ГОСТ 27331-87 поділяються на відповідні класи та підкласи:клас А - горіння твердих речовина)підклас А1 - горіння твердих речовин, що супроводжується тлінням.б)підклас А2 - горіння твердих речовин, що не супроводжується тлінням.2. клас В - горіння рідких речовин. А)підклас В2 - горіння рідких речовин, що не розчиняються у воді.3. клас С - горіння газів.4. клас Д - горіння легких металів. А)підклас Д1 - горіння легких металів, за винятком лужних. Б)підклас Д2 - горіння легких металів, лужних. В)підклас Д3 - горіння металовмісних сполук.5. клас Е - горіння електроустановок під напругою. 

Небезпечні для людини фактори пожежі. Пожежа - це неконтрольоване горіння поза спеціальним вогнищем, що розповсюджується в часі і просторі та створює загрозу життю і здоров'ю людей, навколишньому середовищу, призводить до матеріальних збитків. Людина яка перебуває в зоні впливу пожежі потрапляє під дію небезпечних та шкідливих факторів. Шкідливі фактори підрозділяються на: Первинні - вогонь, підвищена температура, дим та токсичні продукти згорання. Вторинні - недостатність кисню, руйнування будівельних конструкцій, вибухи, витікання небезпечних речовин, що відбуваються внаслідок пожежі, паніка та ін. Вогонь - надзвичайно небезпечний фактор пожежі, однак випадки його безпосередньої дії на людей досить нечасті. Під час пожежі температура полум'я може досягати 1200 - 1400 0 С і у людей, що знаходяться у зоні пожежі випромінювання полум'я можуть викликати опіки та больові відчуття.

Підвищена температура середовища - небезпека полягає в тому, що вдихання розігрітого повітря разом із продуктами згорання може призвести до ураження органів дихання та смерті. В умовах пожежі підвищення температури середовища до 60 0 С вже є життєво-небезпечною для людини. Дим та токсичні продукти згорання - являє собою велику кількість найдрібніших часточок не згорівших речовин, що знаходяться у повітрі в суміші з токсичними продуктами згорання. Викликають інтенсивне подразнення органів дихання та слизових оболонок (сильний кашель, сльозотечу) та становлять найбільшу загрозу для життя людини. Сповільнюють евакуацію людей в задимлених приміщеннях.

Недостатність кисню - в процесі горіння відбувається хімічна реакція оксидування горючих речовин та матеріалів. Небезпечною для життя людини уже вважається ситуація, коли вміст кисню в повітрі знижується до 14% (норма 21%). При цьому втрачається координація рухів, появляється слабість, запаморочення, загальмовується свідомість. Руйнування будівельних конструкцій - під впливом високих температур, води та вибухів відбувається втрата несучої здатності будівельних конструкцій. При цьому люди можуть одержати значні механічні травми, опиняються під уламками завалених конструкцій. Внаслідок завалів евакуаційних виходів та руйнування шляхів евакуації евакуація може бути просто неможливою.

Витікання небезпечних речовин - можуть бути спричинені їх нагріванням під час пожежі, розгерметизацією ємкостей та трубопроводів з небезпечними рідинами та газами. Паніка - це жахливе явище, здатне призвести до масової загибелі людей. Спричиняється швидкими змінами психічного стану людини, як правило, депресивного характеру в умовах екстремальної ситуації. Більшість людей потрапляють в складні та неординарні умови вперше і не мають відповідної психічної стійкості та достатньої підготовки. Коли дія факторів пожежі перевищує межу психофізіологічних можливостей людини, то вона піддається паніці. При цьому втрачається розсудливість, дії стають неконтрольованими та неадекватними ситуації, що виникла. Вибухи - збільшують площу горіння і можуть призводити до утворення нових вогнищ. Люди, що перебувають поблизу, можуть підпадати під дію вибухової хвилі, діставати ураження уламками.

Вибух - надзвичайно швидке екзотермічне хімічне перетворення вибухонебезпечного середовища, яке супроводжується виділенням енергії та утворенням стиснених газів, що здатні виконувати роботу. Час вибуху становить 10-5 ступені...10-6 ступені секунди, а швидкість його поширення досягає сотень - тисяч метрів на секунду. Найбільш вибухо- та пожежонебезпечні суміші з повітрям утворюються при витоку газоподібних та зріджених вуглеводних продуктів метану, пропану, бутану, етилену, пропилену тощо.

Класифікація об’єктів за їх пожежо вибухонебезпекою. Показники пожежо- і вибухонебезпеки речовин і матеріалів. Показники пожежно- і вибухонебезпеки речовин і матеріалів визначаються з метою отримання початкових даних для визначення категорії виробництва і розробки систем забезпечення пожежної безпеки. Пожежо- і вибухонебезпека речовин і матеріалів визначається показниками, вибір яких залежить від агрегатного стану речовини і умов його застосування.

Одним з основних показників пожежонебезпеки, вживаних при класифікації речовин і матеріалів по здатності їх до горіння, є група горючості. По горючість і речовини і матеріали підрозділяються на три групи: Перша група - негорючі (що не згорають) - речовини і матеріали, не здібні до горіння в повітрі. Друга група - важкозаймисті (важкоспалимі) - речовини і матеріали, здатні займатися в повітрі від джерела запалення, але не здатні самостійно горіти після його видалення. Третя група - пальні (що згорають) - речовини і матеріали, здатні самовозгоратися, а також займатися від джерела запалення і самостійно горіти після його видалення.

З групи горючих речовин і матеріалів виділяють легкозаймисте речовини і матеріали. Легкозаймисті називають горючі речовини і матеріали, здатні запалати від короткочасної дії джерела запалення з низькою енергією (полум'я сірника, іскра, тліюча сигарета і т.п.). Легкозаймистими називаються рідини з температурою спалаху не більше 61 0 С у закритому тиглі або 66 0 С у відкритому тиглі. Група горючості застосовується при: А) Підрозділі матеріалів по горючості. Б) При визначенні категорії приміщень, будівель по вибухово- і пожежнонебезпечніВ) При визначенні класів вибухонебезпечних зон. Г) При розробці заходів щодо забезпечення пожежної безпеки.

Температура спалаху - найнижча температура горючої речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань над його поверхнею утворюються пари або гази, здатні спалахувати від джерела запалення, але швидкість їх освіти ще не достатня для стійкого горіння. Температура займання - найменша температура речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань речовину виділяє горючі пари і гази з такою швидкістю, що після їх запалення виникає стійке полум'яне горіння. Температура самозаймання - найнижча температура речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних реакцій, що закінчуються полум'яним горінням. Нижня (верхній) концентраційна межа розповсюдження полум'я - мінімальний (максимальне) вміст пального в суміші «горюча речовина - окислювальне середовище», при якому можливо розповсюдження полум'я по суміші на будь-яку відстань від джерела запалення.

Температурні межі розповсюдження полум'я (займання) - такі температури речовини, при яких його насичені пари утворюють в конкретному окислювальному середовищі концентрації, рівні відповідно нижній (нижня температурна межа) і верхній (верхня температурна межа) концентраційним межам розповсюдження полум'я. Температурою самонагрівання - називається найнижча температура речовини, при якій мимовільний процес його нагрівання не приводить до тління або полум'яного горіння. Температура тління - температура речовини, при якій відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних реакцій окислення, що закінчуються виникненням тління. Швидкість вигорання - кількість пального, часу, що згорає в одиницю, з одиниці площі.

Теплопровідність - молекулярне перенесення тепла в суцільному середовищі, зумовлене наявністю градієнту температури. Теплоємність - фізична величина, рівна відношенню кількості теплоти, що поглинається системою при нескінченно малій зміні її температури, до цієї зміни. Пористість - ступінь насиченості матеріалу повітряними включеннями у виді пір. Теплове розширення - збільшення геометричних розмірів зразка, викликане зміною його температури при постійному тиску. Жаростійкість - спроможність матеріалу в умовах тривалого впливу температур у межах від 2000 С до 20000 С зберігати або незначно змінювати свої фізичні або механічні властивості; визначається температурою, при якій матеріали в умовах тривалого нагрівання і наступного охолодження починають руйнуватися або переходити в пластичний стан. Вогнетривкість - властивість матеріалу протистояти, не плавитися, впливу високих температур. Вогнестійкість - спроможність матеріалу зберігати фізико-хімічні властивості під дією вогню; характеризується тривалістю опору впливу вогню до втрати міцності.

Термостійкість - спроможність матеріалу витримувати різні коливання температур, не руйнуючись, визначається числом поперемінних нагрівань і охолоджень у проточній воді. Міцність - спроможність матеріалу чинити опір руйнуванню від дії напруг, що виникають у ньому під впливом прикладеного навантаження. Твердість - властивість матеріалу чинити опір деформуванню або руйнуванню при місцевому силовому впливі; характеризується проникненням у нього іншого, більш твердого матеріалу. Пружність - властивість матеріалу змінювати під дією навантаження свою форму та об’єм без ознаки руйнування та відновлювати їх після припинення дії сил, що деформують. Пластичність - властивість матеріалу змінювати без руйнації форму і розміри під впливом навантаження або внутрішніх напруг, стійко зберігаючи утворену форму та розміри, під дією навантаження або внутрішніх напруг, стійко зберігаючи утворену форму і розміри після припинення цього впливу.

Істинна густина - маса одиниці об'єму матеріалу в абсолютно щільному стані. Густина більшості будівельних матеріалів більше одиниці. Винятком є деревина, пластики. Середня густина - маса одиниці об'єму матеріалу, включаючи пори і порожнини. Термін служби - період часу від початку експлуатації виробу до моменту виникнення граничного стану, зазначеного в технічній документації. Старіння - зміна фізико-хімічних, механічних властивостей та структури матеріалів при експлуатації або тривалому збереженні, що відбувається в матеріалах із підвищеним рівнем внутрішньої енергії. Деформованість - властивість твердих матеріалів змінювати форму або об’єм під дією механічного навантаження. Електричний опір - властивість матеріалу перешкоджати проходженню електричного струму. Електропровідність - властивість матеріалу проводити електричний струм під впливом незмінного в часі електричного поля.

Є чотири основні способи припинення горіння: ізоляції горючих речовин або окисника (повітря) від зони горінняохолодження горючих речовин або зони горіння розбавлення повітря чи горючих речовинхімічного гальмування (інгібування) реакції горіння

Вода — найбільш розповсюджена, дешева та легкодоступна вогнегасна речовина. Потрапляючи в зону горіння, вона інтенсивно охолоджує речовини, що горять, збиває своєю масою полум'я, змочує поверхню горючої речовини та, утворюючи водяну плівку, перешкоджає надходженню до неї кисню з повітря. Пара, що утворилася розбавляє повітря, знижуючи тим самим концентрацію кисню, що призводить до припинення горіння.

Не можна гасити водою об'єкти, устаткування, що знаходяться під напругою, оскільки вода є електропровідною. Вода вступає в хімічну реакцію з лужними, лужноземельними металами, їх карбідами, що може призвести до вибухів та збільшення пожежі. Не можна гасити водою легкозаймисті рідини бензин, гас, толуол та ін., оскільки вони спливають та продовжують горіти на поверхні води, збільшуючи тим самим осередок пожежі. Не можна гасити водою цінне устаткування, бібліотеки, музеїї і т. п. тому що, вода може викликати значне псування деяких матеріалів.

Піна широко застосовується для гасіння легкозаймистих рідин, її вогнегасна дія полягає в тому, що покриваючи поверхню речовини, яка горить, вона обмежує доступ горючих газів та парів у зону горіння, ізолює речовину від зони горіння та охолоджує найбільш нагрітий верхній шар речовини, перешкоджає доступу повітря. На практиці застосовують два види піни: хімічну (вогнегасники) та повітряно-механічну.

Не можна гасити піною в музеях, картинних галереях, архівах, приміщеннях з комп'ютер­ною технікою тощо

Інертні та негорючі гази (вуглекислий газ та азот) знижують концентрацію кисню в осередку пожежі та гальмують інтенсивність горіння в закритому приміщенні. Інертні та негорючі гази застосовуються, як правило, для гасіння легкозаймистих та горючих рідин, твердих речовин та матеріалів, устаткування під напругою, а також у випадках, коли застосування води чи піни не дає дієвого ефекту.

Вогнегасні порошки являють собою мілко подрібнені мінеральні солі з різними добавками. Вони характеризуються високою вогнегасною спроможністю та універсальністю щодо сфери застосування. Вогнегасні порошки можна використовувати для різно­манітних способів пожежогасіння, в тому числі для інгібування та подавлення горіння вибухом.

Пам'ятка про правила поведінки дітей при пожежіВ першу чергу, незважаючи ні на що, слід зберігати спокій і уважно слухати дорослих, які перебувають поряд. Якщо навколо дуже багато диму, необхідно закрити обличчя вологим носовою хустинкою або будь-якою тканиною. Слідуючи вказівкам дорослих, потрібно організовано покинути приміщення, що горить. Якщо ти сам вдома, обов'язково викликати пожежні служби за номером телефону «101». Покликати на допомогу будь-якого дорослого, якщо це можливо. Залишатися на видному місці, а не ховатися, щоб пожежники з легкістю могли помітити дитину. Якщо є можливість, негайно покинути приміщення через двері. У тому випадку, якщо шлях до дверей перегороджений, потрібно вийти на балкон і голосно кричати, щільно закривши за собою балконні двері. Стрибати з балкона без команди дорослого ні в якому разі не можна!101