Пожежонебезпечні властивості матеріалів і речовин. Майже у всіх виробництвах застосовуються речовини, які здатні займатися і горіти, а в деяких випадках - утворювати з повітрям вибухонебезпечні суміші. Горіння - бистропротекающая реакція окислення, що супроводжується виділенням тепла і (звичайно) світла. Хімічна реакція горіння завжди є складною і складається з ряду елементарних хімічних перетворень. Хімічне перетворення при горінні протікає одночасно з фізичними процесами: переносом тепла
і маси. Тому швидкість горіння завжди визначається як умовами тепло-і массопередачи, так і швидкістю протікання хімічних перетворень. Для виникнення горіння необхідна наявність: горючої речовини, окислювача і імпульсу. Імпульсом може бути: відкритий вогонь, іскра (електрична, статична чи від удару металевих предметів, блискавка, нагрівання речовини вище температури його самозаймання та ін.). Горючі речовини бувають у трьох агрегатних станах: твердому, рідкому і газоподібному (можливо і 4-е
стан речовини - плазма). При горінні твердих матеріалів горючою речовиною і повітря не перемішані, мають поверхню розділу, і горіння протікає в так званому дифузійному режимі, тобто швидкість реакції визначається швидкістю підвода (відведення) продуктів реакції (лімітуючим стадія - дифузія). Якщо молекули кисню добре перемішані з горючою речовиною - горіння визначається кінетикою хімічної реакції (обмін електронами), а режим - кінетичним.
Горіння такої суміші може відбуватися у вигляді вибуху. Причинами вибухів і пожеж можуть бути не тільки халатне і недбале поводження з відкритим вогнем, а й помилки в проектуванні, порушення технологічного процесу, несправність, перевантаження або неправильне влаштування електричних мереж, виробничого обладнання, розряди статичної електрики, несправність установок і систем. Показники пожежонебезпеки речовин
Пожежонебезпечні властивості матеріалів і речовин
Майже у всіх виробництвах застосовуються речовини, які здатні займатися і горіти, а в деяких випадках - утворювати з повітрям вибухонебезпечні суміші.
Горіння - бистропротекающая реакція окислення, що супроводжується виділенням тепла і (звичайно) світла.
Хімічна реакція горіння завжди є складною і складається з ряду елементарних хімічних перетворень. Хімічне перетворення при горінні протікає одночасно з фізичними процесами: переносом тепла і маси.
Тому швидкість горіння завжди визначається як умовами тепло-і массопередачи, так і швидкістю протікання хімічних перетворень.
Для виникнення горіння необхідна наявність: горючої речовини, окислювача і імпульсу. Імпульсом може бути: відкритий вогонь, іскра
(Електрична, статична чи від удару металевих предметів, блискавка, нагрівання речовини вище температури його самозаймання та ін.).
Горючі речовини бувають у трьох агрегатних станах: твердому, рідкому і газоподібному (можливо і 4-е стан речовини - плазма).
При горінні твердих матеріалів горючою речовиною і повітря не перемішані, мають поверхню розділу, і горіння протікає в так званому дифузійному режимі, тобто швидкість реакції визначається швидкістю підвода
(Відведення) продуктів реакції (лімітуючим стадія - дифузія).
Якщо молекули кисню добре перемішані з горючою речовиною - горіння визначається кінетикою хімічної реакції (обмін електронами), а режим -кінетіческім. Горіння такої суміші може відбуватися у вигляді вибуху.
Причинами вибухів і пожеж можуть бути не тільки халатне і недбале поводження з відкритим вогнем, а й помилки в проектуванні, порушення технологічного процесу, несправність, перевантаження або неправильне влаштування електричних мереж, виробничого обладнання, розряди статичної електрики, несправність установок і систем.
Показники пожежонебезпеки речовин
Пожежонебезпека речовин і матеріалів - сукупність їх властивостей, які характеризують їх здатність до виникнення і розповсюдження горіння.
Наслідком горіння може бути пожежа і вибух.
Перелік показників, що характеризують пожежо-вибухонебезпечність речовин наведено в табл. 1.
Пожежа як фактор техногенної катастрофи
Пожежа - це горіння поза спеціальним вогнищем, яке не контролюється і може привести до масового ураження і загибелі людей, а також до нанесення екологічного, матеріальної та іншої шкоди.
Горіння (це хімічна реакція окислення, що супроводжується виділенням теплоти і світла. Для виникнення горіння потрібна наявність трьох чинників: горючої речовини, окислювача і джерела загоряння. Окислювачами можуть бути кисень, хлор, фтор, бром, йод, окису азоту та інші .Крім того, необхідно щоб горюча речовина було підігрітий до певної температури і знаходилося в певному кількісному співвідношенні з окислювачем, а джерело загоряння мав певну енергію.
Найбільша швидкість горіння спостерігається в чистому кисні. При зменшенні вмісту кисню в повітрі горіння припиняється. Горіння при достатній концентрації окислювача називається повним. а при його нестачі - неповним.
Виділяють три основних види самоускоренія хімічної реакції при горінні: тепловою, ланцюговою і ланцюговий-теплової. Тепловий механізм пов'язаний зекзотермічностью процесу окислення і зростанням швидкості хімічної реакції з підвищенням температури. Ланцюгове прискорення реакції пов'язане з каталізом перетворень, яке здійснюють проміжні продукти перетворень. Реальні процеси горіння здійснюються, як правило, з комбінованого (ланцюговий-теплової) механізму.
Процес виникнення горіння поділяється на кілька видів.
Спалах (швидке згоряння горючої суміші, що не супроводжується утворенням стислих газів.
Займання (виникнення горіння під впливом джерела запалювання.
Запалення (займання, що супроводжується появою полум'я.
Самозаймання (явище різкого збільшення швидкості екзотермічних реакцій, що приводить до виникнення горіння речовини при відсутності джерела запалювання. Розрізняють декілька видів самозаймання:
- хімічне-від впливу на горючі речовини кисню, повітря, води або взаємодії речовин;
- мікробіологічне - відбувається при певній вологості і температури в рослинних продуктах (самозаймання зерна);
- теплове - внаслідок довгострокового впливу незначних джерел тепла (наприклад, при температурі 100 З тирса, ДВП і інші схильні до самозаймання).
Самозаймання (самозаймання, супроводжується появою полум'я.
Вибух - процес надзвичайно швидкого, під впливом зовнішнього джерела займання, хімічного перетворення речовини, що супроводжується виділенням газів і великої кількості тепла, що нагріває ці гази до високої температури, в результаті чого гази здійснюють роботу.
Вибухова здатність горючих газів, парів і пилу в повітрі зберігається в певних інтервалах їх концентрацій. Існують нижні і верхні концентраційні і температурні межі поширення полум'я.
Неможливість займання горючої суміші при концентрації нижче НКПРП пояснюється малою кількістю пального речовини і надлишком повітря. Чим менше коефіцієнт надлишку повітря, тим більше швидкість горіння і вище тиск парів при вибуху.
Верхній концентраційний межа поширення полум'я характеризується надлишком пального та малою кількістю повітря.
Чим нижче нижній концентраційний межа і більше концентраційна область розповсюдження полум'я, тим більшу пожежну небезпеку вони представляють.
У першому випадку вибух не відбувається через нестачу пального речовини, у другому - через нестачу повітря (кисню), необхідного для окислення горючої речовини.
Температура самозаймання - характеризує мінімальну температуру речовини, при якій відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних реакцій, який закінчується виникненням полум'яного горіння.
Температура спалаху (Твсп) - найменша температура конденсованої речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань над його поверхнею утворюються пари, які здатні спалахнути у повітрі при піднесенні до них зовнішнього джерела запалювання (полум'я або нагрітого до високої температури тіла). Сталий горіння при цьому не встановлюється внаслідок малої швидкості випаровування горючої рідини. Температура спалаху показує, при якій температурі речовина підготовлено до займання і стає вогненебезпечним у відкритому посуді.
Залежно від температури спалаху горючі рідини поділяються на: легкозаймисті (ЛЗР) з температурою спалаху не більше 61 ° С (в закритому тиглі) або не більше 66 ° С (у відкритому тиглі); пальне (ГР) з температурою спалаху парів вище, відповідно , 61 і 66 ° С.
ЛЗР в свою чергу діляться на три розряди: а) особливо небезпечні ЛЗР - що мають температуру спалаху від -18 ° C і нижче в закритому тиглі або - 13 ° С і нижче у відкритому; б) постійно небезпечні ЛЗР - що мають температуру спалаху вище -18 ° С до
+23 ° С в закритому тиглі або вище -13 ° С до + 27 ° С - у відкритому; в) небезпечні при підвищеній температурі ЛЗР. До даного розряду відносяться рідини з температурою спалаху більше + 23 ° С до + 61 ° С включно (в закритому тиглі) або понад + 27 ° С до + 66 ° С - у відкритому.
Температура займання (Твоспл) - найменша температура речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань воно виділяє горючі пари і гази з такою швидкістю, що при впливі на них джерела запалювання спостерігається здатність зайнятися при піднесенні зовнішнього джерела запалення.
Різниця між температурою спалаху і займання для ЛЗР становить
1-2 ° С, для ГР - до 10-15 ° С і більше.
Горіння супроводжується виділенням тепла, продуктів згоряння і світінням.
Для стійкого горіння необхідно, щоб теплоутворення при цьому процесі було більше тепловіддачі в навколишнє середовище. Якщо в результаті горіння утворюються гази, то горіння супроводжується полум'ям.
Процес займання горючих газів і рідин без піднесення до них відкритого вогню, а тільки під впливом зовнішнього впливу тепла називається самозаймання.
Температурні межі запалення (температури, при яких насичені пари речовини утворюють в цiй окисної середовищі концентрації, рівні відповідно нижнього і верхнього концентраційним меж займання рідин.
Горючими називаються речовини. здатні самостійно горіти після вилучення джерела загоряння.
За ступенем горючості речовини поділяються на: горючі (згоряє), важкогорючі (вогнестійкими) і негорючі (вогнетривкі).
До пальним відносяться такі речовини, які при запаленні стороннім джерелом продовжують горіти і після його видалення.
До трудногорючим відносяться такі речовини, які не здатні поширювати полум'я і світять лише в місці впливу джерела запалювання.
Негорючими є речовини, не займисті навіть при дії досить потужних джерел запалювання (імпульсів).
Горючі речовини можуть бути в трьох агрегатних станах: рідкому, твердому і газоподібному. Більшість горючих речовин незалежно від агрегатного стану при нагріванні утворює газоподібні продукти, які при змішуванні з повітрям, що містить певну кількість кисню, утворюють горючу середу. Горюча середовище може утворитися притонкодисперсному розпиленні твердих і рідких речовин.
З горючих газів і пилу утворюються горючі суміші при будь-якій температурі, в той час як тверді речовини і рідини можуть утворити горючі суміші тільки при певних температурах.
У виробничих умовах може мати місце освіта сумішей горючих газів або парів в будь-яких кількісних співвідношеннях. Однак ці суміші можуть бути тільки тоді, коли концентрація горючого газу або пари знаходиться між кордонами займистіконцентрацій.
Мінімальна концентрація горючих газів і парів в повітрі, при якій вони здатні загорятися і поширювати полум'я, званому нижнім межею займання.
Максимальна концентрація горючих газів і парів, при якій ще можливе поширення полум'я, називається верхнім межею займання.
Зазначені межі залежать від температури газів і парів: при збільшенні температури на 100 0С величини нижніх меж займання зменшуються на
8 (10%, верхніх (збільшуються на 12 (15%.
Пожежна небезпека речовини тим більше, чим нижче нижній і вище верхній межі займання і чим нижче температура самозаймання.
Пилу горючих і декого не горючих речовин (наприклад алюміній, цинк) можуть в суміші з повітрям утворити горючі концентрації.
Найбільшу небезпеку щодо вибуху являє зважена в повітрі пил.
Однак і осіла на конструкціях пил становить небезпеку не тільки з точки зору виникнення пожежі, а й вторинного вибуху, що викликається в результаті взвіхріванія пилу при первинному вибуху.
Мінімальна концентрація пилу в повітрі, при якій відбувається її загоряння, називається нижньою межею займання пилу.
Оскільки досягнення дуже великих концентрацій пилу в підвішеному стані практично нереально, термін "межа запалення" до пилу не застосовується.
Займання рідини може відбутися тільки в тому випадку, якщо над її поверхнею є суміш парів з повітрям у певному кількісному співвідношенні, що відповідає нижньому температурному межі займання.
Ландшафтні пожежі мають причинами виникнення необережне поводження з вогнем, порушення правил пожежної безпеки, удари блискавок, а також самозаймання торфу та сухої рослинності. Основними видами пожеж як стихійних лих, що охоплюють великі території, є:
1) лісові пожежі - некерований горіння рослинності, яке на площі лісу в посушливий час року:
- низові лісові пожежі характеризуються горінням лісової підстилки, надпочвенного покриву і підліску без захоплення крон дерев;
- верхові пожежі розвиваються, як правило, з низових і характеризуються горінням крон дерев;
- підземні (грунтові) пожежі виникають іноді як продовження лісових. Вони виникають на ділянках і торф'яними грунтами або мають потужний шар підстилки. Горіння відбувається повільно, беспламенно.
Підгоряють коріння дерев, які падають, утворюючи завали.
2) торф'яні пожежі найчастіше бувають у місцях видобутку торфу, виникають звичайно через неправильне поводження з вогнем, від розрядів блискавки або самозагорання. Торф горить повільно на всю глибину його залягання. Після вигоряння торфу утворюються пустоти, в які можуть провалюватися люди, тварини і техніка. Торф'яні пожежі охоплюють великі площі і важко піддаються гасінню.
3) степові (польові) пожежі виникають на відкритій місцевості при наявності сухої трави або дозрілих хлібів. Вони мають сезонний характер і частіше бувають влітку, рідше - навесні й практично відсутні взимку.
З метою попередження пожеж проводиться роз'яснювальна робота з населенням про недопущення розведення багать у лісі і дотримання запобіжних заходів при палінні і т.п. При попаданні в зону лісової пожежі необхідно з'ясувати напрям вітру, щоб визначити напрямок руху вогню і напрямок маршруту виходу з лісу. Виходити з лісу потрібно в навітряної напрямку і швидко.
При знаходженні в зоні пожежі рекомендується, якщо це можливо, зануритися в одязі в найближчому водоймищі. Вийшовши з нього, обернути голову мокрою сорочкою або чим-небудь іншим. Щоб уникнути вдихання гарячого повітря або диму потрібно дихати через мокру тканину повітрям, прилеглим до землі, і рухатися під прямим кутом до напрямку поширення вогню.
Основними способами боротьби з лісовими та степовими пожежами є: захлестиваніе кромки вогню, засипання його землею, заливання водою (хімікатами), створення загороджувальних і мінеральних смуг, пуск зустрічного вогню (отжиг).
Гасіння підземних пожеж здійснюється двома способами. При першому -вокруг торф'яної пожежі на відстані 8-10 м від його крайки риють траншею
(Канаву) глибиною до грунту або до рівня ґрунтових вод і наповнюють її водою. Другий спосіб полягає в пристрої навколо пожежі смуги, насиченою розчинами хімікатів.
Статистичні дані про пожежі
- коротке замикання 43
- перевантаження проводів / кабелів 13
- освіту перехідних опорів 5
Режим короткого замикання - поява в результаті різкого зростання сили струму, електричних іскор, частинок розплавленого металу, електричної дуги, відкритого вогню, запалав ізоляції.
Причини виникнення короткого замикання: помилки при проектуванні