Пожар как фактор техногенной катастрофы

Пожар как фактор техногенной катастрофы. Пожар – это горение вне специального очага, которое не контролируется и может привести к массовому поражению и гибели людей, а также к нанесению экологического, материального и другого вреда. Горение  это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделе-нием теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника загорания.

Окислителями могут быть кислород, хлор, фтор, бром, йод, окиси азота и другие. Кроме того, необходимо чтобы горючее вещество было нагрето до определенной температуры и находилось в определенном количественном соотношении с окислителем, а источник загорания имел определенную энергию. Наибольшая скорость горения наблюдается в чистом кислороде. При уменьшении содержания кислорода в воздухе горение прекращается. Горение при достаточной и надмерной концентрации окислителя называется полным, а при его нехватке – неполным.

Выделяют три основных вида самоускорения химической реакции при го-рении: тепловой, цепной и цепочно-тепловой. Тепловой механизм связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры. Цепное ускорение реакции связано с катализом превращений, которое осуществляют промежуточные продукты превращений. Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному (цепочно-тепловой) механизму.

Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов. Вспышка  быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образо-ванием сжатых газов. Возгорание  возникновение горения под воздействием источника зажига-ния. Воспламенение  возгорание, сопровождающееся появлением пламени. Самовозгорание  явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источ-ника зажигания.

Различают несколько видов самовозгорания : - химическое– от воздействия на горючие вещества кислорода, воздуха, воды или взаимодействия веществ; - микробиологическое – происходит при определенной влажности и температуры в растительных продуктах (самовозгорание зерна); - тепловое – вследствие долговременного воздействия незначительных источников тепла (например, при температуре 100 С тирса ,ДВП и другие склоны к самовозгоранию). Самовоспламенение  самовозгорание, сопровождается появлением пламе-ни. Взрыв  чрезвычайно быстрое (взрывчатое) превращение, сопровождаю-щееся выделением энергии с образованием сжатых газов.

Основными показателями пожарной опасности являются температура само-воспламенения и концентрационные пределы воспламенения. Температура самовоспламенения характеризует минимальную температуру вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

Температура вспышки  самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но ско-рость их образования еще недостаточна для последующего горения. По этой характеристике горючие жидкости делятся на 2 класса: 1) жидкости с tвсп  610 C (бензин, этиловый спирт, ацетон, нитроэмали и т.д.)  легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ); 2) жидкости с tвсп  610 C (масло, ма-зут, формалин и др.)  горючие жидкости (ГЖ). Температура воспламенения  температура горения вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигание возникает устойчивое горение.

Температурные пределы воспламенения  температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей.

Горючими называются вещества, способные самостоятельно гореть после изъятия источника загорания. По степени горючести вещества делятся на: горючие (сгораемые), трудно-горючие (трудносгораемые) и негорючие (несгораемые). К горючим относятся такие вещества, которые при воспламенении посто-ронним источником продолжают гореть и после его удаления. К трудногорючим относятся такие вещества, которые не способны распро-странять пламя и горят лишь в месте воздействия источника зажигания.

Негорючими являются вещества, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных источников зажигания (импульсов). Горючие вещества могут быть в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Большинство горючих веществ независимо от агрегатного состояния при нагревании образует газообразные продукты, которые при смешении с воздухом, содержащим определенное количество кислорода, образуют горючую среду.

Горючая среда может образоваться при тонкодисперсном распылении твердых и жидких веществ. Из горючих газов и пыли образуются горючие смеси при любой температуре, в то время как твердые вещества и жидкости могут образовать горючие смеси только при определенных температурах. В производственных условиях может иметь место образование смесей горючих газов или паров в любых количественных соотношениях. Однако взрывоопасными эти смеси могут быть только тогда, когда концентрация горючего газа или пара находится между границами воспламеняемых концентраций.

Минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называющееся нижним кон-центрационным пределом воспламенения. Максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение пламени, называется верхним концентрационным пределом воспламенения. Указанные пределы зависят от температуры газов и паров: при увеличении температуры на 100 0С величины нижних пределов воспламенения уменьшаются на 810 %, верхних  увеличиваются на 1215 %. Пожарная опасность вещества тем больше, чем ниже нижний и выше верхний пределы воспламенения и чем ниже температура самовоспламенения.

Пыли горючих и некоторых не горючих веществ ( например алюминий, цинк ) могут в смеси с воздухом образовать горючие концентрации. Наибольшую опасность по взрыву представляет взвешенная в воздухе пыль. Однако и осевшая на конструкциях пыль представляет опасность не только с точки зрения возникновения пожара, но и вторичного взрыва, вызываемого в ре-зультате взвихривания пыли при первичном взрыве.

Минимальная концентрация пыли в воздухе, при которой происходит ее загорание, называется нижним пределом воспламенения пыли. Поскольку достижение очень больших концентраций пыли во взвешенном состоянии практически нереально, термин "верхний предел воспламенения" к пылям не применяется. Воспламенение жидкости может произойти только в том случае, если над ее поверхностью имеется смесь паров с воздухом в определенном количественном соотношении, соответствующим нижнему температурному пределу воспламене-ния.