Концентрационные пределы воспламенения смесей горючих газов с окислителем
(например, с кислородом в воздухе).
Концентрационные пределы воспламенения – это область концентрации горючего газа в смеси, например, с воздухом, ограниченная снизу величиной Сmin и сверху величиной Сmаx , в которой возможно распространение горения на любое расстояние от источника зажигания (см. табл.1 и дополнение 2).
Таблица 1
| Горючее вещество | Концентрационные пределы в % по объему | Температура самовоспламенения, °С | |
| Сmin | Сmаx | ||
| Метан (СН4) | |||
| Пропан (С3Н8) | 2,3 | 9,5 | |
| Бензин | 0,8 | 5,5 | - |
Пояснение. Процентная концентрация по объёму (например, газа А в смеси газов А и В) определяется по формуле:
где V(A)-парциальный объём газа А в смеси, V(A)+V(B)- общий объём газовой смеси.
Классификация веществ по их способности к горению
Приведем одну из возможных классификаций веществ по их способности к горению
 |
Рассмотрим подробнее признаки, например, горючих веществ (табл.2)
Таблица 2
Признаки горючих веществ
| Группа горючих веществ | Признак |
| Трудно воспламеняющиеся | Нужен мощный источник воспламенения |
| Средней воспламеняемости | |
| Легко воспламеняющиеся (среди них легко воспламеняющиеся жидкости – ЛВЖ) | Воспламеняются от кратковременного действия источника зажигания с низкой энергией (пламя спички, искра, накалённый электропровод) |
Рассмотрим,наконец, признаки легковоспламеняющихся веществ по температуре вспышки:
27°С < Твспышки < 66°С – опасные при высокой температуре (у бензина Твспышки > 36 °С)
-13°С < Твспышки < 27°С – опасные (например, у этилового спирта Твспышки = 13°С)
Твспышки < - 13°С – особо опасные (например, у ацетона Твспышки = - 18°С)
Пожары, их профилактика и тушение
Пожар – неконтролируемое горение с материальным ущербом и человеческими жертвами. При пожаре выделяются токсичные продукты горения, температура повышается до 700 ÷ 1500 °С, возможны взрывы и разрушения.
Рассмотрим классификацию пожаров по признакам «что горит и чем тушить» (табл.3)
Таблица 3
Пять классов пожаров
| Класс пожара | Что горит | Чем тушить |
| А | Обычные горючие твёрдые материалы: дерево, уголь, бумага, текстиль, резина. | Хороши любые средства, но дешевле вода и пена |
| В | Горючие жидкости и плавящиеся при нагревании материалы: бензин, мазут, спирты, масла, лаки, синтетические материалы | Пеной, инертными газами, песком, сухими порошками, брезентом |
| С | Горючие газы: водород, газообразные углеводороды (СnНm), сероводород Н2S т.п. | Отрыв пламени взрывом на газовых и нефтяных скважинах. Отрыв пламени сильной струёй воды или негорючего газа. Разбавление воздуха инертными газами. |
| Д | Металлы и их сплавы | Порошковые составы, высыпаемые на горящую поверхность. Щелочные металлы тушат сухим песком, порошками СаСl2, MgO |
| E | Электроустановки под напряжением | Огнетушитель углекислотный, порошковые составы, галогеноводороды (все они не электропроводны) |
Причины гибели людей при пожарах
При достаточном количестве окислителя происходит полное сгорание горючего вещества. Например, органические вещества состава СmHn полностью сгорают на воздухе, выделяя СО2 и парообразную Н2О. Продукты реакции вода Н2О - не токсична, углекислый газ СО2 – не токсичен при концентрациях до 3% (концентрация СО2 в атмосферном воздухе 0,03%)
Однако, при недостатке окислителя происходит неполное сгорание. Например, при неполном сгорании дерева образуются вода, углекислый газ и еще букет токсичных веществ: угарный газ, альдегиды, кетоны, спирты и т.п. При пожарах, как правило, происходит неполное сгорание. Токсичные продукты неполного сгорания при пожарах и являются главной причиной гибели людей (наряду с высокой температурой). А неполное сгорание синтетических материалов, в составе которых есть атомы азота или галогены (материалы внутренней отделки помещений и мебели), приводит к образованию еще более токсичных веществ, например, цианидов.