Термічні негативні фактори середовища
Термічні негативні фактори реалізуються через зміни теплової енергії людей та матеріальних цінностей внаслідок впливу температур нагрітих та охо-лоджених предметів (поверхонь), температура відкритого полум'я, пожеж, хімі-чних реакцій, аномальних параметрів мікроклімату. Внаслідок дії підвищених температур у людини виникають опіки, тепловий удар, при дії понижених — обмороження, переохолодження організму. Основними небезпечними чинника-ми, що супроводжують дію термічних факторів є підвищена чи понижена тем-пература, токсичні продукти горіння, дим, понижена концентрація кисню та пі-двищена концентрація вуглекислого (СО2) і чадного (СО) газів. При вдиханні продуктів горіння, повітря з невеликим вмістом кисню (менше 14%), великим вмістом вуглекислого та чадного газу, втрачається координація рухів, розвива-ється отруєння. Непрямим негативним чинником при значних проявах терміч-них факторів, наприклад пожежі, є психологічний фактор, який призводить до збільшення матеріальних втрат та людських жертв.
Пожежа — позарегламентний процес знищування або пошкоджування во-гнем майна, під час якого виникають чинники, небезпечні для живих істот і до-вкілля (згідно з ДСТУ 2272:2006 ССБП. Пожежна безпека. Терміни та визна-чення основних понять).
Вогонь — швидке горіння, що супроводжується значним виділенням тепла та світла, полум'ям і димом. У вузькому значенні вогонь — це полум'я, сукуп-ність розпечених газів, що виділяються в результаті процесу горіння.
Запалювання — це стійке загоряння горючої речовини (парів і газів над ними) від місцевого нагрівання. Запалювання може спричинитися дотиком полум’я або розпеченого предмета. Для займання горючої рідини вона по-винна мати таку температуру, щоб концентрація її парів у повітрі над її повер-хнею була достатньою. Деревина або кам’яне вугілля спочатку розкладаються під дією нагрівання з утворенням горючих газів.
Горіння — це швидка екзотермічна хімічна реакція окислення горючої ре-човини киснем повітря або іншим окислювачем, яка супроводжується виділен-ням диму, тепла та виникненням полум’я або світінням. Для горіння потрібно, щоб його швидкість забезпечувала перевищення кількості тепла, яке виділяєть-ся, над теплом, що розсіюється в навколишньому просторі, а температура в зоні горіння була достатньою для підготовки горючої речовини до займання нових її частин. Для виникнення горіннянеобхідна одночасна наявність горючої речо-вини (тверда, рідка або газоподібна речовина, здатна окислюватись з виділен-ням тепла та випромінюванням світла), окислювача (кисень, хлор, фтор, сірка та ін. речовини, які при нагріванні або ударі мають здатність розкладатися з ви-діленням кисню) та джерела запалювання (вплив на горючу речовину та окис-лювач, що може спричинити загорання). При цьому, горюча речовина та окис-ник повинні знаходитися в необхідному співвідношенні один до одного і утво-рювати таким чином горючу суміш, а джерело запалювання повинно мати пев-ну енергію та температуру, достатню для початку реакції. Горючу суміш визначають терміном горюче середовище — це середовище, що здатне самостійно горіти після видалення джерела запалювання.
За продуктами горіння розрізняють такі види горіння:
1) повне, яке відбувається при достатній кількості окислювача (кисню), що забезпечує повне перетворення горючої речовини в його насичені оксиди. Про-дуктами повного горіння є вуглекислий газ (двооксид вуглецю), вода, азот, сірчаний ангідрид та ін.;
2) неповне, яке відбувається при недостатній кількості окислювача (кис-ню), що спричиняє окислення тільки частини горючої речовини. Залишок ро-зкладається з виділенням великої кількості диму. При неповному горінні утво-рюються горючі та токсичні продукти — чадний газ (оксид вуглецю), альде-гіди, смоли, спирти та ін.
За станом речовин, що вступають в реакцію окислення, виділяють:
1) гомогенне горіння, при якому речовини, що вступають в реакцію окислення, мають однаковий агрегатний стан — газо- чи пароподібний;
2) гетерогенне горіння, при якому початкові речовини, що вступають в реакцію окислення, знаходяться в різних агрегатних станах і наявна межа поділу фаз в горючій системі. Пожежі, переважно, характеризуються гетерогенним горінням.
Стадії розвитку горіння: виникнення, поширення та згасання полум’я.
Найбільш загальними властивостями горіння є здатність осередку полум’я пересуватися по всій горючій суміші шляхом передачі тепла або дифузії активних частинок із зони горіння в свіжу суміш. Звідси виникає й механізм поширення по-лум’я, відповідно тепловий та дифузійний. Проте, як правило, горіння проходить за комбінованим теплодифузійним механізмом.
За швидкістю поширення полум’я горіння поділяється на:
1) дефлаграційне горіння— швидкість полум’я в межах 2...7 м/с;
2) вибухове— надзвичайно швидке хімічне перетворення, що супроводжується виділенням енергії й утворенням стиснутих газів, здатних виконувати механічну роботу. Ця робота може призводити до руйнувань, які виникають при вибуху і обумовлені утворенням ударної хвилі — раптового стрибкоподібного зростання тиску. При цьому швидкість полум’я досягає сотень метрів за секунду;
3) детонаційне горіння— це горіння, яке поширюється із надзвуковою швид-кістю, що може сягати тисяч метрів за секунду. Виникнення детонацій поясню-ється стисненням, нагріванням та переміщенням незгорілої суміші перед фрон-том полум’я, що призводить до прискорення поширення полум’я і виникнення в суміші ударної хвилі, завдяки якій і здійснюється передача теплоти в суміші.
За походженням та зовнішніми особливостями виділяють такі форми горіння:
1) спалах — короткочасне інтенсивне згоряння обмеженого об’єму газоповіт-ряної суміші над поверхнею горючої речовини або пилоповітряної суміші, що супроводжується короткочасним видимим випромінюванням, але без уда-рної хвилі і стійкого горіння. Найменша температура, за якої пари утворю-ють з повітрям займисту суміш, називається температурою спалаху;
2) займання — початок горіння під впливом джерела запалювання;
3) спалахування — займання, що супроводжується появою полум’я;
4) самозаймання — початок горіння внаслідок самоініційованих екзотерміч-них процесів (фізичних, хімічних та біологічних), що відбуваються в самій горючій речовині без впливу джерела запалювання;
5) самоспалахування — самозаймання, що супроводжується появою полум’я;
6) тління — горіння без випромінювання світла, що, як правило, розпізнається за появою диму.
Вибух — дуже швидке перетворення речовини (вибухове горіння), що суп-роводжується виділенням великої кількості енергії та утворенням великої кіль-кості газів, які своїм тиском можуть спричинити руйнування. Гарячі газоподіб-ні продукти вибуху, стикаючись з повітрям, часто займаються, що може приз-вести і до пожежі. Найменшу і найбільшу концентрацію горючих парів, газів або пилу в повітрі, що утворюють вибухову суміш, називають відповідно ниж-ньою і верхньою межами вибуховості. За більшої, ніж верхня межа вибуховос-ті, концентрації парів вибух не виникне через нестачу кисню.