Основные причины возникновения пожаров. Теоретические основы горения. Опасные факторы пожара

Основными причинами возникновения пожаров могут быть:

- нарушение противопожарного режима на Предприятии;

- нарушение правил хранения, использования, изготовления и транспортировки веществ и материалов;

- нарушение правил эксплуатации электрооборудования;

- конструктивные недостатки электрооборудования, теплогенерирующих агрегатов и устройств;

- неосторожное обращение с огнём.

Процесс горения, согласно теории М.М.Семенова - это цепная реакция самовоспламенения горючего вещества, когда ее молекулы вступают в реакцию, образуя активные центры. Через дальнейшую активацию возникают новые активные центры, что приводит к дальнейшему окислению новых порций горючего вещества.

Дополнением к теории цепной реакции процесса горения является теория, согласно которой молекулы горючего вещества из-за избытка теплоты, распадаются на атомы и радикалы, которые имеют повышенную химическую активные ость, что продолжает цепную реакцию, пока не выгорит весь объем горючего вещества. Продолжительность цепной реакции зависит от физико-химических свойств горючего вещества, количества кислорода и др. их факторов, обусловливающих протекание процесса горения.

Горение - это экзотермический процесс, охватывающий окислительно-восстановительные превращения веществ и (или) материалов и характеризуется наличием летучих продуктов и (или) светового излучения

Основой процесса горения является комплекс экзотермических окислительно-восстановительных реакций горючего вещества с окислителем Однако некоторые вещества (сжатый ацетилен, хлористый азот, озон) могут взрываться без кислорода с образованием тепла и пламени.

Процесс горения требует наличия трех компонентов: вещества, способного гореть; источника огня с необходимым запасом энергии горения, определенного количества окислителя.

Окислителем является кислород, в котором наиболее бурно происходят процессы горения. Окислителем могут быть вещества, такие как марганцовокислый калий КМn2О4 селитра КNО3, азотная кислота НМ03 и др.

При снижении концентрации кислорода в воздухе, интенсивность горения резко ослабляется, а при 14% горения большинства веществ уже прекращается.

Наиболее расширенными источниками огня являются: искры, механическое трение, аппараты огневого воздействия, адиабатическое сжатие, разряды статического электричества, химические реакции и т.д.

Для процесса горения в обычных условиях должно быть вещество способно гореть в одном из трех агрегатных состояниях: жидком, твердом, газообразном.

Горение может быть полным и неполным. При избыточном количестве кислорода в воздухе горение будет полным, при недостаточном количестве кислорода сгорания будет неполное.

В зависимости от скорости химической реакции, горение может происходить в виде: тления (скорость несколько см / с), собственно горения (несколько м / с), взрыва (сотни м / с) и детонационное (тысячи м / с).

В зависимости от скорости распространения пламени горение условно классифицируется как дефракционное, что происходит с дозвуковыми скоростями, или как детонационное, имеющая сверхзвуковые скорости.

Если горение возникает в замкнутом пространстве, то за счет теплопроводности и высокой температур несгоревший газ начинает неупорядоченно двигаться в смеси, увеличивая поверхность пламени, что приводит к в взрыва дефракционный характер.

Взрывное горение - это быстрое превращение вещества, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов.

В процессе дальнейшего распространения пламени усиливается сжатия несгоревшего газа перед фронтом пламени. Такое сжатие сопровождается образованием последовательных слабых ударных волн, которые затем объединяются в одну мощную ударную силу.

Когда температура в ударной волне становится достаточно высокой, возникает новый устойчивый режим, который называется - детонация, при которой передача теплоты осуществляется не путем медленного процесса теплопроводности, а поясом распространения ударной волны, в точке образования которой наступает резкий скачок давления до 20-30 КП.

Детонация - это горение, распространяющееся со скоростью, превышающей скорость звука (тысячи м / с).

В зависимости от скорости горение подразделяется на ламинарное и турбулентное. Ламинарное горения характеризуется послойным распространением фронта пламени по свежей горючей смеси, турбулентное - смешиванием слоев потока.

Если вещество образует с воздухом горючую смесь, она считается готовой к горению. Важной характеристикой горючей смеси является процентное соотношение горючего вещества и кислорода в воздухе. Горючие смеси в зависимости от соотношения топлива и окислителя бывают бедными или богатыми.

Горючие системы бывают химически однородными и неоднородными, а следовательно горение бывает гомогенным и гетерогенным, или кинетическим и диффузионным.

Гомогенное (кинетическое) горение - это горение заранее подготовленной смеси, в которой реагирующие вещества находятся в одном агрегатном состоянии (смеси горючих газов, паров, пыли с воздухом).

Гетерогенное (диффузионное) горение происходит тогда, когда горючее вещество и окислитель не перемешаны между собой, а процесс горения лимитируется диффузией кислорода в зону пламени Это бывает тогда, когда реагирующие вещественные вине находятся в разных агрегатных состояниях и между ними есть граница раздела фаз в горючей системе (жидкие и твердые горючие вещества) Большинство пожаров происходят путем гетерогенного диффузионного горения, которое л имитируется диффузией кислорода воздуха в очаг горения.

Время, в течение которого сгорает вся горючая смесь, состоит из времени, необходимого для появления контакта между горючим веществом и окислителем, и времени, в течение которого происходит химическая реакция окисления зависимых от соотношения составляющих этого времени осуществлена классификация, описанных выше видов горения.

ОПАСНЫЕ ФАКТОРЫ ПОЖАРА (ОФП) — факторы пожара, воздействие которых приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу. К таким факторам относятся (в скобках указаны предельные значения): температура окружающей среды (70°C); интенсивность теплового излучения (500 Вт/м2); содержание оксида углерода (0,1% об.); содержание диоксида углерода (6,0% об.); содержание кислорода (менее 17% об.) и др.

Основные ОФП: повышенная температура, задымление, изменение состава газовой среды, пламя, искры, токсичные продукты горения и термического разложения, пониженная концентрация кислорода. Величины параметров ОФП принято рассматривать прежде всего с точки зрения их вреда для здоровья и опасности для жизни человека при пожаре.

К вторичным проявлениям ОФП относятся:

- осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;

- радиоактивные и токсичные вещества и материалы, выпавшие из разрушенных аппаратов, оборудования;

- электрический ток, возникший в результате выноса напряжения на токопроводящие части конструкций и агрегатов;

- опасные факторы взрыва, произошедшего во время пожара.

В карточке учета пожара среди причин гибели людей при пожарах указываются также психические факторы, падение с высоты, паника и т. п. Особую опасность для жизни представляет токсичность продуктов горения полимерных материалов. Высокая коррозионная активность дыма наносит существенный ущерб радиоэлектронной аппаратуре, особенно при пожарах на АТС и подобных объектах.