Всем нам практически ежедневно приходится сталкиваться с тем или иным проявлением процессом горения. В нашей статье мы хотим более подробно рассказать какие особенности включает в себя данный процесс с научной точки зрения.

Является основной составляющим процессом на пожаре. Пожар начинается с возникновения горения, его интенсивность развития как правило путь пройденный огнем, то есть скорость горения, а тушение заканчивается прекращением горения.

Под горением обычно понимают экзотермическую реакцию между горючим и окислителем, сопровождающуюся, по крайней мере, одним из трех следующих факторов: пламенем, свечением, дымообразованием. Из-за сложности процес­са горения указанное определение не является исчерпывающим. В нем не учтены такие важнейшие особенности горения, как быстрое протекание лежащей в его основе экзотермической реакции, ее самоподдерживающийся характер и способность к самораспространению процесса по горючей смеси.

Различие между медленной экзотермической окислительно-вос­становительной реакцией (коррозия железа, гниение) и горением заключается в том, что последняя протекает настолько быстро, что теплота производится быстрее, чем рассеивается. Это приводит к по­вышению температуры в зоне реакции на сотни и даже тысячи гра­дусов, к видимому свечению и образованию пламени. По сути так образуется пламенное горение.Если происходит выделение тепла но пламя при это отсутствует, то этот процесс называется тлением.И в том и в другом процессе происходит – аэрозоля полного или неполного сгорания ве­ществ. Стоит отметить, что при горении некоторых веществ пламени не видно, а также отсутствует и выделение дыма, к таким веществам относится водород. Слишком быстрые реакции (взрывчатое пре­вращение) также не входят в понятие горения.

Необходимым условием для возникновения горения является на­личие горючего вещества, окислителя (при пожаре его роль выпол­няет кислород воздуха) и источника зажигания. Для непосредственно­го возгорания необходимо наличие критических условий по составу горючей смеси, геометрии и температуре горючего материала, давле­нию и др. После возникновения горения в качестве источника зажи­гания выступает уже само пламя или зона реакции.

Например, метан способен окисляться кислородом с выделением тепла до метилового спирта и муравьиной кислоты при 500-700 К. Однако, чтобы реакция продолжилась, необходимо пополнение теп­лоты за счет внешнего подогрева. Горением это не является. При на­гревании реакционной смеси до температуры выше 1000 К скорость окисления метана возрастает настолько, что выделяющегося тепла становится достаточно для дальнейшего продолжения реакции, необ­ходимость в подводе теплоты извне исчезает, начинается горение. Та­ким образом, реакция горения, возникнув, способна сама себя поддер­живать. Это главная отличительная особенность процесса горения. Другая, связанная с ней особенность - способность пламени, являю­щегося зоной химической реакции, самопроизвольно распростра­няться по горючей среде или горючему материалу со скоростью, оп­ределяемой природой и составом реакционной смеси, а также услови­ями процесса. Это основной механизм развития пожара.

Типичная модель горения построена на реакции окисления органических веществ или углерода кислородом воздуха. Множество физических и химических процессов сопровождают горение. Физика это перенос тепла в систему. Окислительные и восстановительные реакции это составляющая природы горения со стороны химии. Отсюда из понятия горение вытекают самые разные химические превращения, включая разложение исходных соединений, диссоциации и ионизации продуктов.

Совокупность горючего вещества или материала с окислителем представляет собой горючую среду. В результате разложения горю­чих веществ под воздействием источника зажигания происходит об­разование газопаровоздушной реакционной смеси. Горючие смеси, которые по составу (соотношению компонентов горючего и окисли­теля) отвечают уравнению химической реакции, называются смесями стехиометрического состава. Они наиболее опасны в пожарном от­ношении: легче воспламеняются, интенсивнее горят, обеспечивая полное сгорание вещества, в результате чего выделяют максималь­ное количество теплоты.

Рис. 1. Формы диффузионных пламен

а – горение реактивной струи, б – горение разлитой жидкости, в – горение лесной подстилки

По соотношению количества горючего материала и объема окислителя различают бедные и богатые смеси: бедные содержат в изобилии окислитель, богатые - горючий материал. Минимальное количество окислителя, необходимое для полного сгорания единицы массы (объема) того или иного горю­чего вещества, определяется по уравнению химической реакции. При горении с участием кислорода требуемый (удельный) расход воздуха для большинства горючих веществ находится в пределах 4-15 м 3 /кг. Горение веществ и материалов возможно только при обусловленном содержании в воздухе их паров или газообразных продуктов, а также при концентрации кислорода не ниже заданного предела.

Так, для картона и хлопка самопотухание наступает уже при 14 об. % кис­лорода, а полиэфирной ваты - при 16 об. %. В процессе горения, как и в других химических процессах, обяза­тельны два этапа: создание молекулярного контакта между реаген­тами и само взаимодействие молекул горючего с окислителем с об­разованием продуктов реакции. Если скорость превращения исход­ных реагентов определяется диффузионными процессами, т.е. ско­ростью переноса (пары горючих газов и кислорода переносятся в зону реакции за счет градиента концентраций в соответствии с зако­нами диффузии Фика), то такой режим горения называется диффу­зионным. На рис. 1 приведены различные формы диффузионных пламен. При диффузионном режиме зона горения размыта, и в ней образуется значительное количество продуктов неполного сгора­ния. Если же скорость горения зависит только от скорости химиче­ской реакции, которая значительно выше скорости диффузии, то режим горения называется кинетическим. Ему свойственны более высокие скорости и полнота сгорания и как следствие высокие ско­рости тепловыделения и температура пламени. Этот режим имеет место в предварительно перемешанных смесях горючего и окисли­теля. Отсюда, если реагенты в зоне химической реакции находятся в одинаковой (обычно газовой) фазе, то такое горение называют го­могенным, при нахождении горючего и окислителя в зоне реакции в разных фазах - гетерогенным. Гомогенным является горение не только газов, но и , а также большинства твердых . Объясняется это тем, что в зоне реакции горят не сами материалы, а их пары и газообразные продукты разложе­ния. Наличие пламени является отличительным признаком гомоген­ного горения.

Примерами гетерогенного горения служат горение углерода, уг­листых остатков древесины, нелетучих металлов, которые даже при высоких температурах остаются в твердом состоянии. Химическая реакция горения в этом случае будет происходить на поверхности раздела фаз (твердой и газообразной). Отметим, что конечными про­дуктами горения могут быть не только оксиды, но и фториды, хлори­ды, нитриды, сульфиды, карбиды и др.

Характеристики процесса горения разнообразны. Их можно подразделить на следующие группы: форма, размер и структура пламе­ни; температура пламени, его излучательная способность; тепловы­деление и теплота сгорания; скорость горения и концентрационные пределы устойчивого горения и др.

Всем известно, что при горении образуется свечение которое сопровождает продукта горения.

Рассмотрим две системы:

• газообразная система
• конденсированная система

В первом случае при возникновении горения весь процесс будет происходить в пламени, во втором же случае часть реакций будет происходить в самом материале, либо его поверхности. Как упоминалось выше существуют газы которые могут гореть без пламени, но если рассматривать твердые вещества существуют также группы металлов которые также способны гореть без проявления пламени.

Часть пламени с максимальным значением, где происходят интенсивные превращения, называется фронтом пламени.

Теплообменные процессы и диффузия активных частиц из зоны горения которые являются ключевыми механизмами движения фронта пламени по горючей смеси.

Скорость распространения пламени принято разделять на:

• дефлаграционное (нормальное), протекаю­щее с дозвуковыми скоростями (0,05-50 м/с)
• детонационное, ког­да скорости достигают 500-3000 м/с.

Рис. 2. Ламинарное диффузионное пламя

В зависимости от характера скорости движения газового потока, создающего пламя, различают ламинар­ные и турбулентные пламена. В ламинарном пламени движение газов происходит в разных слоях, все процессы тепло-, массоообмена происходят путем мо­лекулярной диффузии и конвекции. В турбулентных пламенах про­цессы тепло-, массообмена осуществляются в основном за счет мак­роскопического вихревого движения. Пламя свечи - пример лами­нарного диффузионного пламени (рис. 2). Любое пламя высотой более 30 см будет уже обладать случайной газовой механической не­устойчивостью, которая проявляется видимыми завихрениями дыма и пламени.

Рис. 3. Переход ламинарного потока в турбулентный

Очень наглядным примером перехода ламинарного потока в тур­булентный является струйка сигаретного дыма (рис. 3), которая, поднявшись на высоту около 30 см, приобретает турбулентность.

При пожарах пламена имеют диффузионный турбулентный ха­рактер. Присутствие турбулентности в пламени усиливает перенос тепла, а смешивание влияет на химические процессы. В турбулент­ном пламени выше также скорости горения. Это явление делает затруднительным перенос поведения мелкомасштабных пламен на крупномасштабные, имеющих большую глубину и высоту.

Экспериментально доказано, что температура горения веществ в воздухе гораздо ниже температуры горения в атмосферной кислородной среде

В воздухе температура будет колебаться от 650 до 3100 °С, а в кислородной показатели температуры возрастут на 500-800 °С.

Механизмы возникновения и развития пожаров

Пожар – это неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Горение под контролем человека не является пожаром, если оно не наносит ущерба.

Несанкционированное возгорание, т. е. начало горения под воздействием источника зажигания, должно быть немедленно ликвидировано с использованием первичных средств пожаротушения (огнетушителей или пожарного водопровода). Однако руководителям учреждений образования необходимо помнить, что привлечение к тушению пожара даже обученных сотрудников небезопасно, а школьников – недопустимо.

Горение – это экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся по крайней мере одним из трех факторов: свечением, пламенем, появлением дыма; тление – беспламенное горение материала.

Самовозгорание – это возгорание в результате самоинициируемых экзотермических процессов; воспламенение – начало пламенного горения под воздействием источника зажигания. В отличие от возгорания воспламенение сопровождается только пламенным горением.

Горение возникает при наличии трех обязательных составляющих: горючего вещества, окислителя и источника зажигания.

Под термином горючее вещество подразумевается вещество, которое способно самостоятельно гореть после того, как будет удален внешний источник зажигания. Горючее вещество может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. Горючими веществами являются большинство органических веществ, ряд газообразных неорганических соединений и веществ, многие металлы и т. д. Наибольшую взрывопожарную опасность представляют газы.

Для воспламенения горючей жидкости над ее поверхностью сначала должна образоваться паровоздушная смесь. Горение жидкостей возможно только в паровой фазе; при этом поверхность самой жидкости остается сравнительно холодной. Среди горючих жидкостей выделяют класс наиболее опасных – легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ). К ЛВЖ относятся бензин, ацетон, бензол, толуол, некоторые спирты, эфиры и т. п.

Существует ряд веществ (газообразных, жидких или в твердом состоянии), которые способны самовоспламеняться при контакте с воздухом без предварительного нагрева (при комнатной температуре). Такие вещества называют пирофорными. К ним относятся: белый фосфор, гидриды и металлоорганические соединения легких металлов и др.

Существует также достаточно большая группа веществ, при контакте которых с водой или водяными парами, находящимися в воздухе, начинается химическая реакция, протекающая с выделением большого количества теплоты. Под действием выделяющейся теплоты происходит самовоспламенение горючих продуктов реакции и исходных веществ. К этой группе веществ относятся щелочные и щелочноземельные металлы (литий, натрий, калий, кальций, стронций, уран и др.), гидриды, карбиды, фосфиды указанных металлов, низкомолекулярные металлоорганические соединения (триэтила-люминий, триизобутилалюминий, триэтилбор) и др.

Горение твердого вещества происходит по более сложному механизму, в несколько стадий. При воздействии внешнего источника происходит прогрев поверхностного слоя твердого вещества, из него начинается выделение газообразных летучих продуктов. Этот процесс может сопровождаться или плавлением поверхностного слоя твердого вещества, или его возгонкой (образованием газов, минуя стадию плавления). При достижении определенной концентрации горючих газов в воздухе (нижнего концентрационного предела) они воспламеняются и посредством выделяющейся теплоты начинают сами воздействовать на поверхностный слой, вызывая его плавление и поступление в зону горения новых порций горючих газов и паров твердого вещества.

Рассмотрим в качестве примера древесину. При нагревании до 110 °C происходят высушивание древесины и незначительные испарения смолы. Слабое разложение начинается при 130 °C. Более заметное разложение древесины (изменение цвета) происходит при температуре 150 °C и выше. Образующиеся при 150–200 °C продукты разложения составляют в основном воду и углекислый газ, поэтому гореть не могут. При температуре выше 200 °C начинает разлагаться главная составная часть древесины – клетчатка. Газы, образующиеся при этих температурах, являются горючими, так как они содержат значительные количества окиси углерода, водорода, углеводородов и паров других органических веществ. Когда концентрация этих продуктов в воздухе станет достаточной, при определенных условиях произойдет их воспламенение.

Если горючее вещество при плавлении растекается, оно увеличивает очаг горения (например, каучук, резина, металлы и т. д.). В том случае, если вещество не плавится, кислород постепенно подходит к поверхности горючего и процесс приобретает форму гетерогенного горения (например, выжигание кокса). Процесс горения твердых веществ сложен и многообразен, он зависит от многих факторов (дисперсность твердого материала, его влажность, наличие пленки окислов на его поверхности и ее прочность, присутствие примесей и т. д.).

Более интенсивно (часто со взрывом) происходит возгорание мелкодисперсных металлических порошков и пылевидных горючих материалов (например, древесной пыли, сахарной пудры).

В качестве окислителя при пожаре наиболее часто выступает кислород, содержание которого в воздухе составляет около 21 %. Сильными окислителями являются перекись водорода, азотная и серная кислоты, фтор, бром, хлор и их газообразные соединения, хромовый ангидрид, перманганат калия, хлораты и другие соединения.

При взаимодействии с металлами, которые в расплавленном состоянии проявляют очень высокую активность, в роли окислителей выступают вода, двуокись углерода и другие кислородсодержащие соединения, которые в обычной практике считаются инертными.

Однако только наличия смеси горючего и окислителя еще недостаточно для начала процесса горения. Необходим еще источник зажигания. Для того чтобы произошла химическая реакция, необходимо появление достаточного количества активных молекул, их обломков (радикалов) или свободных атомов (еще не успевших объединиться в молекулы), которые обладают избыточной энергией, равной энергии активации для данной системы или превышающей ее.

Появление активных атомов и молекул возможно при нагреве всей системы, при локальном контакте газов с нагретой поверхностью, при воздействии пламени, электрического разряда (искра или дуга), локального нагрева стенки сосуда в результате трения или при введении катализатора и т. п.

Источником воспламенения может быть также внезапное адиабатическое (без теплообмена с окружающей средой) сжатие газовой системы или воздействие на нее ударной волны.

В настоящее время установлено, что механизм возникновения и развития реальных пожаров и взрывов характеризуется комбинированным цепочечно-тепловым процессом. Начавшись цепным путем, реакция окисления за счет ее экзотермичности продолжает ускоряться за счет тепла. В конечном счете критические (предельные) условия возникновения и развития горения будут определяться тепловыделением и условиями тепломассообмена реагирующей системы с окружающей средой.

Под механизмом прекращения горения понимают систему факторов, приводящих к окончанию процесса (реакции) горения.

Механизм прекращения горения может быть естественно обусловленным, когда он реализуется без участия человека (самоликвидация горения, например, в природе). Вместе с тем знание сути механизма прекращения горения позволяет целенаправленно использовать его как при ликвидации небольших очагов горения, так и при тушении пожаров.

Для прекращения горения необходимо выполнение хотя бы одного из следующих условий:

прекращение поступления в зону горения новых порций паров горючего;

прекращение поступления окислителя (кислорода воздуха); уменьшение теплового потока от факела пламени; уменьшение концентрации активных частиц (радикалов) в зоне горения.

Таким образом, возможными принципами (способами) тушения огня могут быть:

снижение температуры очага горения ниже температуры самовоспламенения или температуры вспышки горючего путем введения в пламя веществ, которые в результате испарения, сублимации или разложения забирают на себя некоторое количество теплоты (классическим веществом является вода);

уменьшение количества паров горючего, поступающего в зону горения, путем изоляции горючего вещества от воздействия факела очага горения (например, при помощи плотного покрывала);

снижение концентрации кислорода в газовой среде путем разбавления среды негорючими добавками (например, азотом, углекислым газом);

снижение скорости химической реакции окисления за счет связывания активных радикалов и прерывания цепной реакции горения, протекающей в пламени, путем введения специальных химически активных веществ (ингибиторов);

создание условий гашения пламени при прохождении его через узкие каналы между частицами огнетушащего вещества (эффект огнепреграждения);

срыв пламени в результате динамического воздействия струи огнетушащего вещества на очаг горения.

Как правило, процесс тушения имеет комбинированный характер. Так, пена оказывает изолирующее и охлаждающее воздействие, порошковые составы обладают ингибирующим, огнепреграждающим и динамическим действием.

Опасный фактор пожара (ОФП) – это фактор, воздействие которого может привести к людскому и (или) материальному ущербу. ОФП подразделяются на первичные и вторичные.

К первичным относятся:

пламя и искры;

повышенная температура окружающей среды; токсичные продукты горения и термического разложения; дым;

пониженная концентрация кислорода.

При оценке первичных ОФП необходимо помнить, что основными из них являются токсические продукты горения и термического разложения, представляющие собой раскаленную до 300–400 °C смесь высокотоксичных отравляющих веществ, парализующих органы дыхания человека за один-два вдоха. Статистика гибели людей на пожарах за 2003 г. показывает, что 77,7 % погибших были поражены именно этим ОФП, а в среднем за предыдущие годы этот показатель держится на уровне 80 %. При этом следует иметь в виду, что предельно допустимая повышенная температура окружающей среды также нормируется и составляет для человека 70 °C.

Динамика нарастания температуры продуктов горения при пожаре в помещении на выходе из него на высоте роста человека имеет следующие примерные параметры:

в течение первой минуты – примерно до 160 °C;

в течение второй минуты – примерно до 350 °C.

Следовательно, предельная температура продуктов горения достигается в помещении примерно за 2 минуты, что необходимо учитывать при эвакуации учащихся.

Один из важнейших ОФП – уменьшение содержания кислорода в газовой среде горящего помещения. В чистом воздухе его содержание достигает 27 %. В горящем здании за счет интенсивно протекающего горения содержание кислорода значительно снижается; его опасное значение находится в пределах 17 %. Это необходимо учитывать при использовании фильтрующих средств защиты органов дыхания, предназначенных для применения дежурными службами и другими лицами. То есть существует вероятность того, что человек на пожаре, защищенный, например, самоспасателем, может погибнуть не от токсических продуктов горения, а от недостатка кислорода в газовой среде горящего здания.

Тушение пожара – сложная профессиональная задача. Ее решение под силу только обученным и хорошо оснащенным пожарным подразделениям, которые всегда используют изолирующие средства защиты органов дыхания.

К вторичным ОФП можно отнести:

осколки, части разрушающихся механизмов, конструкций зданий и т. д.;

токсические вещества и материалы из разрушенных механизмов и агрегатов;

электрическое напряжение, вследствие потери изоляции токоведущими частями механизмов;

опасные факторы взрыва, возникающие в результате пожара; огнетушащие вещества.

В динамике развития пожара выделяют несколько основных фаз.

Первая фаза (до 10 мин.) – начальная стадия, включающая переход возгорания в пожар за время примерно в 1–3 минуты и рост зоны горения в течение 5–6 минут. При этом происходит преимущественно линейное распространение огня вдоль горючих веществ и материалов, что сопровождается обильным дымовыделением. На этой фазе очень важно обеспечить изоляцию помещения от поступления наружного воздуха, так как в некоторых случаях в герметичном помещении наступает самозатухание пожара.

Вторая фаза – стадия объемного развития пожара, занимающая по времени 30–40 минут. Характеризуется бурным процессом горения с переходом в объемное горение; процесс распространения пламени происходит дистанционно за счет передачи энергии горения на другие материалы.

Через 15–20 минут происходит разрушение остекления, резко увеличивается приток кислорода, максимальных значений достигают температура (до 800–900 °C) и скорость выгорания. Стабилизация пожара при максимальных его значениях происходит на 20–25 минутах и продолжается еще 20–30 минут. При этом выгорает основная масса горючих материалов.

Третья фаза – стадия затухания пожара, т. е. догорание в виде медленного тления, после которого пожар прекращается.

Анализ динамики развития пожара позволяет сделать следующие выводы.

Технические системы пожарной безопасности (сигнализации и автоматического тушения пожара) должны сработать до достижения максимальной интенсивности горения, а лучше – в начальной стадии пожара. Это позволит руководителю образовательного учреждения иметь запас времени, чтобы организовать мероприятия по защите людей.

Пожарные подразделения прибывают, как правило, через 10–15 минут после вызова, т. е. через 15–20 минут после возникновения пожара, когда он принимает объемную форму и максимальную интенсивность.

Пожарная безопасность

Анализ данных о пожарах на объектах образовательных учреждений РФ показывает, что количество пожаров остается высоким. Так, в 2002 г. был зарегистрирован 1121 пожар, погибло 28 человек, в том числе трое детей, а в образовательных учреждениях системы Минобразования России произошло 704 пожара и возгорания, в результате которых погибло два человека и нанесен материальный ущерб в сумме более 56 млн рублей. Основными причинами пожаров являлись:

неосторожное обращение с огнем;

нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования;

В апреле 2003 г. на объектах образовательных учреждений произошел ряд пожаров, приведших к групповой гибели людей.

7 апреля 2003 г. в 3 часа 10 минут (время московское) произошел пожар в здании Чочунской средней школы с. Сыдыбыл, Республика Саха (Якутия). В результате пожара полностью уничтожено огнем здание школы. На месте пожара погибло 22 человека, получили травмы и ожоги различной степени тяжести 32 человека.

10 апреля 2003 г. в 2 часа 19 минут (время московское) произошел пожар в школе-интернате для глухонемых детей в г. Махачкале, Республика Дагестан. В результате пожара погибло 28 воспитанников, госпитализировано на момент пожара 107 детей, спасено 130 человек.

23 ноября 2003 г. произошел пожар в общежитии Российского университета дружбы народов им. Патриса Лумумбы, в результате которого погибли 37 и пострадали более 170 человек.

Непрекращающиеся пожары в образовательных учреждениях свидетельствуют о недостаточно серьезном отношении к вопросам пожарной безопасности.

Под пожарной безопасностью понимают систему государственных и общественных мероприятий, направленных на охрану от огня людей и материальных ценностей.

Основными законодательными актами и нормативными правовыми документами в области пожарной безопасности являются:

Федеральный закон от 21 декабря 1994 г. № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» (в редакции Федерального закона от 27 декабря 1995 г. № 211-ФЗ);

Правила пожарной безопасности в РФ (ППБ 01–03);

ГОСТ ССБТ, СНиП, нормы пожарной безопасности и др.;

региональные документы – правила пожарной безопасности, законы о пожарной безопасности для конкретных регионов;

ведомственные (объектовые документы) – инструкции о мерах пожарной безопасности и действиях при пожаре.

В соответствии с Федеральным законом «О пожарной безопасности» (ст. 2) субъекты РФ вправе разрабатывать и утверждать в пределах своей компетенции нормативные документы по пожарной безопасности, не снижающие требований пожарной безопасности, установленных федеральными нормативными правовыми актами.

Правовое регулирование в области пожарной безопасности осуществляется через нормативные правовые акты, а нормативное регулирование – через нормативные документы.

Согласно ст. 20 Федерального закона «О пожарной безопасности» к нормативным документам по пожарной безопасности относятся стандарты, нормы и правила пожарной безопасности, инструкции и иные документы, содержащие требования пожарной безопасности.

Нормативные документы по стандартизации, которые принимаются федеральными органами исполнительной власти и устанавливают или должны устанавливать требования пожарной безопасности, подлежат обязательному согласованию с Государственной противопожарной службой. Порядок разработки, введения в действие и применения других нормативных документов по пожарной безопасности устанавливается Государственной противопожарной службой.

Пожарная безопасность состоит из двух основных направлений: профилактического предупреждения и тушения возникших пожаров.

Основной задачей современной пожарной безопасности является противопожарная профилактика, включающая следующие мероприятия:

устранение непосредственных или возможных причин пожаров (правильный и рациональный монтаж электрооборудования, отопления, запрещение пользования открытым огнем и курения в пожароопасных помещениях, запрещение хранения в необоснованных количествах горючих материалов и т. п.);

ограничение распространения возникшего пожара (сооружение противопожарных стен, преград, противопожарные занавеси, водяные завесы, местные преграды и т. д.);

создание безопасных условий для вынужденной эвакуации людей из здания (устройство эвакуационных путей и выходов, обеспечение свободного передвижения к ним, отсутствие решеток на окнах и т. п.);

обеспечение условий для тушения возможного огня (наличие подъездных путей и проходов к зданиям, наличие действующего пожарного водопровода, гидрантов, исправность наружных пожарных лестниц и изгородей на крыше и т. п.).

Второе направление пожарной безопасности включает в себя непосредственно тушение возникшего пожара и эвакуацию людей из загоревшегося здания.

Ответственность за пожарную безопасность организации возлагается на руководителей организации. Руководители организации обязаны назначить должностных лиц, ответственных за пожарную безопасность отдельных объектов. В обязанности руководителей организаций входит:

организация пожарной охраны объекта;

организация обучения работников правилам пожарной безопасности;

разработка перспективных планов внедрения систем пожаротушения и мероприятий по повышению уровня пожарной безопасности предприятия;

разработка инструкций о порядке работы с пожароопасными веществами и материалами, а также инструкций о соблюдении противопожарного режима и о действиях людей при возникшем пожаре и др.;

применение средств наглядной агитации по обеспечению пожарной безопасности и т. п.

В помощь пожарной охране на каждом предприятии организуются добровольные пожарные дружины и пожарно-технические комиссии.

Все организации, включая образовательные учреждения, должны располагать необходимыми первичными средствами пожаротушения и инвентарем (рис. 9).

Рис. 9. Правильно оборудованный щит с противопожарным инвентарем

Права и обязанности граждан в области пожарной безопасности

Граждане обязаны:

соблюдать требования пожарной безопасности;

иметь в помещениях и строениях, находящихся в их собственности (пользовании), первичные средства тушения пожаров и противопожарный инвентарь в соответствии с правилами пожарной безопасности;

при обнаружении пожаров немедленно уведомлять о них пожарную охрану;

до прибытия пожарной охраны принимать посильные меры по спасению людей, имущества и тушению пожаров;

оказывать содействие пожарной охране при тушении пожаров;

выполнять предписания, постановления и иные законные требования должностных лиц пожарной охраны.

Ответственность должностных и других лиц за соблюдение пожарной безопасности регулируется ст. 38 и 39 Федерального закона «О пожарной безопасности», а также УК РФ и другими кодексами РФ. При этом может налагаться дисциплинарная, административная, материальная или уголовная ответственность. Так, ст. 219 УК РФ предусматривает наложение штрафа от ста до двухсот минимальных размеров оплаты труда либо лишение свободы на различные сроки, лишение права занимать определенные должности за нарушение правил пожарной безопасности лицами, ответственными за их выполнение, если оно повлекло возникновение пожара, причинившего вред здоровью людей, крупный ущерб или иные тяжкие последствия.

Также предусматривается ответственность за уничтожение или повреждение имущества (ст. 167 и 168 УК РФ) в результате неосторожного обращения с огнем, за нарушение или невыполнение правил пожарной безопасности на предприятиях, в учреждениях, государственных и иных организациях.

В соответствии с ППБ 01–03 в каждой организации приказом должен быть установлен соответствующий их пожарной опасности режим, в том числе:

определены и оборудованы места для курения;

определены места и допустимое количество единовременно находящихся в помещении сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;

установлен порядок обесточивания электрооборудования в случае пожара и по окончании рабочего дня;

установлен порядок проведения временных огневых и пожароопасных работ;

установлен порядок осмотра и закрытия помещений после окончания работы;

определены действия работников при обнаружении пожара;

определен порядок и сроки прохождения противопожарного инструктажа и занятий по пожарно-техническому минимуму, а также назначены ответственные за их проведение.

Во всех производственных и административных, складских и вспомогательных помещениях на видных местах должны быть вывешены таблички с указанием номера телефона пожарной охраны.

Правила применения на территории предприятий открытого огня, проезда транспорта, допустимость курения и проведения пожароопасных работ устанавливаются общеобъектовыми инструкциями о мерах пожарной безопасности.

В зданиях и сооружениях (кроме жилых домов), при единовременном нахождении на этаже более 10 человек должны быть разработаны и вывешены на видных местах планы (схемы) эвакуации людей в случае пожара, а также предусмотрена система (установка) оповещения людей о пожаре.

Тушение пожаров

Существует классификация пожаров по характеристикам горючей среды, имеющая важное практическое значение при выборе типов первичных средств пожаротушения:

класс А – горение твердых веществ (древесина, бумага, текстиль, пластмассы);

класс В – горение жидких веществ;

класс С – горение газов;

класс Д – горение металлов и металлосодержащих веществ; класс Е – горение электроустановок.

Указанные классы пожаров предполагают целесообразные способы их тушения. Так, например, в зданиях и сооружениях применяются огнетушащие вещества.

Основные принципы и механизмы тушения пожаров рассмотрены выше.

При тушении пожара условно можно выделить периоды его локализации и ликвидации.

Пожар считается локализованным, когда: нет угрозы людям и животным; нет угрозы взрывов и обрушений; развитие пожара ограничено;

обеспечена возможность его ликвидации имеющимися силами и средствами.

Пожар считается ликвидированным, когда: горение прекращено;

обеспечено предотвращение его возникновения.

Указанные признаки локализации и ликвидации пожара необходимо знать должностным лицам учреждений образования для принятия при пожаре правильных решений.

К основным огнетушащим веществам относятся:

вода и ее растворы;

химические и воздушно-механические пены; газы.

Вода и ее растворы получила наибольшее применение из-за доступности, дешевизны и эффективности при доминирующем принципе охлаждения для прекращения горения. Необходимо иметь в виду, что недопустимо:

тушить водой электроустановки под напряжением;

применять воду при тушении горящих нефтепродуктов;

использовать воду при тушении химических веществ, вступающих с ней в реакции.

Кроме того, вода обладает высоким поверхностным натяжением, поэтому плохо смачивает твердые вещества, особенно волокнистые. Это свойство воды должно быть учтено при использовании на пожаре в образовательных учреждениях внутреннего пожарного водопровода. Для снижения недостатков воды как основного огнетушащего средства в нее добавляют различные присадки.

Вода используется также для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара. Тонкораспыленная вода эффективно тушит твердые материалы, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости.

Спринклерные установки представляют собой автоматические устройства тушения пожара водой. Их применяют в отапливаемых помещениях. Спринклерные установки состоят из системы водопроводных труб, проложенных под потолком, в которые ввинчиваются специальные головки (рис. 10). Головка закрыта клапаном, который удерживается легкоплавким припоем. Повышение температуры до 70–80 °C приводит к расплавлению припоя и открытию головки, из которой вода, разбрызгиваясь, поступает на очаг пожара. На каждые 12 м площади помещения устанавливается одна головка. Когда из спринклера начинает поступать вода, на пожарном посту появляется сигнал, указывающий место пожара. Спринклерные установки применяют для автоматического пожаротушения зданий и различного технологического оборудования в случаях, когда в качестве огнетушащего вещества допустимо применение воды и пены.

Рис. 10. Спринклерная установка а – схема установки: 1 – центробежный насос; 2 – водонапорный бак; 3 – питательный водопровод; 4 -магистральный водопровод; 5 – контрольный сигнальный клапан; 6 – сигнальное устройство; 7 – спринклерные оросители; 8 – распределительный водопровод; б – спринклерный ороситель: 1 – нарезной штуцер; 2 – рамка с розеткой; 3 – диафрагма; 4 – клапан; 5 – замок диафрагмы

Дренчерные установки также представляют собой систему трубопроводов, но головки этих установок в отличие от спринклерных постоянно открыты. Вода поступает при срабатывании специальных клапанов или при открывании задвижек ручным способом. Дренчерные установки используют на открытых площадях, в неотапливаемых помещениях для орошения больших площадей. Их применяют также для создания водяных завес.

Песок и землю с успехом применяют для тушения небольших очагов горения, в том числе проливов горючих жидкостей (керосин, бензин, масла, смолы и др.). Используя песок (землю) для тушения, нужно принести его в ведре или на лопате к месту горения. Насыпая песок главным образом по внешней кромке горящей зоны, стараются окружать песком место горения, препятствуя дальнейшему растеканию жидкости. Затем при помощи лопаты необходимо покрыть горящую поверхность слоем песка, который впитает жидкость.

Порошковые огнетушащие составы имеют разнообразный механизм прекращения горения, высокую эффективность и способны прекращать горение практически любого класса. Это определяет их широкое использование в огнетушителях. Но они имеют склонность к слёживанию, поэтому требуют в составе огнетушителей периодического встряхивания. Могут использоваться и для тушения электроустановок под напряжением.

Диоксид углерода (СО 2). Его твердая фракция при использовании в огнетушителях сразу переходит в газ, минуя жидкую фазу. Реализует несколько механизмов прекращения горения, очень эффективен. Рекомендуется для тушения электроустановок под напряжением; способен прекратить горение почти всех горючих материалов, за исключением металлического натрия, калия, магния и его сплавов.

Перечисленные огнетушащие вещества являются основными при использовании в образовательных учреждениях, хотя пожарные подразделения широко применяют и различные пены, обладающие уникальными свойствами.

При определении необходимого количества первичных средств пожаротушения необходимо учитывать следующие положения:

комплектование технологического оборудования огнетушителями осуществляется согласно требованиям паспортов на это оборудование или соответствующим правилам пожарной безопасности;

выбор типа и расчет необходимого количества огнетушителей рекомендуется производить в зависимости от их огнетушащей способности, предельной площади помещений, класса пожара и горючих веществ;

в общественных зданиях и сооружениях на каждом этаже должно размещаться не менее двух ручных огнетушителей;

при наличии нескольких небольших помещений одной категории пожарной опасности количество необходимых огнетушителей определяется с учетом суммарной площади этих помещений.

Так, ППБ 01–03 рекомендуют для общественных зданий площадью 800 м 2 использовать или четыре порошковых огнетушителя марки ОП-5, или два ОП-10, или четыре ОУ-2, или два ОУ-5. Предпочтительнее использовать огнетушители ОП-5 как наиболее эффективные по защищаемым площадям с дополнительным размещением огнетушителей ОУ-2 (ОУ-5) в компьютерных классах, т. е. там, где есть электроустановки под напряжением. Такой подход не противоречит требованиям Правил пожарной безопасности, а усиливает их с учетом особенностей учреждений образования.

Здания образовательных учреждений имеют различную пожарную устойчивость. Пониженную пожароустойчивость имеют здания старой постройки с пустотами в деревянных строительных конструкциях перекрытий и межкомнатных перегородок, а также здания с открытыми лестницами. Наличие пустот в строительных конструкциях затрудняет обнаружение пожара автоматическими средствами и создает угрозу его скрытого распространения на другие площади.

Обычно в зданиях старой постройки имеются главные парадные лестницы открытого типа, что существенно снижает их пожарную безопасность. Они должны отделяться от примыкающих коридоров и других помещений противопожарными перегородками, так как всегда существует тяга воздуха (дыма) в сторону открытых лестничных клеток.

При пожаре продукты горения распространяются вдоль лестниц открытого типа на верхние этажи здания, затем, образуя зону задымления, спускаются вниз, заполняя поэтажные коридоры. По этой причине открытые лестницы на три и более этажей в расчет эвакуации входить не могут. Более того, блокирование открытой лестницы опасными факторами пожара приводит к рассечению поэтажных коридоров и нарушает требование наличия двух эвакуационных выходов с каждого этажа. Поэтому следует дополнительно обсудить с органами государственной пожарной службы опасность каждого конкретного здания при различных вариантах возникновения пожара.

Результаты моделирования пожаров и оценка времени блокирования открытой лестницы ПФП показывают следующее: на 6-м и 5-м этажах оно составляет менее 200 с; на 4-м этаже – около 300 с; на 3-м этаже – около 500 с; на 2-м этаже – около 800 с.

При этом установлено, что время блокирования путей эвакуации ОФП через открытые проемы в коридорах и лестницах может составлять примерно от 3 до 6 минут в зависимости от места расположения очага пожара и этажа, а расчетное время эвакуации – от 2 до 5 минут. Это значит, что в случае запаздывания сигналов системы обнаружения и оповещения людей о пожаре возникает реальная угроза жизни людей в зданиях с низкой пожарной устойчивостью. Поэтому принятие решений и выполнение организационно-технических мер для обеспечения безопасности людей требуют чрезвычайно ответственного отношения, особенно в образовательных учреждениях.

3.2. Профилактика пожарной безопасности в образовательных учреждениях

Общие требования

Вековой опыт борьбы с огнем определяет следующие основные правила борьбы с пожарами:

необходимо применять все возможные меры для предупреждения возникновения пожара – меры пожарной профилактики;

если пожар уже возник, выполняются необходимые мероприятия для его локализации и полного прекращения (ликвидации) пожара – меры пожарной обороны или репрессии.

Эти правила обязательны и для борьбы с пожарами в образовательных учреждениях. В силу особенностей объекта для противопожарной защиты должны быть выработаны и продуманы специальные мероприятия и способы борьбы.

В ППБ 01–03 изложены следующие требования пожарной безопасности к территориям:

не разводить костры;

не использовать открытый огонь;

курить только в отведенных местах;

не ставить автомобили ближе чем на 15 м от здания, так как они могут мешать подъезду пожарной техники.

По окончании рабочего дня необходимо проводить осмотр помещения. При осмотре следует особо обращать внимание на выполнение следующих требований:

в помещениях произведена уборка;

корзины для сбора мусора должны быть пусты;

все электроприборы должны быть обесточены (штепсельные вилки вынуты из розеток);

окна и форточки должны быть плотно закрыты;

проходы и пространство у выходов из помещений должны быть свободны;

электроосвещение должно быть отключено;

входные двери должны быть закрыты на ключ;

автоматическая сигнализация должна быть включена и исправна;

первичные средства пожаротушения должны находиться в специально отведенных для них местах, доступ к ним должен быть свободен.

С целью предупреждения пожара в помещениях запрещается:

пользоваться нагревательными электроприборами для отопления помещений;

пользоваться электроприборами (электрочайниками, электрообогревателями и т. п.), потребляемая мощность которых превышает допустимую потребляемую мощность электросети;

включать в электросеть одновременно несколько электроприборов, суммарная потребляемая мощность которых превышает допустимую;

оставлять без присмотра по окончании рабочего дня любые электроприборы и устройства, находящиеся под напряжением;

включать электроприборы без стандартных штепсельных подключающих устройств;

пользоваться неисправными выключателями, розетками и штепсельными вилками (с разбитыми корпусами, обгоревшими и закопченными контактами, с незакрепленными искрящими и нагревающимися в месте контакта проводами);

производить монтаж и перемонтаж электросетей без соблюдения требований ПУЭ. Эти работы должны выполняться специалистами, имеющими допуск к работе с устройствами, находящимися под напряжением;

подключать к электросети неисправные электроприборы;

использовать для защиты электросети некалиброванные плавкие вставки или автоматические выключатели, ток срабатывания которых превышает максимально допустимое для данной электросети значение;

курить в рабочих кабинетах, учебных классах, туалетах, коридорах, производственных и складских помещениях, на лестницах, в учебных корпусах, на балконах общежитий; курение разрешается только в специально отведенных помещениях;

бросать на пол, в урны и мусоросборники непогашенные сигареты и спички;

приносить, хранить и использовать горючие и легковоспламеняющиеся жидкости, огнеопасные предметы и материалы, горючие газы;

хранить емкости с горючими, легковоспламеняющимися жидкостями, баллоны с горючими газами, горючие предметы на путях эвакуации (в коридорах, на лестничных клетках, в вестибюле, в тамбурах эвакуационных выходов), а также в подвалах, на чердаках, в технических помещениях (электрощитовых, вентиляционных камерах и т. п.);

загромождать мебелью, материалами и оборудованием пути эвакуации (коридоры, лестничные клетки, вестибюли, тамбуры эвакуационных выходов из здания), доступ к первичным средствам пожаротушения, электрораспределительным щитам и отключающим устройствам;

закрывать на трудно открываемые запоры двери эвакуационных выходов в период нахождения людей в здании;

использовать имеющиеся средства пожаротушения не по прямому назначению.

Для проведения мероприятий с массовыми скоплениями людей допускается использовать только помещения с не менее чем двумя эвакуационными выходами, без решеток на окнах. Ответственные за мероприятие обязаны не допускать заполнения помещений людьми сверх установленной нормы. При проведении мероприятий на сцене и в помещениях для зрителей должно быть организовано дежурство ответственных лиц, членов добровольной пожарной дружины или работников пожарной охраны предприятия.

Все образовательные учреждения подлежат автоматической противопожарной защите: оснащение установками автоматической пожарной сигнализации, автоматического пожаротушения, дымоудаления.

Знаки пожарной безопасности

В образовательном учреждении необходимо использовать установленные знаки пожарной безопасности (табл. 3).

Таблица 3

Знаки пожарной безопасности

Примеры знаков пожарной безопасности представлены на рис. 11–15.

Рис. 15. Указательные знаки: «Эвакуационный (запасный) выход», «Направление к эвакуационному выходу», «Дверь эвакуационного выхода», «Направление к эвакуационному выходу (по лестнице вниз)», «Разбей стекло»

Эвакуационные знаки устанавливаются в положениях, соответствующих направлению движения к эвакуационному выходу. Из-за отсутствия таких знаков человек может не найти эвакуационного выхода, что может привести к печальным последствиям.

Противопожарные инструктажи

Согласно Правилам пожарной безопасности все работники организаций должны допускаться к работе только после прохождения противопожарного инструктажа, а при изменении специфики работы проходить дополнительное обучение по предупреждению и тушению возможных пожаров в порядке, установленном руководителем организации.

Для изучения правил пожарной безопасности все работники образовательных учреждений должны проходить противопожарный инструктаж: вводный, первичный и повторный.

При проведении вводного инструктажа инструктируемые должны быть ознакомлены со следующими темами:

общие меры пожарной безопасности;

возможные причины возникновения пожаров и меры по их предотвращению;

практические действия в случае возникновения пожара.

Вводный инструктаж допускается проводить одновременно с инструктажем по охране труда (технике безопасности). О проведении вводного противопожарного инструктажа и поверке знаний производится запись в журнале регистрации вводного инструктажа с обязательными подписями инструктировавшего и инструктируемого.

Первичный инструктаж проводится непосредственно на рабочем месте. При этом инструктируемые должны быть ознакомлены:

с планом эвакуации и порядком действий в случае возникновения пожара;

с образцами всех имеющихся в образовательном учреждении первичных средств пожаротушения, оповещения людей о пожаре, а также со знаками безопасности, пожарной сигнализации и связи.

Повторный инструктаж все работники должны проходить не реже одного раза в шесть месяцев.

О проведении первичного и повторного инструктажей делается запись в журнале регистрации инструктажей по охране труда (технике безопасности).

Проведение противопожарного инструктажа в обязательном порядке должно сопровождаться практическим показом способов использования имеющихся средств пожаротушения.

Обеспечение эвакуации при пожаре

Для предотвращения воздействия на людей ОФП, организованного движения людей при эвакуации и выносе материальных ценностей в зданиях предусматриваются эвакуационные пути и выходы. Для каждого этажа издания составляется план эвакуации людей и материальных ценностей. Количество эвакуационных выходов из зданий, помещений и с каждого этажа зданий принимается на основании расчетов; обычно оно должно быть не менее двух. При составлении плана эвакуации принимается во внимание необходимое время эвакуации, категория производства и объем помещения. Требования к устройству путей эвакуации и эвакуационных выходов из зданий и помещений изложены в соответствующих СНиП. После утверждения плана эвакуации необходимо отработать его практически, включая подачу команд, вызов пожарных подразделений, оповещение о пожаре, открывание выходов и вывод людей из помещений.

В каждом образовательном учреждении разрабатывается и вывешивается на видном месте план эвакуации людей при пожаре.

В плане эвакуации должны быть отражены:

способы быстрого оповещения всех педагогов и учащихся о пожаре;

пути выхода школьников из горящих или находящихся под угрозой огня и дыма помещений;

запасные и основные выходы.

План эвакуации состоит из двух частей – графической и текстовой. В графической части показывается планировка этажей здания. Планы можно упрощать, изображая конструкции в одну линию, исключать небольшие помещения, не связанные с пребыванием людей. Но все эвакуационные пути и выходы должны быть обязательно показаны на плане.

Наименование помещений обозначают непосредственно на планах этажей либо все помещения нумеруют и прилагают пояснение к плану. Эвакуационные выходы и лестницы нумеруют. Это позволяет сохранить и упростить пояснительную записку к плану эвакуации. Двери на плане эвакуации показывают в открытом виде. Если при эксплуатации отдельные выходы закрыты, на плане эвакуации дверной проем изображают закрытым и отмечают местонахождение ключей с надписью: «Ящик с ключом от наружной двери».

На план наносят стрелки, указывающие маршруты движения людей исходя из наименьшего времени выхода и наибольшей надежности путей эвакуации.

Пути эвакуации делят на основные, которые обозначают сплошными зелеными линиями со стрелками, и резервные, которые обозначают пунктирными линиями со стрелками.

Практика показывает, что при пожаре не всегда удается вывести людей наружу через лестницы. Нередко люди спасаются, выходя на кровлю и в другие воздушные зоны. Если такие зоны имеются, то выходы на них показывают на плане эвакуации как резервные.

Кроме маршрутов движения, обозначают места нахождения ручных пожарных извещателей, огнетушителей, пожарных кранов, телефонов и другого пожарно-технического оборудования.

Графическую часть плана эвакуации в рамке под стеклом вывешивают на видном месте, обычно при входе на этаж. Текстовая часть плана эвакуации утверждается руководителем объекта и представляет собой таблицу, содержащую перечень действий при пожаре, порядок и последовательность действий, должности и фамилии исполнителей. Предписываемые действия должны быть тщательно продуманы и указаны конкретно.

Первое действие – вызов пожарной охраны. Для того чтобы вызов был четким, приводят текст вызова. Второе действие – объявление об эвакуации. Объявление должно делаться спокойно, но внушительным и повелительным тоном. Это может происходить по громкоговорящей системе оповещения, при этом по всему зданию транслируется заранее подготовленный текст.

При эвакуации учащихся из учреждения преподаватели обязаны:

подготовить детей к эвакуации: прекратить занятия, игры, прием пищи; при необходимости быстро одеть детей;

объявить порядок, направление движения и место сбора;

открыть двери в направлении движения в соответствии с планом эвакуации;

вывести детей;

закрыть дверь после вывода детей в целях уменьшения скорости распространения пожара по зданию;

собрать всех детей в предусмотренном планом эвакуации месте;

оказать при необходимости первую помощь пострадавшим;

проверить наличие детей по списку, результаты доложить руководителю образовательного учреждения, командиру прибывшего пожарного подразделения или руководителю тушения пожара.

До прибытия пожарных учащихся старших классов можно привлекать для оказания помощи учителям в организации эвакуации малышей: помочь их одеть, отвести в теплое помещение, вызвать «скорую помощь» для оказания медицинской помощи пострадавшим, выполнять другие отдельные поручения.

Каждое школьное здание должно иметь не менее двух эвакуационных выходов. В случае если один из них отрезан огнем, для спасения людей и имущества используется второй.

Двери на путях эвакуации должны открываться свободно и по направлению к выходу из здания. Запоры на дверях эвакуационных выходов должны обеспечивать людям, находящимся внутри здания, возможность их свободного открывания изнутри без ключа.

По согласованию с Государственной противопожарной службой МЧС России допускается закрывать запасные эвакуационные выходы на внутренний механический замок. В этом случае на каждом этаже здания назначается ответственный дежурный из числа обслуживающего персонала, у которого постоянно имеется при себе комплект ключей от всех замков на дверях эвакуационных выходов. Другой комплект ключей должен храниться в помещении дежурного по зданию. Каждый ключ в обоих комплектах должен иметь обозначение о принадлежности соответствующему замку.

Действия при пожаре

Исход любого пожара во многом зависит от того, насколько своевременно была вызвана пожарная помощь и приняты меры по эвакуации людей, от готовности всего обслуживающего персонала к действиям по тушению пожара. Поэтому каждый учитель, воспитатель должен хорошо знать и четко выполнять свои обязанности при возникновении пожара.

В практике не единичны случаи, когда пожар в первоначальной стадии бывает никем не замечен, огонь распространяется на большой площади, и тогда справиться с ним очень трудно. Бывает, что признаки горения или даже небольшой очаг пожара, т. е. пожар в начальной стадии его возникновения, обнаружены, но пожарную помощь не вызывают, а пытаются справиться с очагом возгорания своими силами при помощи первичных средств пожаротушения. Это не всегда удается, и пожар может принять большие размеры. Нередко пожарную помощь вызывают со значительным опозданием, затрачивая дорогое время на выяснение причины задымления или места возникновения пожара.

Во всех случаях независимо от размера пожара или загорания и даже при обнаружении хотя бы признаков горения (дыма, запаха горения резиновой изоляции проводов), необходимо немедленно вызвать пожарную помощь. Для этого следует подать сигнал тревоги для добровольной пожарной дружины (при ее отсутствии – позвонить в соседнюю дружину) и обязательно сообщить в ближайшую пожарную часть.

При вызове пожарной помощи по телефону необходимо четко назвать адрес учреждения, по возможности – место возникновения пожара, что горит и чему пожар угрожает (главным образом, какая угроза создается для людей), а также сообщить свою фамилию.

Вызвать пожарную охрану необходимо даже в том случае, когда пожар потушен своими силами, так как огонь может остаться незамеченным в скрытых местах (в пустотах деревянных перегородок, под полом и т. п.) и через некоторое время может разгореться вновь в еще больших размерах. Поэтому место пожара должно быть обязательно осмотрено специалистами пожарной охраны, которые подтверждает, что пожар действительно полностью ликвидирован.

После вызова пожарной помощи обеспечивается встреча пожарного подразделения. Для встречи пожарных выделяется специальное лицо из персонала учреждения. Встречающий должен четко проинформировать пожарных о сложившейся обстановке (все ли учащиеся и взрослые эвакуированы из горящего здания, если нет, то о степени угрозы учащимся и взрослым, сколько их осталось в здании, где они находятся, на каком этаже и в каких помещениях, как в эти помещения быстрее проникнуть). К моменту прибытия пожарной помощи желательно найти копию плана эвакуации или поэтажный план здания и передать его руководителю пожарного подразделения.

Кроме того, следует сказать, какие помещения охвачены огнем и куда огонь распространяется, а также о местах размещения наиболее ценного имущества, которое необходимо эвакуировать в первую очередь.

Одновременно с вызовом пожарной помощи необходимо без промедления приступить к подготовке, а в случае прямой угрозы – к непосредственной эвакуации людей из помещения.

При возникновении пожара в деревянном здании, где находятся учащиеся, эвакуация должна производиться немедленно из всего здания независимо от места и размера пожара в соответствии с заранее разработанным планом и особенностями развития пожара. Делать это нужно быстро и спокойно, принимая все меры для предотвращения паники.

При этом необходимо учитывать, что порядок вывода учащихся намечается в зависимости от места возникновения пожара и расположения выхода. В первую очередь эвакуация проводится из помещений, где в условиях возникшего пожара находиться опасно для жизни, а также из верхних этажей, причем первыми выводятся дети младших возрастов.

При эвакуации нельзя допускать скучивания ребят у выходов, а также возникновения паники.

Во время эвакуации нужно призывать к спокойствию. Все эвакуированные должны находиться под неослабным надзором. Для эвакуации надо использовать все выходы, в том числе не забывать о запасных, которыми в обычное время редко пользуются. В первую очередь для эвакуации с верхних этажей необходимо использовать лестничные клетки. Если лестница задымлена, надо быстро раскрыть или выбить стекла в окнах, находящихся на лестничной клетке, и дать приток свежему воздуху; двери помещений, откуда дым проникает на лестницу, плотно закрыть.

Если на внутренние лестницы проникает пламя или они уже охвачены огнем или очень задымлены, необходимо спасать учащихся через боковые окна и балконы с помощью стационарных и приставных лестниц. При этом следует плотно закрыть все неиспользованные для эвакуации балконные двери и окна, чтобы в помещение не проникал воздух, усиливающий огонь и направляющий дым в это помещение. Двери, ведущие в соседние помещения и коридор из помещения, где находятся учащиеся, во избежание проникновения дыма рекомендуется плотно закрыть, а щели в притворе и снизу двери заткнуть подручным материалом (шторы и т. п.), предварительно смочив их в воде.

Из задымленного помещения надо двигаться пригнувшись или ползком и держать голову ближе к полу, так как дым поднимается вверх, а внизу дыма меньше и легче дышать. Входя в сильно задымленное помещение, необходимо придерживаться стен и запоминать предметы по пути движения. Ориентироваться в задымленном помещении помогают направление настила досок и паркета пола, расположение окон, дверей и т. п.

По окончании эвакуации необходимо убедиться, что все учащиеся удалены из горящих и находящихся под угрозой огня помещений. Для этого нужно тщательно осмотреть все помещения, особенно задымленные, помня о том, что дети от испуга часто прячутся в укромные места (в темные углы, под столы, в шкафы, за шкафами и т. п.). Лица, ответственные за эвакуацию, должны лично убедиться в наличии полного состава каждой эвакуированной группы путем переклички по списку, выяснив тем самым, все ли спасены. Около выведенных из зданий учеников должен неотлучно находиться руководитель или учитель. Учащихся необходимо быстрее удалить от горящего здания в безопасное место, в установленный и заранее определенный пункт сбора. Это может быть клуб, столовая, административное здание, общежитие обслуживавшего персонала и т. п. Во всех случаях при тушении пожара необходимо действовать быстро, использовать все имеющиеся первичные средства пожаротушения, строго соблюдать правила безопасности.

Известно, что для возникновения горения необходимо наличие:
1. Горючего вещества
2. Окислителя
3. Источника зажигания (энергетический импульс)
Эти три составляющие часто называют треугольником пожара. Если исключить одну из них, то горение возникнуть не может. Это важнейшее свойство треугольника используется на практике для предотвращения и тушения пожаров.

Воздух и горючее вещество составляют систему, способную гореть, а температурные условия обуславливают возможность самовоспламенения и горения системы.

Наибольшая скорость горения получается при горении вещества в чистом кислороде, наименьшая (прекращение горения) – при содержании 14–15% кислорода.

Горение веществ может происходить за счет кислорода, находящегося в составе других веществ, способных легко его отдавать. Такие вещества называются окислителями. Приведем наиболее известные окислители.

· Бертолетова соль (KClO 3).

· Калийная селитра (KNO 3).

· Натриевая селитра (NaNO 3).

В составе окислителей содержится кислород, который может быть выделен путем разложения соли, например:

2 KClO 3 = 2KCl + 3 O 2

Разложение окислителей происходит при нагревании, а некоторых из них даже под воздействием сильного удара.

2. Продукты горения. Полное и неполное сгорание. Экологические аспекты процессов горения.

В процессе горения образуются продукты сгорания. Состав usшвисит от горящего вещества и условий горения. Продукты сгорания, за исключением окиси углерода, гореть не способны.

Дым, образующийся при горении органических веществ, содержит твердые частицы и газообразные продукты (углекислый газ, окись углерода, азот, сернистый газ и другие). В зависи­мости от состава веществ и условий их горения получается различный по содержанию дым. Дымы, образующиеся при горении разных веществ, отличаются не только составом, но цветом и запахом. По цвету дыма можно определить, какое вещество горит, хотя цвет дыма изменяется в зависимости от условий трения. При горении древесины дым имеет серовато-черный пнет; бумаги, сена, соломы - беловато-желтый; ткани и хлоп­ка- бурый; нефтепродуктов - черный и т. д.

Продукты горения – это газообразные, жидкие или твердые вещества, образующиеся в процессе горения. Состав продуктов сгорания зависит от состава горящего вещества и от условий его горения. Органические и неорганические горючие вещества состоят, главным образом, из углерода, кислорода, водорода, серы, фосфора и азота. Из них углерод, водород, сера и фосфор способны окисляться при температуре горения и образовывать продукты горения: СО, CO 2 , SO 2 , P 2 O 5 . Азот при температуре горения не окисляется и выделяется в свободном состоянии, а кислород расходуется на окисление горючих элементов вещества. Все указанные продукты сгорания (за исключение окиси углерода СО) гореть в дальнейшем больше не способны. Они образуются при полном сгорании, то есть при горении, которое протекает при доступе достаточного количества воздуха и при высокой температуре.

Углекислый газ или двуокись углерода (СО 2) – продукт полного горения углерода. Не имеет запаха и цвета. Горение магния, например, происходит в атмосфере углекислого газа по уравнению:

CO 2 +2 Mg = C + 2 MgO.

При концентрации углекислого газа в воздухе, превышающей 3-4.5%, нахождение в помещении и вдыхание газа в течение получаса опасно для жизни.

Оксид углерода или угарный газ (СО) – продукт неполного сгорания углерода. Этот газ не имеет запаха и цвета, поэтому особо опасен.

Сернистый газ (SO 2) – продукт горения серы и сернистых соединений. Бесцветный газ с характерным резким запахом.

Дым При горении многих веществ, кроме рассмотренных выше продуктов сгорания выделяется дым – дисперсная система, состоящая из мельчайших твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в каком-либо газе.

При неполном сгорании органических веществ в условиях низких температур и недостатка воздуха образуются более разнообразные продукты – окись углерода, спирты, кетоны, альдегиды, кислоты и другие сложные химические соединения. Они получаются при частичном окислении как самого горючего, так и продуктов его сухой перегонки (пиролиза). Эти продукты образуют едкий и ядовитый дым. Кроме того, продукты неполного горения сами способны гореть и образовывать с воздухом взрывчатые смеси. Такие взрывы бывают при тушении пожаров в подвалах, сушилках и в закрытых помещениях с большим количеством горючего материала. Рассмотрим кратко свойства основных продуктов горения.

Экологические аспекты процессов горения. Применение природного газа позволяет уменьшить загрязнение атмосферы оксидам серы, твердыми частицами и окисью углерода, однако в атмосферу поступает большое количество оксидов азота, окиси углерода и канцерогенных веществ (3,4-бенз(о)перен). Правильная организация горения, выбор рациональных способов сжигания позволяет свести к минимуму образование вредных веществ и выделение их в воздушный бассейн. Использование природного газа позволяет вести не только пассивную, но и активную борьбу за чистоту воздуха: использование установок для дожигания, использование выбросных газов для подачи в газовый горелки вместо соответствующего количества воздуха.

Экологические проблемы горения. Задача – не навредить при сжигании топлив. Негативные проявления:

Техногенное тепловыделение соизмеримо с компонентами теплового баланса атмосферы;

Акустический шум турбулентных пламен при работе авиационных и ракетных двигателей – загрязнитель окружающей среды.

Выброс вредных продуктов сгорания – окислов азота, окислов металлов, угарного газа (при высоких Тг), окислов серы, канцерогенных веществ – продуктов неполного пиролиза органических горючих, сажи, углекислого газа (при низких Тг) – является причиной: изменения оптических свойств атмосферы и уменьшения потока солнечного излучения, возникновения кислотных дождей, усиления «парникового эффекта», разрушения озонового слоя Земли, негативного воздействия на флору и фауну, здания и конструкции. Общий итог: глобальное потепление, климатические катастрофы (циклоны, бураны, смерчи, цунами, наводнения, засухи, сходы лавин, сели)..

3. Уравнения горения веществ в кислороде и на воздухе, методика их составления. Термодинамика процессов горения. Тепловые эффекты реакций горения.

Общее уравнение реакции горения любого углеводорода
C m H n + (m + n/4) O 2 = mCO 2 + (n/2) Н 2 O + Q (8.1)
где m, n - число атомов углерода и водорода в молекуле; Q - тепловой эффект реакции, или теплота сгорания.

Тепловой эффект (теплота сгорания) Q - количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кмоля, 1 кг или 1 м 3 газа при нормальных физических условиях. Различают высшую Q в и низшую Q н теплоту сгорания: высшая теплота сгорания включает в себя теплоту конденсации водяных паров в процессе горения (в реальности при сжигании газа водяные пары не конденсируются, а удаляются вместе с другими продуктами сгорания). Обычно технические расчеты обычно ведут по низшей теплоте сгорания, без учета теплоты конденсации водяных паров (около 2400 кДж/кг).
КПД, рассчитанный по низшей теплоте сгорания, формально выше, но теплота конденсации водяных паров достаточно велика, и ее использование более чем целесообразно. Подтверждение этому - активное применение в отопительной технике контактных теплообменников, весьма разнообразных по конструкции.
Для смеси горючих газов высшая (и низшая) теплота сгорания газов определяется по соотношению
Q = r 1 Q 1 + r 2 Q 2 + ... + r n Q n (8.2)
где r 1 , r 2 , …, r n - объемные (молярные, массовые) доли компонентов, входящих в смесь; Q 1 , Q 2 , …, Q n - теплота сгорания компонентов.
Процесс горения протекает гораздо сложнее, чем по формуле (8.1), так как наряду с разветвлением цепей происходит их обрыв за счет образования промежуточных стабильных соединений, которые при высокой температуре претерпевают дальнейшие преобразования. При достаточной концентрации кислорода образуются конечные продукты: водяной пар Н 2 О и двуокись углерода СО 2 . При недостатке окислителя, а также при охлаждении зоны реакции, промежуточные соединения могут стабилизироваться и попадать в окружающую среду.
Высокотемпературное горение углеводородов имеет весьма сложный характер и связано с образованием активных частиц в виде атомов и радикалов, а также промежуточных молекулярных соединений. В качестве примера приводятся реакции горения простейшего углеводорода - метана:

1. Н + О 2 -› ОН + О
СН 4 + ОН -› СН 3 + Н 2 О
СН 4 + О -› СН 2 + Н 2 О
2. СН 3 + О 2 -› НСНО + ОН
СН 2 + О 2 -› НСНО + О
3. НСНО + ОН -› НСО + Н 2 О
НСНО + О -› СО + Н 2 О
НСО + О 2 -› СО + О + ОН
4. СО + О -› СО 2
СО + ОН -› СО 2 + Н

Итог единичного цикла:
2СН 4 + 4О 2 -› 2СО 2 + 4Н 2 О

Термодинамика горения

Исходный состав горючей смеси характеризуется молярными или массовыми долями компонентов и начальными давлением и температурой. Если состав смеси подобран так, что при её сгорании и горючее, и окислитель полностью преобразуются в продукты реакции, то такая смесь называется стехиометрической. Смеси с избытком топлива называются богатыми , а с недостатком топлива - бедными . Степень отклонения состава смеси от стехиометрического характеризуется коэффициентом избытка топлива (англ. equivalenceratio ) :

где Y F и Y O - массовые доли топлива и окислителя соответственно, а (Y F /Y O) st - их отношение в стехиометрической смеси. В русскоязычной литературе используется также коэффициент избытка окислителя (или воздуха), обратный коэффициенту избытка топлива.

Адиабатическая температура горения смесей CH 4 с воздухом в зависимости от коэффициента избытка топлива. P = 1 бар, T 0 = 298,15 K.

Если горение происходит адиабатически при постоянном объёме, то сохраняется полная внутренняя энергия системы, если же при постоянном давлении - то энтальпия системы. На практике условия адиабатического горения приближённо реализуются в свободно распространяющемся пламени (без учёта теплопотерь излучением) и в других случаях, когда потерями тепла из зоны реакции можно пренебречь, например, в камерах сгорания мощных газотурбинных установок или ракетных двигателей.

Адиабатическая температура горения - это температура продуктов, достигаемая при полном протекании химических реакций и установлении термодинамического равновесия. Для термодинамических расчётов используются таблицы термодинамических функций всех компонентов исходной смеси и продуктов. Методы химической термодинамики позволяют рассчитать состав продуктов, конечное давление и температуру при заданных условиях сгорания. В настоящее время доступно много программ, способных выполнять эти расчёты .

Теплота сгорания - это количество теплоты, выделившейся при полном сгорании исходных компонентов, то есть до CO 2 и H 2 O для углеводородных топлив. На практике часть выделившейся энергии расходуется на диссоциацию продуктов, поэтому адиабатическая температура горения без учёта диссоциации оказывается заметно выше той, что наблюдается на практике .

Термодинамический расчёт позволяет определить равновесный состав и температуру продуктов, но не даёт никакой информации о том, с какой скоростью система приближается к равновесному состоянию. Полное описание горения требует знания механизма и кинетики реакций и условий тепло- и массообмена с окружающей средой.

4. Типы пламени и скорость горения. Теории горения: тепловая, цепная, диффузионная.

В общем случае скорость горения зависит от скорости смешения исходных компонентов в зоне прогрева и зоне реакции (для гетерогенных систем), от скорости химических реакций между компонентами, от скорости передачи тепла и активных частиц из зоны реакции к исходной системе. Нормальная скорость горения (и тем более форма фронта горения) зависит от условий течения свежей смеси и продуктов горения (особенно при горении в двигателях).

Поэтому в теории горения рассматривается несколько основных типов пламен. Они неодинаковы по своему научному и практическому значению и степени изученности. Неодинаковы параметры, представляющие наибольший интерес для данного типа пламени. Существенно отличается подход к теоретическому рассмотрению каждого типа пламени. Некоторые различия имеются и в экспериментальных методах.

Перечислим наиболее важные для теории горения типы пламен:

1) ламинарное пламя в гомогенной газовой смеси. К этому же типу относится пламя при горении летучих взрывчатых веществ;

2) ламинарное диффузионное пламя при горении струи горючего газа в окислительной атмосфере. К этому типу примыкает пламя при диффузионном горении жидкого горючего, налитого в цилиндрический сосуд, и т. п.;

3) пламя при горении капли жидкого горючего или частицы твердого горючего в окислительной атмосфере;

4) турбулентные пламена в гомогенных или в предварительно не смешанных газовых смесях;

5) пламя при горении нелетучих взрывчатых веществ, порохов и т. д. в тех случаях, когда существенную роль играет реакция в конденсированной фазе.

Коротко рассмотрим некоторые характеристики основных типов пламен в той мере, в какой это полезно для понимания закономерностей горения конденсированных смесей.

Предварительно следует остановиться на определении скорости горения . При ламинарном горении газовых смесей и гомогенных конденсированных систем большое принципиальное значение имеет понятие нормальной скорости горения (uн ). По определейию, uн равна скорости перемещения пламени относительно свежей смеси в направлении, перпендикулярном поверхности пламени в данной точке. Размерность uн в системе СИ - м/сек, однако для скорости горения эта единица пока употребляется редко и только для газовых систем. Обычно величину uн для газовых систем выражают в см/сек, а для конденсированных систем в мм/сек (если выражать скорость горения конденсированных систем в м/сек, то в обычном диапазоне давлений получаются очень малые дробные числа).

Для гомогенных конденсированных систем чаще всего измеряется скорость горения цилиндрических зарядов, горящих с торца, причем фронт горения полагается плоским (опыт показывает, что в большинстве случаев при наличии надлежащей оболочки это допущение справедливо, и искажения наблюдаются лишь на краях заряда). К тому же для твердых веществ (и достаточно вязких жидких веществ) исходное (твердое или жидкое) вещество неподвижно во время горения. Поэтому в данном случае нормальная скорость горения просто равна видимой скорости пламени (в лабораторной системе координат) и постоянна в различных точках заряда.

Горение

Горе́ние - сложный физико-химический процесс превращения компонентов горючей смеси в продукты сгорания с выделением теплового излучения, света и лучистой энергии. Описать природу горения можно как бурно идущее окисление .

Дозвуковое горение (дефлаграция) в отличие от взрыва и детонации протекает с низкими скоростями и не связано с образованием ударной волны . К дозвуковому горению относят нормальное ламинарное и турбулентное распространения пламени, к сверхзвуковому - детонацию .

Горение подразделяется на тепловое и цепное . В основе теплового горения лежит химическая реакция, способная протекать с прогрессирующим самоускорением вследствие накопления выделяющегося тепла. Цепное горение встречается в случаях некоторых газофазных реакций при низких давлениях .

Условия термического самоускорения могут быть обеспечены для всех реакций с достаточно большими тепловыми эффектами и энергиями активации .
Горение может начаться самопроизвольно в результате самовоспламенения либо быть инициированным зажиганием. При фиксированных внешних условиях непрерывное горение может протекать в стационарном режиме , когда основные характеристики процесса - скорость реакции , мощность тепловыделения, температура и состав продуктов - не изменяются во времени, либо в периодическом режиме , когда эти характеристики колеблются около своих средних значений. Вследствие сильной нелинейной зависимости скорости реакции от температуры, горение отличается высокой чувствительностью к внешним условиям. Это же свойство горения обусловливает существование нескольких стационарных режимов при одних и тех же условиях (гистерезисный эффект).

Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов: вспышка, возгорание, воспламенение, самовозгорание, самовоспламенение, взрыв и детонация. Кроме того, существуют и особые виды горения: тление и холоднопламенное горение. Вспышка - процесс мгновенного сгорания паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, вызванный непосредственным воздействием источника воспламенения. Возгорание - явление возникновения горения под действием источника зажигания. Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени. При этом вся остальная масса горючего вещества остается относительно холодной. Самовозгорание - явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций в веществе, приводящее к возникновению горения при отсутствии источника зажигания. Самовоспламенение - это самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени. В производственных условиях могут самовозгораться древесные опилки, промасленная ветошь. Самовоспламеняться может бензин, керосин. Взрыв - быстрое химическое превращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Беспламенное горение

В отличие от обычного горения, когда наблюдаются зоны окислительного пламени и восстановительного пламени , возможно создание условий для беспламенного горения. Примером может служить каталитическое окисление органических веществ на поверхности подходящего катализатора , например, окисление этанола на платиновой черни .

Твердофазное горение

Это автоволновые экзотермические процессы в смесях неорганических и органических порошков, не сопровождающиеся заметным газовыделением, и приводящие к получению исключительно конденсированных продуктов. В качестве промежуточных веществ, обеспечивающих массо-перенос, образуются газовые и жидкие фазы, не покидающие, однако, горящую систему. Известны примеры реагирующих порошков, в которых образование таких фаз не доказано (тантал-углерод).

Как синонимы используются тривиальные термины «безгазовое горение» и «твердопламенное горение».

Примером таких процессов служит СВС (самораспространяющийся высокотемпературный синтез) в неорганических и органических смесях.

Тление

Вид горения, при котором пламя не образуется, а зона горения медленно распространяется по материалу. Тление обычно наблюдается у пористых или волокнистых материалов с высоким содержанием воздуха или пропитанных окислителями .

Автогенное горение

Самоподдерживающиеся горение. Термин используется в технологиях сжигания отходов . Возможность автогенного (самоподдерживающегося) горения отходов определяется предельным содержанием балластирующих компонентов: влаги и золы. На основе многолетних исследований шведский учёный Таннер предложил для определения границ автогенного горения использовать треугольник-схему с предельными значениями: горючих более 25 %, влаги менее 50 %, золы менее 60 %.

См. также

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Горение" в других словарях:

Физико химический процесс, при котором превращение вещества сопровождается интенсивным выделением энергии и тепло и массообменом с окружающей средой. Горение может начаться самопроизвольно в результате самовоспламенения либо быть инициированным… … Большой Энциклопедический словарь

ГОРЕНИЕ, горения, мн. нет, ср. (книжн.). Действие и состояние по гл. гореть. Горение газа. Душевное горение. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Блеск, переливы, энтузиазм, сияние, игра, взлет, душевный подъем, подъем духа, сверкание, блистание, одержимость, огонь, страсть, огонек, воодушевление, поблескивание, вдохновение, увлеченность, живинка, увлечение, сгорание, подъем Словарь… … Словарь синонимов

Горение - ГОРЕНИЕ, химическое превращение, которое сопровождается интенсивным выделением тепла и тепло и массообменом с окружающей средой. Может начаться самопроизвольно (самовозгорание) или в результате зажигания. Характерное свойство горения способность… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Сложная хим. реакция, протекающая в условиях прогрессивного самоускорения, связанного с накоплением в системе теплоты или катализирующих продуктов реакции. При Г. могут достигаться высокие (до неск. тыс. К) темп ры, причём часто возникает… … Физическая энциклопедия

Горение – одно из интереснейших и жизненно необходимых для людей явлений природы. Горение является полезным для человека до тех пор, пока оно не выходит из подчинения его разумной воле. В противном случае оно может привести к пожару. Пожар - это неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Для предотвращения пожара и его ликвидации необходимы знания о процессе горения.

Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла. Для возникновения горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника зажигания.

Горючее вещество – это всякое твёрдое, жидкое или газообразное вещество, способное окисляться с выделением тепла.

Окислителями могут быть хлор, фтор, бром, йод, окислы азота и другие вещества. В большинстве случаев при пожаре окисление горючих веществ происходит кислородом воздуха.

Источник зажигания обеспечивает энергетическое воздействие на горючее вещество и окислитель, приводящее к возникновению горения. Источники зажигания принято делить на открытые (светящиеся) – молния, пламя, искры, накалённые предметы, световое излучение; и скрытые (несветящиеся) – тепло химических реакций, микробиологические процессы, адиабатическое сжатие, трение, удары и т. п. Они имеют различную температуру пламени и нагрева. Всякий источник зажигания должен иметь достаточный запас теплоты или энергии, передаваемой реагирующим веществам. Поэтому на процесс возникновения горения влияет и продолжительность воздействия источника зажигания. После начала процесса горения оно поддерживается тепловым излучением из его зоны.

Горючее вещество и окислитель образуют горючую систему , которая может быть химически неоднородной или однородной. В химически неоднородной системе горючее вещество и окислитель не перемешаны и имеют поверхность раздела (твёрдые и жидкие горючие вещества, струи горючих газов и паров, поступающих в воздух). При горении таких систем кислород воздуха непрерывно диффундирует сквозь продукты горения к горючему веществу и затем вступает в химическую реакцию. Такое горение называется диффузионным . Скорость диффузионного горения невелика, так как она замедляется процессом диффузии. Если горючее вещество в газообразном, парообразном или пылеобразном состоянии уже перемешано с воздухом (до поджигания его), то такая горючая система является однородной и процесс её горения зависит только от скорости химической реакции. В этом случае горение протекает быстро и называется кинетическим .

Горение может быть полным и неполным. Полное горение происходит в том случае, когда кислород поступает в зону горения в достаточном количестве. Если кислорода недостаточно для окисления всех продуктов, участвующих в реакции, происходит неполное горение. К продуктам полного горения относятся углекислый и сернистый газы, пары воды, азот, которые не способны к дальнейшему окислению и горению. Продукты неполного горения – окись углерода, сажа и продукты разложения вещества под действием тепла. В большинстве случаев горение сопровождается возникновением интенсивного светового излучения – пламенем.

Различают ряд видов возникновения горения: вспышка, возгорание, воспламенение, самовозгорание, самовоспламенение, взрыв.

Вспышка – это быстрое сгорание горючей смеси без образования повышенного давления газов. Количества тепла, которое образуется при вспышке, недостаточно для продолжения горения.

Возгорание – это возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Воспламенение – возгорание, сопровождающееся появлением пламени. При этом вся остальная масса горючего вещества остаётся относительно холодной.

Самовозгорание – явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций окисления в веществе, приводящее к возникновению его горения при отсутствии внешнего источника зажигания. В зависимости от внутренних причин процессы самовозгорания делятся на химические, микробиологические и тепловые. Химическое самовозгорание происходит от воздействия на вещества кислорода воздуха, воды или от взаимодействия веществ. Самовозгораются промасленные тряпки, спецодежда, вата и даже металлическая стружка. Причиной самовозгорания промасленных волокнистых материалов является распределение жировых веществ тонким слоем на их поверхности и поглощение кислорода из воздуха. Окисление масла сопровождается выделением тепла. Если образуется тепла больше, чем теплопотери в окружающую среду, то возможно возникновение горения без всякого подвода тепла. Некоторые вещества самовозгораются при взаимодействии с водой. К ним относятся калий, натрий, карбид кальция и карбиды щелочных металлов. Кальций загорается при взаимодействии с горячей водой. Окись кальция (негашеная известь) при взаимодействии с небольшим количеством воды сильно разогревается и может воспламенить соприкасающиеся с ней горючие материалы (например, дерево). Некоторые вещества самовозгораются при смешивании с другими. К ним относятся в первую очередь сильные окислители (хлор, бром, фтор, йод), которые, контактируя с некоторыми органическими веществами, вызывают их самовозгорание. Ацетилен, водород, метан, этилен, скипидар под действием хлора самовозгораются на свету. Азотная кислота, также являясь сильным окислителем, может вызывать самовозгорание древесной стружки, соломы, хлопка. Микробиологическое самовозгорание заключается в том, что при соответствующей влажности и температуре в растительных продуктах, торфе интенсифицируется жизнедеятельность микроорганизмов. При этом повышается температура и может возникнуть процесс горения. Тепловое самовозгорание происходит в результате продолжительного действия незначительного источника тепла. При этом вещества разлагаются и в результате усиления окислительных процессов самонагреваются. Полувысыхающие растительные масла (подсолнечное, хлопковое и др.), касторовая олифа, скипидарные лаки, краски и грунтовки, древесина и ДВП, кровельный картон, нитролинолеум и некоторые другие материалы и вещества могут самовозгораться при температуре окружающей среды 80 - 100 ?С.

Самовоспламенение - это самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени. Самовоспламеняться могут твёрдые и жидкие вещества, пары, газы и пыли в смеси с воздухом.

Взрыв (взрывное горение) - это чрезвычайно быстрое горение, которое сопровождается выделением большого количества энергии и образованием сжатых газов, способных производить механические разрушения.

Виды горения характеризуются температурными параметрами, основными из них являются следующие. Температура вспышки – это наименьшая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные кратковременно вспыхнуть в воздухе от источника зажигания. Однако скорость образования паров или газов ещё недостаточна для продолжения горения. Температура воспламенения – это наименьшая температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение. Температура самовоспламенения – это самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся воспламенением. Температура самовоспламенения у исследованных твёрдых горючих материалов и веществ 30 – 670 °С. Самую низкую температуру самовоспламенения имеет белый фосфор, самую высокую - магний. У большинства пород древесины эта температура равна 330 – 470 ?С.

Конспект по безопасности жизнедеятельности