Пожежі на машинобудівних підприємствах представляють велику небезпеку для працюючих і можуть заподіяти величезний матеріальний збиток. Питання забезпечення пожежної безпеки виробничих будівель і споруд має державний характер. Пожежна безпека може бути забезпечена заходами пожежної профілактики і активного пожежного захисту. Поняття пожежної профілактики включає в себе комплекс заходів, необхідних для запобігання виникненню пожеж або зменшення його наслідків. Під активною пожежної захистом розуміються заходи, щоб забезпечити успішну боротьбу з виникаючими пожежами або вибухонебезпечною ситуацією.
Оцінка пожежної небезпеки об'єктів грунтується на даних про пожежонебезпечні властивості обертаються на цих об'єктах речовин і матеріалів. Пожежна небезпека речовин і матеріалів визначається комплексом показників, що характеризують критичні умови виникнення та розвитку процесу горіння. У методах оцінки пожежної небезпеки, в основних напрямках профілактичної роботи щодо попередження пожеж, в активній пожежної захисту є загальні прийоми і положення, які і будуть розглянуті в даному розділі.
Горіння - це хімічна реакція окислення, що супроводжується виділенням великої, кількості тепла і зазвичай світінням. Для виникнення горіння потрібна наявність трьох чинників: горючої речовини, окислювача (зазвичай кисень повітря) і джерела загоряння (імпульсу). Окислювачем, крім того, можуть бути хлор, фтор, бром, йод, окисли азоту і т. Д.
Залежно від властивостей горючої суміші горіння може бути гомогенним і геторогенним. При гомогенному горінні вихідні речовини мають однакове агрегатний стан (наприклад, горіння газів).
Горіння твердих і рідких горючих речовин є гетерогенним.
Горіння диференціюється також за швидкістю поширення полум'я і залежно від цього параметра може бути дефлаграціонним (в межах декількох м / с), вибуховим (порядку десятка м / с) і детонаційними (тисячі м / с). Пожеж властиво дефлаграційне горіння.
Залежно від співвідношення пального та окислювача розрізняють процеси горіння бідних і багатих горючих сумішей. Бідними називаються суміші, що містять в надлишку окислювач. Їх горіння лімітується вмістом пального компонента. До багатих відносяться суміші з вмістом пального вище стехіометричного співвідношення компонентів. Горіння таких сумішей лімітується вмістом окислювача. Виникнення горіння пов'язано з обов'язковим самоускорением реакції в системі. Існують три основні види самоускорения хімічної реакції при горінні: тепловою, ланцюговою і комбінований - цепочечную-теплової. Тепловий механізм прискорення пов'язаний зекзотермічностью процесу окислення і зростанням швидкості хімічної реакції, з підвищенням температури за умови акумуляції тепла в реагує системі.
Ланцюгове прискорення реакції пов'язане з каталізом хімічних перетворень, які здійснюються проміжними продуктами перетворень, що володіють особливою хімічною активністю і званими активними центрами. Відповідно до ланцюгової теорією хімічний процес здійснюється не шляхом безпосередньої взаємодії вихідних молекул, а з допомогою осколків, що утворюються при розпаді цих молекул (радикали, атомарні частинки).
Реальні процеси горіння здійснюються, як правило, з комбінованого цепочечную-тепловому механізму.
Процес виникнення горіння поділяється на кілька, видів.
Спалах - швидке згоряння горючої суміші, що не супроводжується утворенням стислих газів.
Займання - виникнення горіння під впливом джерела запалювання.
Займання - загоряння, що супроводжується появою полум'я.
Самозаймання - явище різкого збільшення швидкості екзотермічних реакцій, що приводить до виникнення горіння речовини (матеріалу, суміші) при відсутності джерела запалювання. Сутність і відмінності процесу загоряння і самозаймання пояснені нижче.
Самозаймання - самозаймання, що супроводжується появою полум'я.
Вибух - надзвичайно швидке хімічне (вибухове) перетворення, що супроводжується виділенням енергії і утворенням стислих газів, здатних виробляти механічну роботу. Виникнення горіння речовини або матеріалу може статися при температурі навколишнього середовища нижче температури самозаймання. Ця можливість обумовлюється схильністю речовин або матеріалів до окислення і умовами акумуляції в них тепла, що виділяється при окисленні. Цей процес називається самозаймання, а здатність речовини і матеріалів піддаватися цьому процесу називається схильністю їх до самозаймання.
Таким чином, виникнення горіння речовин й матеріалів при впливі теплових імпульсів з температурою вище температури самозаймання (або самозаймання) характеризується як загоряння, а виникнення горіння при температурах нижче температури самозаймання відноситься до процесу самозаймання
Залежно від імпульсу процеси самозаймання поділяються на теплові, мікробіологічні та хімічні.
При оцінці пожежної небезпеки речовин і матеріалів необхідно враховувати їх агрегатний стан. Оскільки горіння, як правило, відбувається в газовому середовищі, то в якості показників пожежної небезпеки необхідно враховувати умови, при яких утвориться достатня для горіння кількість газоподібних горючих продуктів.
Основними показниками пожежної небезпеки, що визначають критичні умови виникнення та розвитку процесу горіння, є температура самозаймання та концентраційний межа запалення (або межа поширення полум'я).
Температура самозаймання характеризує мінімальну температуру речовини або матеріалу, при якій відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних реакцій, який закінчується виникненням полум'яного горіння. Мінімальна концентрація горючих газів і парів в повітрі, при якій вони здатні загорятися і поширювати полум'я, називається нижнім концентраційним межею займання; максимальна концентрація горючих газів і парів, при якій ще можливе поширення полум'я, називається верхнім межею займання. Область складів сумішей горючих газів і парів з повітрям, що лежать між нижньою і верхньою межами займання, називається областю займання.
До показників пожежної небезпеки, що характеризує критичні умови утворення достатньої для горіння газоподібних горючих продуктів випаровування або розкладання конденсованих речовин і матеріалів, відносяться температури спалаху і займання, а також температурні межі займання.
Температурою спалаху називається найнижча (в умовах спеціальних випробувань) температура горючої речовини, при якій над поверхнею утворюються пари і гази, здатні спалахувати в повітрі від джерела запалювання, але швидкість їх утворення ще не достатня для подальшого горіння. Користуючись цією характеристикою, всі горючі рідини за пожежною небезпекою можна розділити на два класи: до першого класу відносяться рідини з температурою спалаху до 45 ° С (бензин, етиловий спирт і т. Д.), Вони називаються легкозаймистими рідинами (ЛЗР). До другого класу відносяться рідини з температурою спалаху вище 45 ° С (масло, мазут), вони називаються горючими рідинами (ГР).
Температура займання - температура горючої речовини, при якій вона виділяє горючі пари і гази з такою швидкістю, що після займання їх від джерела запалювання виникає стійке горіння.
Концентраційні межі запалення непостійні і змінюються від ряду факторів. Найбільший вплив на зміну меж займання надають потужність джерела запалення, домішка інертних газів і парів, температура і тиск горючої суміші.
Концентрація насичених парів рідини знаходиться в певній взаємозв'язку з її температурою. Використовуючи цю властивість, можна концентраційні межі запалення насичених парів висловити через температуру рідини, при якій вони утворюються.
Температурні межі займання - це температури, при яких насичені пари речовини утворюють в цiй окисної середовищі концентрації, рівні відповідно нижнього температурного і верхньому температурному займання рідин, інакше званим температурою спалаху, про яку говорилося вище.
Здатністю утворювати з повітрям займисті з великою швидкістю (вибухонебезпечні) суміші мають також зважені в повітрі пилу багатьох твердих горючих речовин. Та мінімальна концентрація пилу в повітрі, при якій відбувається її загоряння, називається нижньою межею займання пилу. Оскільки досягнення дуже великих концентрацій пилу в підвішеному стані практично нереально, термін «межа запалення» до запал ям не застосовується.
Пожежонебезпека речовин характеризується лінійної (вираженої в см / с) і масової (г / с) швидкостями горіння (поширення полум'я) і вигоряння (г / м2 * с або см / с), а також граничним вмістом кисню, при якому ще можливе горіння. Для звичайних горючих речовин (вуглеводнів і їх похідних) це граничний вміст кисню становить 12-14%, для речовин з високим значенням верхньої межі запалення (водень, сірковуглець, окис етилену та ін.) Граничний вміст кисню становить 5% і нижче.
Крім перерахованих параметрів для оцінки пожежної небезпеки важливо знати ступінь горючості речовин. Залежно від цієї характеристики речовини і матеріали поділяються на горючі, важкогорючі і негорючі.
До пальним відносяться такі речовини і матеріали, які при запаленні стороннім джерелом продовжують горіти і після його видалення. До трудногорючим відносяться такі речовини, які не здатні поширювати полум'я і світять лише в місці впливу імпульсу; негорючими є речовини і матеріали, не займисті навіть при дії досить потужних імпульсів.
Корисна інформація: