Классификация пожаров и характеристика горючих веществ

Введение

Пожары  наносят  громадный  материальный  ущерб  и   в   ряде   случаев сопровождаются гибелью людей. Поэтому защита от пожаров  является  важнейшей обязанностью каждого  члена  общества  и  проводится  в  общегосударственном масштабе.

    Противопожарная   защита   имеет   своей   целью   изыскание   наиболее эффективных,   экономически   целесообразных   и   технически   обоснованных способов и средств предупреждения пожаров  и  их  ликвидации  с  минимальным ущербом при наиболее рациональном использовании сил  и  технических  средств тушения.

     Для успешного тушения пожара необходимо применение наиболее подходящего огнетушащего вещества, вопрос о выборе которого должен быть решен практически мгновенно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1. Классификация пожаров

     Задача тушения пожара значительно облегчается введением классификации пожаров и подразделением их на четыре типа, или класса, обозначаемых латинскими буквами А, В, С, D. В каждый класс включены пожары, связанные с загоранием материалов, имеющих одинаковые свойства при горении и требующих применения одних и тех же огнетушащих веществ. Поэтому для успешной борьбы с пожаром совершенно необходимо знание этих классов, а также характеристик горючести материалов.

     Классификация пожаров имеет  несколько стандартов, например: ISO 3941 (стандарт Международной организации  стандартов) и стандарт NFPA10 (National Fire Protection Association). Здесь приводится последний.

     Пожары класса А — это пожары, связанные с горением твердых (образующих золу) горючих материалов, которые могут быть потушены с помощью воды и водных растворов. К таким материалам относятся: древесина и древесные материалы, ткани, бумага, резина и некоторые пластмассы.

     Пожары класса В - это пожары, вызванные горением воспламеняющихся или горючих жидкостей, воспламеняющихся газов, жиров и других подобных веществ. Тушение этих пожаров осуществляют прекращением поступления кислорода к огню или предотвращением выделения горючих паров.

     Пожары класса С - это пожары, возникающие при воспламенении находящегося под напряжением электрооборудования, проводников или электроустройств. Для борьбы с такими пожарами используют огнетушащие вещества, не являющиеся проводниками электричества.

     Пожары класса D - это пожары, связанные с возгоранием горючих металлов: натрия, калия, магния, титана или алюминия и др. Для тушения таких пожаров используют теплопоглощающие огнетушащие вещества, например некоторые порошки, не вступающие в реакцию с горящими металлами.

1.1 Пожары класса А

     Древесина и древесные материалы. В связи с широким применением древесина очень часто является основным горючим материалом. Древесные материалы содержат переработанную древесину или древесное волокно. К ним  относятся некоторые виды изоляции, отделочные плиты подволоков, фанера и обшивка, бумага, картон и оргалит.

     Свойства древесины и древесных материалов зависят от конкретного их типа. Однако все эти материалы горючи, при определенных условиях обугливаются, тлеют, воспламеняются и горят. Их самовоспламенения, как правило, не происходит. Для загорания обычно требуется такой источник воспламенения, как искра, открытое пламя, горячая поверхность, тепловое излучение. Но в результате пиролиза древесина может превращаться в древесный уголь, температура воспламенения которого ниже температуры воспламенения самой древесины.

     Древесина состоит в основном из углерода, водорода и кислорода, а также небольших количеств азота и других элементов. В сухом состоянии основную ее массу составляет целлюлоза. Среди других компонентов сухой древесины следует отметить сахар, смолы, минеральные вещества (из которых при горении древесины образуется зола).

     Характеристики горючести. Температура воспламенения древесины зависит от таких факторов, как размер, форма, содержание влаги и сорт. Как правило, температура самовоспламенения древесины около 200°С, но принято считать, что 100 С - это максимальная температура, воздействию которой можно подвергать древесину в течение длительного времени, не опасаясь ее самовоспламенения.

     Скорость сгорания древесины и древесных материалов в значительной степени зависит от конфигурации изделий из них, количества окружающего ее воздуха, содержания влаги и других факторов. Но для полного сгорания древесины под воздействием теплоты должны выделиться пары.

     Медленно развивающийся пожар или источник теплового излучения может постепенно передать достаточное количество энергии для начала пиролиза изделий из древесины на переборках и подволоках. Выделяющиеся при этом горючие пары будут смешиваться с окружающим воздухом. Когда эта смесь окажется в диапазоне воспламеняемости, от любого источника воспламенения почти мгновенно может произойти возгорание всей массы. Данное состояние называется общей вспышкой. По большинству твердых горючих материалов пламя продвигается медленно. Прежде чем пламя может распространиться, из твердого горючего материала должны выделиться горючие пары, которые затем в определенной пропорции перемешиваются с воздухом.

     Громоздкие твердые материалы с небольшой площадью поверхности (например, толстые бревна) горят медленнее, чем твердые материалы, имеющие меньшую толщину, но большую площадь поверхности (например, листы фанеры). Твердые материалы в виде стружек, опилок и в пылевидной форме горят быстрее, поскольку суммарная площадь поверхности отдельных частиц очень велика. Как правило, чем больше толщина горючего материала, тем больше нужно времени для выхода паров в воздух и тем дольше он будет гореть. Чем больше площадь поверхности, тем быстрее горит твердый материал, так как значительная площадь позволяет горючим веществам выделяться с большей скоростью и быстро перемешиваться с воздухом.

     Продукты сгорания. При горении древесины и древесных материалов образуется водяной пар, теплота, двуокись и окись углерода. Кроме того, при горении древесины образуются альдегиды, кислоты и различные газы. Эти вещества сами по себе или в сочетании с водяным паром могут, как минимум, оказывать сильное раздражающее воздействие. Вследствие токсичности большинства этих газов при работе в зоне пожара или вблизи, необходимо применение дыхательных аппаратов.

     При непосредственном соприкосновении с пламенем или от теплоты, излучаемой пожаром, люди могут получать ожоги. Пламя редко отрывается от горящего материала на значительное расстояние. Однако при некоторых видах тлеющих пожаров возможно образование теплоты, дыма и газа без видимого огня, а воздушные потоки могут относить их далеко от пожара.

     Как большинство органических веществ, древесина и древесные материалы имеют способность выделять в начальной стадии пожара большое количество дыма. В некоторых случаях горение может не сопровождаться образованием видимых продуктов сгорания, но обычно при пожаре происходит выделение дыма, который, как и пламя, служит видимым признаком пожара. Дым часто является первым предупреждением о возникшем пожаре. В то же время дымо-образование, значительно ухудшающее видимость и вызывающее раздражение органов дыхания, как правило, способствует возникновению паники.

     Текстильные и волокнистые материалы. Почти все текстильные материалы горючи. Этим объясняется большое количество пожаров, связанных с загоранием текстильных материалов и сопровождающихся травмами и гибелью людей.

     Растительные (натуральные) волокна, к которым относятся хлопок, джут, пенька, лен и сизаль, состоят главным образом из целлюлозы. Хлопок и другие волокна горючи (температура самовоспламенения волокон хлопка 400°С). Их горение сопровождается выделением дыма и теплоты, двуокиси углерода, окиси углерода и воды. Растительные волокна не плавятся. Легкость воспламенения, скорость распространения пламени и количество образующейся теплоты зависят от структуры и отделки материала, а также от конструкции готового изделия.

     Волокна животного происхождения, такие как шерсть и шелк, отличаются от растительных по химическому составу и не горят так легко, как эти волокна, скорее, они склонны к тлению. Например, шерсть, состоящая в основном из протеина, воспламеняется труднее, чем хлопок (температура самовоспламенения волокон шерсти 600°С), и горит медленнее, поэтому ее легче тушить.

     Синтетические текстильные материалы - это ткани, изготовленные полностью или в основном из синтетических волокон. К ним относятся вискоза, ацетат, нейлон, полиэстер, акрил. Пожарную опасность, связанную с синтетическими волокнами, часто трудно оценить, так как некоторые из них при нагревании дают усадку, плавятся и стекают. Большинство синтетических текстильных материалов в разной степени горючи, а температура воспламенения, скорость горения и другие свойства при горении существенно отличаются друг от друга.

     Характеристики горючести. Горение текстильных материалов зависит от многих факторов, наиболее важными из которых являются химический состав волокон, отделка ткани, ее масса, плотность переплетения нитей и огнезащитная пропитка.

     Растительные волокна легко воспламеняются и хорошо горят, выделяя значительное количество густого дыма. Частично сгоревшие растительные волокна могут представлять опасность пожара даже после того, как он был потушен. Полусгоревшие волокна всегда следует убирать из района пожара в те места, где повторное их воспламенение не создаст дополнительных сложностей. Большинство уложенных в кипы растительных волокон быстро впитывают воду.

     Кипы разбухают и увеличиваются в весе при подаче на них большого количества воды в процессе тушения пожара.

     Шерсть плохо воспламеняется до тех пор, пока не окажется под сильным воздействием теплоты; она тлеет и обугливается, а не свободно горит. Тем не менее шерсть способствует усилению пожара и поглощает большое количество воды. Этот фактор следует учитывать при длительной борьбе с пожаром.

     Шелк - наиболее опасное волокно. Он плохо воспламеняется и плохо горит. Для его горения обычно требуется наличие внешнего источника теплоты. При загорании шелк сохраняет тепло дольше других волокон.      Кроме того, он поглощает большое количество воды. Влажный шелк может самовоспламениться. При воспламенении кипы шелка внешние признаки пожара появляются лишь при прогорании кипы до наружной поверхности.

     Продукты сгорания. Как было указано ранее, все горящие материалы выделяют горючие газы, пламя, теплоту и дым, что ведет к снижению уровня содержания кислорода. Основные газы, образующиеся при горении, это двуокись углерода, окись углерода и водяной пар.

     Растительные волокна, например джут, выделяют при горении большое количество едкого плотного дыма.

     При горении шерсти появляется густой серовато-коричневый дым, а также при этом образуется цианистый водород, который является весьма токсичным газом. При обугливании шерсти получается липкое черное вещество, напоминающее деготь.

     Продуктом сгорания шелка является пористый уголь, смешанный с золой, который продолжает тлеть или гореть только в условиях сильной тяги. Тление сопровождается выделением светло-серого дыма, вызывающего раздражение дыхательных путей. В определенных условиях при горении шелка может выделяться цианистый водород.

     Пластмассы и резина. При изготовлении пластмасс используется огромное количество органических веществ, в том числе фенол, крезол, бензол, метиловый спирт, аммиак, формальдегиды, мочевина и ацетилен. Пластмассы на основе производных целлюлозы состоят главным образом из хлопчатобумажных компонентов; для изготовления многих типов пластмасс применяется древесная мука, древесная масса, бумага и ткани.

     Исходными материалами при производстве резины являются натуральный и синтетический каучуки.

     Натуральный каучук получают из каучукового латекса (сока каучукового дерева), соединяя его с такими веществами, как углеродная сажа, масла и сера. Синтетический каучук по некоторым характеристикам аналогичен природному. Примерами синтетических каучуков являются акриловый, бутадиеновый и ноопреновый каучуки.

     Характеристики горючести. Характеристики горючести пластмасс различны. В значительной степени они зависят от формы изделий, которые могут быть представлены в виде твердых профилей, пленок и листов., формованных изделий, синтетических волокон, гранул или порошков. Поведение пластмасс в процессе пожара также зависит от их химического состава, назначения и причины загорания. Многие пластмассы горючи и в случае сильного пожара способствуют его интенсификации.

     В зависимости от скорости горения пластмассы можно разделить на три группы.

     1-я группа. Материалы, которые вообще не горят или прекращают гореть при удалении источника воспламенения. В эту группу входят асбонаполненные фенолальдегидные смолы, некоторые поливинил-хлориды, нейлон и фторированные углеводороды.

     2-я группа. Материалы, которые являются горючими и горят сравнительно медленно; при удалении источника воспламенения горение их может прекратиться, а может и продолжаться. Эта группа пластмасс включает формальдегиды с древесными заполнителями и некоторые производные винила.