Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов и характеризуется таким показателем пожарной опасности как температура.

Вспышка – быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающиеся образованием сжатых газов.

Температурой вспышки называется самая низкая температура горючего вещества, при которой над поверхностью его образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.

Возгорание – возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Воспламенение – это возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Температурой воспламенения называется температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их воспламенения от источника зажигания возникает устойчивое горение.

Самовозгорание – это явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций (с выделением тепла), приводящих к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания.

Температурой самовозгорания называется самая низкая температура вещества, при которой возникает его самовозгорание.

Самовоспламенение – самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Температурой самовоспламенения называется самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций заканчивающееся возникновением пламенного горения.

Температурные показатели пожарной опасности веществ зависят от природы вещества, атмосферного давления и процентного содержания кислорода в воздухе.

Взрывом - называют мгновенное разложение и сгорание вещества, при котором выделяется большое количество газов и паров, создающих огромное давление на окружающую среду.

К взрывоопасным веществам относятся:

Боеприпасы, дымные и бездымные пороха, пиротехнические средства, окислители, баллоны со сжиженными горючими газами, жидкий кислород, неорганические вещества (перекись натрия, водорода и калия, азотная кислота и др.), белый фосфор;

Негорючие вещества, которые при смешении с водой способны выделять газы, образующие с воздухом взрывоопасную смесь (карбид кальция);

Горючие жидкости с температурой вспышки паров ниже 28 0 С , а также от 28 0 С до 45 0 С .

К пожароопасным веществам относятся:

горючие жидкости с температурой вспышки от 45 0 С до 120 0 С ;

горючие материалы, способные самовоспламеняться при температуре от 100 0 С до 200 0 С ;

вещества, способные к самовозгоранию при продолжительном хранении их на воздухе (торф, каменный уголь, свежескошенное сено);

горючие газы.

Основной задачей предотвращения пожаров и взрывов является устранение причин, вызывающих образование пожаровзрывоопасных смесей и сред при хранении и применении вооружения и техники. Важное значение имеет знание особенностей материалов и веществ, хранящихся в сооружениях и правил пожарной безопасности при обращении и ними.

3. Основные мероприятия по предупреждению пожаров и взрывов

3.1 Организационные мероприятия, обеспечивающие пожарную

безопасность

В РФ пожарная безопасность регламентируется Правилами пожарной безопасности в РФ.

Пожарная безопасность объекта регламентируется ССБТ, СНиП, межотраслевыми и отраслевыми стандартами и правилами пожарной безопасности, инструкциями по обеспечению пожарной безопасности на отдельных объектах.

В ВС и РВСН регламентируется руководством и положением о ППЗ.

Пожарная безопасность обеспечивается:

системой предотвращения пожара;

системой пожарной защиты.

Система предотвращения пожара должна разрабатываться по каждому объекту, из расчета, что нормативная вероятность возникновения пожара принимается равной не 0,000001 в год на отдельный пожароопасный узел (элемент) данного объекта.

Система пожарной защиты должна разрабатываться по каждому объекту из расчета, что нормативная вероятность воздействия опасных факторов пожара на людей принимается равной не 0,000001 в год в расчете на отдельного человека.

ССБТ установлены требования к той и другой системам.

В ВС и РВСН с учетом Правил и требований пожарной безопасности разработана система организационных и технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

1 Установление системы ответственности за пожаровзрывобезопасность.

2. Организация противопожарной службы.

3. Разработка инструкций о мерах пожарной безопасности.

4. Обучение личного состава войсковых частей мерам предуп­реждения и ликвидации пожаров.

5.Организация и контроль проведения огневых работ.

6.Надзор за состоянием противопожарной защиты в частях.

Технические мероприятия, обеспечивающие пожарную безо­пасность

1. Проектирование и строительство зданий и их оборудование с учетом требований пожарозрывобезопасности.

2. Проектирование, изготовление вооружения с учетом требова­ний пожаровзрывобезопасности.

3. Разработка, изготовление и эксплуатация средств тушения пожаров и средств сигнализации.

4. Разработка пожаровзрывоопасности технологии работ.

5. Контроль взрывоопасных концентрации паров и газов с по­мощью специальных систем.

Понятие пожарной опасности складывается не только из склонности вещества к горению как окислительному процессу, но и зависит от состояния внешней среды, в которой это вещество (материал, объект) находится. Пожарная опасность определяется не только способностью вещества воспламеняться, но и интенсивностью процесса горения и сопутствующих горению явлений (дымообразование, токсичность), а также, возможностью прекращения этого процесса. Для оценки степени пожарной опасности веществ необходимо знать количественные параметры процессов их горения. Однако при нахождении количественных параметров возникают определенные трудности, так как эти показатели не являются постоянными. Они зависят от природы горючего вещества, его агрегатного состояния, концентрации горючего и окислителя, температуры, условий тепловыделения и теплоотвода и т. д. В большинстве случаев на характеристики горения оказывают решающее влияние чисто физические процессы и явления: процессы массо- и теплопередачи, геометрия и пространственное расположение горючих объектов, аэродинамические условия, энергия источника зажигания, время его воздействия.

Перечисленные обстоятельства, которые оказывают влияние на параметры воспламенения и горения, являются причиной существования множества методов оценки пожарной опасности.

Пожарную опасность веществ нельзя охарактеризовать каким-то одним показателем, а только определённым набором, отражающим взрыво- и пожароопасность вещества на разных стадиях развития процесса горения. Число этих показателей зависит также от агрегатного состояния вещества. Поскольку все совокупности изменения и комбинаций внешних факторов учесть нельзя, то система оценки пожароопасных свойств, принятая в настоящее время, унифицирована именно по показателям, характеризующим свойства горючих материалов, окислительной среды и средств пожаротушения, определяемым в нормальных условиях. При иных условиях, например, при повышенных температурах, давлении и т. д., те же параметры пожарной опасности оцениваются дополнительно, учитывая в экспериментальных и расчётных методах заданные начальные условия. Практически любой из существующих методов оценки того или другого показателя пожарной опасности позволяет учитывать влияние только некоторых факторов на степень пожарной опасности, и поэтому методик его определения оказывается несколько. Примером служит определение концентрационных пределов воспламенения, температуры вспышки в приборах закрытого и открытого типа, различные способы нахождения температуры самовоспламенения и т. д. В других методиках оценивают показатели пожарной опасности независимо от реальных внешних условий (например, калориметрические измерения). Более полное представление о пожарной опасности могут дать натурные крупномасштабные испытания, но и они не отражают всего многообразия ситуаций, в которых может оказаться материал при воспламенении и горении.

Наиболее общим показателем пожарной опасности является горючесть материала или вещества, независимо от его агрегатного состояния. Согласно этому показателю, все материалы (вещества) можно разделить на три группы: негорючие, горючие и трудногорючие. Этот показатель характеризуется качественно и количественно. Качественная классификация основывается на способности к горению при воздействии источника зажигания и после его удаления.

Негорючими считаются вещества, неспособные гореть при последовательном нагревании вплоть до температуры 900 ºС. Тем не менее некоторые из них являются пожароопасными. Наиболее распространёнными группами негорючих, но пожароопасных веществ являются следующие:

§ окислители (перманганат калия, азотная кислота, кислород и т. д.);

§ вещества, реагирующие с водой (негашеная известь СаО );

§ вещества, при нагревании которых в закрытых объемах и сосудах происходит повышение давления, например, сжатые и сжиженные газы, а также термически не устойчивые вещества, которые при разложении выделяют газы;

§ вещества, выделяющие горючие газы при реакциях с водой (например, карбид кальция);

§ вещества, способные к взрывчатым превращениям без участия кислорода воздуха.

Трудногорючие вещества при нагревании способны воспламеняться при воздействии источника зажигания, но после его удаления самостоятельно не горят.

Горючие вещества способны самовоспламеняться, самовозгораться и самостоятельно гореть после удаления источника зажигания. Их разделяют на легко- и трудновоспламеняющиеся. Трудногорючие и горючие вещества имеют область воспламенения, характеризуются температурными показателями пожарной опасности, скоростью горения, для их тушения применяются огнетушащие вещества и т. д.

Число и вид показателей для оценки пожароопасных свойств трудногорючих и горючих веществ определяется в зависимости от их агрегатного состояния. У жидкостей и твердых веществ пожароопасных показателей больше, чем у газов. Эти дополнительные показатели, по существу, характеризуют процессы испарения и выделения летучих, а поэтому связаны с температурами при нагревании жидкостей и твердых веществ. Например, для воспламенения и устойчивого горения необходимо, чтобы поверхность жидкости в достаточном количестве «питала» пламя летучими продуктами, а скорость испарения жидкости связана с её температурой, поэтому вводят понятие температуры вспышки и воспламенения. То же относится и к твердым веществам. Вместе с тем для твердых и жидких трудногорючих и горючих веществ и материалов некоторые показатели, применяемые для газов, теряют смысл, так как не могут быть реализованы. Например, понятие верхнего концентрационного предела воспламенения неприменимо для жидкостей, находящихся в открытых резервуарах, твердых горючих − на открытом воздухе. В табл. 4.1 приведены показатели пожаро- и взрывоопасных свойств веществ, принятые в нашей стране. В основу классификации положен принцип деления материалов по агрегатному состоянию.

Для большинства горючих веществ в качестве критериев их пожаро- и взрывоопасных свойств выбирают характеристики, которые дают представление о безопасных условиях их эксплуатации, хранения, транспортировки.

Таблица 4.1

Показатели пожарной безопасности веществ и материалов

Показатели	Агрегатное состояние вещества
газ	жидкость	твердое
Группа горючести	+	+	+
Температура вспышки	-	+	+
Температура воспламенения	-	+	+
НКПВ	+	+	+
ВКПВ	+	+	-
ТПВ	-	+	-
Температура самонагревания	-	-	+
Температурные условия теплового самовозгорания	-	-	+
Минимальная энергия зажигания	+	-	+ (пыли)
Кислородный индекс	-	+	-
Скорость выгорания	-	-	+
Коэффициент дымообразования	+	+	+
Удельная скорость дымообразования	+	+	+
Токсичность продуктов горения	+	+	+
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода	+	+	+
Флегматизирующая концентрация	+	+	+

Окончание табл. 4.1

Показатели взрывопожароопасности веществ и материалов могут быть определены экспериментальным или расчётным путем. В основу теоретических расчётных методов положены термодинамические параметры веществ: теплоты образования, сгорания, испарения, температуры кипения, а также константы химических реакций в пламени, характеристики диффузионных процессов и параметры теплопередачи. На практике использование перечисленных параметров в расчётных формулах ограничено в связи со сложностью их взаимосвязи с показателями пожарной опасности. Существующие эмпирические методы, как правило, учитывают физико-химические и термодинамические свойства веществ, но вводят упрощающие предложения, так как в большинстве случаев невозможно найти прямой взаимосвязи между этими свойствами и показателями пожарной опасности. Поэтому эмпирические методы не являются точными, а их корректность устанавливается путем сопоставления результатов расчета с данными прямых экспериментов. Так обстоит дело с расчётом концентрационных пределов воспламенения, температурой самовоспламенения, вспышки и т. д.

Расчётные методы определения показателей пожарной опасности позволяют значительно сократить объём эксперимента, выявить недостоверные величины в эксперименте, а также помогают в тех случаях, когда специалисты не располагают соответствующим лабораторным оборудованием.

Для оценки пожароопасных свойств веществ все показатели можно разделить на несколько групп, характеризующих различные этапы и стороны развития и прекращения горения.

Первая группа на основании расчёта или эксперимента решает вопрос о горючести: негорючее, трудногорючее или горючее вещество.

Вторая группа показателей характеризует способность вещества к самовоспламенению и зажиганию от внешних источников: температура самовоспламенения, вспышки, энергия зажигания, температурные условия самовозгорания, кислородный индекс, минимальное взрывоопасное содержание кислорода, значение концентрационных и температурных пределов горения (воспламенения), критический гасящий диаметр и т. д.

В третью группу входят показатели, характеризующие способность вещества к распространению пламени (скорость выгорания и скорость распространения пламени), и показатели, косвенно характеризующие процесс горения (коэффициент дымообразования, удельная скорость дымообразования, токсичность продуктов горения).

Четвертая группа показателей относится к средствам тушения: концентрация флегматизатора, минимальная концентрация средств объёмного тушения, характер взаимодействия с водопенными средствами тушения.

Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов.

Вспышка − быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

Возгорание − возникновение горения под воздействием источника зажигания. Воспламенение − возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание − явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания. Различают несколько видов самовозгорания:

§ химическое – от воздействия на горючие вещества кислорода, воздуха, воды или взаимодействия веществ;

§ микробиологическое − происходит при определенной влажности и температуре в растительных продуктах (самовозгорание зерна);

§ тепловое − вследствие долговременного воздействия незначительных источников тепла.

Самовоспламенение − самовозгорание, сопровождается появлением пламени.

Взрыв − процесс чрезвычайно быстрого, под влиянием внешнего источника воспламенения, химического превращения вещества, сопровождающегося выделением газов и большого количества тепла, нагревающего эти газы до высокой температуры, в результате чего газы совершают работу.

Взрывная способность горючих газов, паров и пыли в воздухе сохраняется в определенных интервалах их концентраций. Существуют нижние и верхние концентрационные и температурные пределы распространения пламени.

Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени (НКПРП) − минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при которой возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Невозможность воспламенения горючей смеси при концентрации ниже НКПРП объясняется малым количеством горючего вещества и избытком воздуха. Чем меньше коэффициент избытка воздуха, тем больше скорость горения и выше давление паров при взрыве. Верхний концентрационный предел распространения пламени характеризуется избытком горючего и малым количеством воздуха. Чем ниже нижний концентрационный предел и больше концентрационная область распространения пламени, тем большую пожарную опасность представляют горючие вещества.

В первом случае взрыв не происходит из-за недостатка горючего вещества, во втором − из-за недостатка воздуха (кислорода), необходимого для окисления горючего вещества.

Температура самовоспламенения − характеризует минимальную температуру вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

Температура вспышки ( )− наименьшая температура горючей жидкости, при которой в условиях специальных испытаний над её поверхностью образуются пары, способные вспыхнуть в воздухе при поднесении к ним внешнего источника зажигания (пламени или нагретого до высокой температуры тела). Устойчивое горение при этом не устанавливается вследствие малой скорости испарения горючей жидкости. Температура вспышки показывает, при какой температуре вещество подготовлено к воспламенению и становится огнеопасным в открытом сосуде.

В зависимости от температуры вспышки горючие жидкости подразделяются:

§ на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) с температурой вспышки не свыше 61 °С в закрытом тигле или не свыше 66 °С в открытом тигле;

§ горючие (ГЖ) с температурой вспышки паров выше 61 и 66 °С.

ЛВЖ, в свою очередь, делятся на три группы:

§ особо опасные ЛВЖ − имеющие температуру вспышки от – 18 °С и ниже в закрытом тигле или – 13 °С и ниже – в открытом;

§ постоянно опасные ЛВЖ − имеющие температуру вспышки от
–18 ° до +23 °С в закрытом тигле или от – 13 ° до +27 °С − в открытом;

§ опасные при повышенной температуре ЛВЖ. К данному разряду относятся жидкости с температурой вспышки от +23 ° до +61 °С включительно в закрытом тигле или от +27 ° до +66 °С − в открытом.

Температура воспламенения ( ) − наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается способность воспламениться при поднесении внешнего источника воспламенения. Разница между температурой вспышки и воспламенения для ЛВЖ составляет 1−2 °С, для ГЖ −
до 10−15 °С и более.

Горение сопровождается выделением тепла, продуктов сгорания и свечением. Для устойчивого горения необходимо, чтобы теплообразование при этом процессе было больше теплоотдачи в окружающую среду. Если в результате горения образуются газы, то горение сопровождается пламенем.

Процесс воспламенения горючих газов и жидкостей без поднесения к ним открытого огня, а только под влиянием внешнего воздействия тепла называется самовоспламенением .

Температурные пределы воспламенения − температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей.

Горючие вещества могут быть в трёх агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном . Большинство горючих веществ независимо от агрегатного состояния при нагревании образует газообразные продукты, которые при смешении с воздухом, содержащим определенное количество кислорода, образуют горючую среду. Горючая среда может образоваться при тонкодисперсном распылении твердых и жидких веществ. Из горючих газов и пыли образуются горючие смеси при любой температуре, в то время как твердые вещества и жидкости могут образовать горючие смеси только при определённых температурах.

В производственных условиях может иметь место образование смесей горючих газов или паров в любых количественных соотношениях. Однако взрывоопасными эти смеси могут быть только тогда, когда концентрация горючего газа или пара находится между границами воспламеняемых концентраций.

Минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называется
нижним концентрационным пределом воспламенения (НКПВ).

Максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение пламени, называется верхним концентрационным пределом воспламенения (ВКПВ).

Указанные пределы зависят от температуры газов и паров: так при увеличении температуры на 100 ºС величина нижних пределов воспламенения уменьшается на 8−10 %, верхних − увеличивается на 12−15 %.

Пожарная опасность вещества тем больше, чем ниже нижний и выше верхний пределы воспламенения и чем ниже температура самовоспламенения.

Контрольные вопросы

1. Чем определяются виды горения?

2. Как турбулентность газового потока влияет на процесс горения?

3. Какая величина используется в качестве количественной характеристики процесса горения твердых материалов?

4. Чем определяется критическое условие?

5. Каким образом определяется условие пожарной безопасности при тепловом самовозгорании?

6. Что такое температура вспышки?

Похожая информация.

При получении веществ и материалов, применении, хранении, транспортировании, переработке и утилизации.

Для установления требований пожарной безопасности к конструкции зданий, сооружений и системам противопожарной защиты используется классификация строительных материалов по пожарной опасности.

Показатели пожаровзрывоопасности и пожарной опасности веществ и материалов

Перечень показателей, необходимых для оценки пожаровзрывоопасности и пожарной опасности веществ и материалов в зависимости от их агрегатного состояния, приведен в таблице 1 приложения к Федеральному закону ФЗ-123 («Технический регламент о пожарной безопасности»).

Методы определения показателей пожаровзрывоопасности и пожарной опасности веществ и материалов, устанавливаются нормативными документами по пожарной безопасности.

Показатели пожаровзрывоопасности и пожарной опасности веществ и материалов используются для установления требований к применению веществ и материалов и расчета пожарного риска.

Перечень показателей, необходимых для оценки пожарной опасности веществ и материалов в зависимости от их агрегатного состояния

Показатель пожарной опасности	Вещества и материалы в различном агрегатном состоянии			Пыли
	газообразные	жидкие	твердые
Безопасный экспериментальный максимальный зазор , миллиметр	+	+	-	+
Выделение токсичных продуктов горения с единицы массы горючего, килограмм на килограмм	-	+	+	-
Группа воспламеняемости	-	-	+	-
Группа горючести	+	+	+	+
Группа распространения пламени	-	-	+	-
Коэффициент дымообразования, квадратный метр на килограмм	-	+	+	-
Излучающая способность пламени	+	+	+	+
Индекс пожаровзрывоопасности, Паскаль на метр в секунду	-	-	-	+
Индекс распространения пламени	-	-	+	-
Кислородный индекс, объемные проценты	-	-	+	-
Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) в газах и парах, объемные проценты, пылях, килограмм на кубический метр	+	+	-	+
Концентрационный предел диффузионного горения газовых смесей в воздухе, объемные проценты	+	+	-	-
Критическая поверхностная плотность теплового потока, Ватт на квадратный метр	-	+	+	-
Линейная скорость распространения пламени, метр в секунду	-	-	+	-
Максимальная скорость распространения пламени вдоль поверхности горючей жидкости, метр в секунду	-	+	-	-
Максимальное давление взрыва, Паскаль	+	+	-	+
Минимальная флегматизирующая концентрация газообразного флегматизатора, объемные проценты	+	+	-	+
Минимальная энергия зажигания, Джоуль	+	+	-	+
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода, объемные проценты	+	+	-	+
Низшая рабочая теплота сгорания, килоДжоуль на килограмм	+	+	+	-
Нормальная скорость распространения пламени, метр в секунду	+	+	-	-
Показатель токсичности продуктов горения, грамм на кубический метр	+	+	+	+
Потребление кислорода на единицу массы горючего, килограмм на килограмм	-	+	+	-
Предельная скорость срыва диффузионного факела, метр в секунду	+	+	-	-
Скорость нарастания давления взрыва, мегаПаскаль в секунду	+	+	-	+
Способность гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами	+	+	+	+
Способность к воспламенению при адиабатическом сжатии	+	+	-	-
Способность к самовозгоранию	-	-	+	+
Способность к экзотермическому разложению	+	+	+	+
Температура воспламенения , градус Цельсия	-	+	+	+
Температура вспышки , градус Цельсия	-	+	-	-
Температура самовоспламенения , градус Цельсия	+	+	+	+
Температура тления , градус Цельсия	-	-	+	+
Температурные пределы распространения пламени (воспламенения), градус Цельсия	-	+	-	-
Удельная массовая скорость выгорания , килограмм в секунду на квадратный метр	-	+	+	-
Удельная теплота сгорания , Джоуль на килограмм	+	+	+	+

Классификация веществ и материалов (за исключением строительных, текстильных и кожевенных материалов ) по пожарной опасности

Классификация веществ и материалов по пожарной опасности основывается на их свойствах и способности к образованию опасных факторов пожара или взрыва.

По горючести вещества и материалы подразделяются на следующие группы:
1) негорючие - вещества и материалы, неспособные гореть в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);
2) трудногорючие - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но неспособные самостоятельно гореть после его удаления;
3) горючие - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться под воздействием источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Методы испытаний на горючесть веществ и материалов устанавливаются нормативными документами по пожарной безопасности .

Классификация строительных, текстильных и кожевенных материалов по пожарной опасности

Классификация строительных, текстильных и кожевенных материалов по пожарной опасности основывается на их свойствах и способности к образованию опасных факторов пожара.

Пожарная опасность строительных, текстильных и кожевенных материалов характеризуется следующими свойствами:
1) горючесть ;
2) воспламеняемость ;
3) способность распространения пламени по поверхности ;
4) дымообразующая способность ;
5) токсичность продуктов горения .

Скорость распространения пламени по поверхности

По скорости распространения пламени по поверхности горючие строительные материалы (в том числе напольные ковровые покрытия) в зависимости от величины критической поверхностной плотности теплового потока подразделяются на следующие группы:

1) нераспространяющие (РП1) , имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока более 11 киловатт на квадратный метр;

2) слабораспространяющие (РП2) , имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 8, но не более 11 киловатт на квадратный метр;

3) умереннораспространяющие (РП3) , имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 5, но не более 8 киловатт на квадратный метр;

4) сильнораспространяющие (РП4) , имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока менее 5 киловатт на квадратный метр ..

Дымообразующая способность

По дымообразующей способности горючие строительные материалы в зависимости от значения коэффициента дымообразования подразделяются на следующие группы:

1) с малой дымообразующей способностью (Д1) , имеющие коэффициент дымообразования менее 50 квадратных метров на килограмм;

2) с умеренной дымообразующей способностью (Д2) , имеющие коэффициент дымообразования не менее 50, но не более 500 квадратных метров на килограмм;

3) с высокой дымообразующей способностью (Д3) , имеющие коэффициент дымообразования более 500 квадратных метров на килограмм ..

Токсичность

По токсичности продуктов горения горючие строительные материалы подразделяются на следующие группы в соответствии с таблицей 2 приложения к Федеральному закону №123-ФЗ:

1) малоопасные (Т1) ;
2) умеренноопасные (Т2) ;
3) высокоопасные (Т3) ;
4) чрезвычайно опасные (Т4) .

Классификация горючих строительных материалов по значению показателя токсичности продуктов горения

Класс опасности	Показатель токсичности продуктов горения в зависимости от времени экспозиции
	5 минут	15 минут	30 минут	60 минут
Малоопасные	более 210	более 150	более 120	более 90
Умеренноопасные	более 70, но не более 210	более 50, но не более 150	более 40, но не более 120	более 30, но не более 90
Высокоопасные	более 25, но не более 70	более 17, но не более 50	более 13, но не более 40	более 10, но не более 30
Чрезвычайно опасные	не более 25	не более 17	не более 13	не более 10

Классификация отдельных видов веществ и материалов

Для напольных ковровых покрытий группа горючести не определяется.

Текстильные и кожевенные материалы по воспламеняемости подразделяются на легковоспламеняемые и трудновоспламеняемые. Ткань (нетканое полотно) классифицируется как легковоспламеняемый материал, если при испытаниях выполняются следующие условия:

1) время пламенного горения любого из образцов, испытанных при зажигании с поверхности, составляет более 5 секунд;

2) любой из образцов, испытанных при зажигании с поверхности, прогорает до одной из его кромок;

3) хлопчатобумажная вата загорается под любым из испытываемых образцов;

4) поверхностная вспышка любого из образцов распространяется более чем на 100 миллиметров от точки зажигания с поверхности или кромки;

5) средняя длина обугливающегося участка любого из образцов, испытанных при воздействии пламени с поверхности или кромки, составляет более 150 миллиметров.

Для классификации строительных, текстильных и кожевенных материалов следует применять значение индекса распространения пламени (I) - условного безразмерного показателя, характеризующего способность материалов или веществ воспламеняться, распространять пламя по поверхности и выделять тепло. По распространению пламени материалы подразделяются на следующие группы:

1) не распространяющие пламя по поверхности, имеющие индекс распространения пламени 0;

2) медленно распространяющие пламя по поверхности, имеющие индекс распространения пламени не более 20;

3) быстро распространяющие пламя по поверхности, имеющие индекс распространения пламени более 20.

Методы испытаний по определению классификационных показателей пожарной опасности строительных, текстильных и кожевенных материалов устанавливаются нормативными документами по пожарной безопасности

Горение газов. В технологических процессах при применении горю­чих газов и паров могут образовываться их смеси с окислителями. При этом концентрация горючего вещества в смесях может изменяться от долей процента до 100%. Однако не при любой концентрации эти смеси становятся взрыво- и пожароопасными.

Представленный график иллюстрирует условия горения в замкнутом объеме. Смеси, в которых концентрация горючего вещества меньше С н, при горении в замкнутом объеме (рис. 4.6) не создают в нем повышен­ного давления. Объясняется это тем, что при концентрации горючего меньше С н в смеси имеется большой избыток окислителя (кислорода), на нагревание которого затрачивается значительная часть энергии. По­этому энергия, которая выделяется при горении в локальной области вокруг источника зажигания (заштрихованная область на рисунке), оказывается недостаточной, чтобы разогреть следующий слой до тем­пературы самовоспламенения. Процесс горения локализуется вокруг

источника зажигания и не распространяется по горючей смеси. Только при концентрации, равной С н, начинается процесс послойного распро­странения горения по всей горючей смеси во всем объеме сосуда. На кривой, характеризующей зависимость давления в замкнутом объеме от концентрации горючего компонента в смеси с воздухом, это соответ­ствует точке 1 (см. рис. 4.6). Такая концентрация названа нижним кон­центрационным пределом распространения пламени (НКПР). Это минимальная концентрация горючего газа или пара в смеси с окислителем, при которой возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от исто чника зажигания. В справочной литературе встреча­ется синоним НКПВ (нижний концентрационный предел воспламене­ния). Термин НКПВ неточен, так как при концентрации С г меньше С н, как следует из определения, не происходит воспламенения, а оно есть всегда и только при достижении С г = С н начинается распространение пламени по горючей среде. Поэтому термин НКПР более точен.

Горючие смеси, соответствующие по составу НКПР, характеризуют­ся минимальной скоростью распространения пламени в объеме, срав­нительно низкой температурой горения (около 1550 К) и небольшим давлением (примерно 0,3 МПа), создаваемым в замкнутом объеме.

При концентрации горючего в смеси выше НКПР (на кривой за точ­кой 1) горение происходит с большей скоростью, температура в зоне ре­акции растет и давление повышается. Это объясняется тем, что по мере увеличения содержания горючего в смеси избыток окислителя уменьша­ется. И тепло, выделившееся в результате химической реакции, в меньшей степени расходуется на нагревание не участвующего в реакции окислите­ля. Максимальное избыточное давление в замкнутом объеме наблюдается при концентрации приблизительно соответствующей стехиометрической С г =С стех (на кривой точка 2). За точкой 2 (см. рис. 4.6) в смеси появляется избыток горючего вещества, который снижает температуру горения и, следовательно, давление начинает снижаться и при концентрации С г >>С стех горение локализуется вокруг источника зажигания (кривая дав­ления падает на ось абсцисс). С в - это верхний концентрационный предел распространения пламени (ВКПР). ВКПР - это та максимальная концен­трация горючего газа или пара в смеси с окислителем, при которой еще возможно распространение пламени от источника зажигания.

Диапазон концентраций между НКПР и ВКПР называют областью распространения пламени. Область распространения пламени у различ­ных газо- и паровоздушных смесей неодинакова. Наибольшее значение она имеет у таких веществ, как окись этилена С 2 Н 4 0 (3-80%об.), аце­тилен С 2 Н 2 (2-81 %об.), ацетилен водород Н 2 (4-75%об.) и др. В до­статочно узком диапазоне концентраций взрывоопасны пары бензина (0,8-5,2%об.), керосина (1,4-7,5%об.), пропана (2,1-9,5%об.) и др. Однако для оценки пожарной опасности горючей смеси важен не толь­ко размер области распространения пламени, но и абсолютная вели­чина НКПР. Чем меньше НКПР и чем шире область распространения пламени, тем большую опасность представляет горючая смесь.

Если концентрация горючего газа или пара в смеси с окислителем ниже НКПР, то такие смеси считаются безопасными. В диапазоне кон­центраций С н - С в смесь считается взрывоопасной, так как при горении развивается избыточное давление, способное разрушить оборудование, здание, травмировать персонал. Концентрация горючих газов и паров выше ВКПР является пожароопасной.

Знание областей безопасных и пожароопасных концентраций дает возможность в процессе переработки и хранения горючих газов и паров поддерживать такой технологический режим, при котором концентра­ция горючего была бы ниже нижнего или выше верхнего концентраци­онных пределов распространения пламени.

Максимум давления на кривой в точке 2теоретически соответству­ет стехиометрическим соотношениям горючего и окислителя, хотя практически наибольшее давление при горении наблюдается у смесей с концентрацией горючего компонента, немного отличающейся от стехиометрической концентрации.

Точке 2 на кривой соответствует величина, названная максималь­ным давлением взрыва. Максимальное давление взрыва (Р макс) - это наибольшее давление, которое возникает при го рение смеси в замкнутом объеме, _выражается в кПа. Максимальное давление взрыва - весьма важный показатель пожарной опасности горючих смесей. Эта величина используется при категорировании производственных помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, в расчетах взрывоустойчивости технологических аппаратов, предохранительных мембран, оболочек взрывозащищенного электрооборудования. В последнем случае в до­полнение к максимальному давлению взрыва используется еще один показатель, косвенно характеризующий энергию горючей смеси - без­опасный экспериментальный максимальный зазор (БЭМЗ, мм). БЭМЗ - это максимальный зазор между фланцами шириной 25 мм сферической оболочки объемом 20 см 3 , через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации горючего в воздухе (рис. 4.7). Все промышленные газы и пары в соответствии с ГОСТ 121,011-78 подразделяются натри категории (табл. 4.4).

Таким образом, чем меньше величина фланцевого зазора, через ко­торый не происходит проскок пламени в окружающее пространство, тем смесь более взрывоопасна.

Наиболее важными показателями пожарной опасности газов являются: температура самовоспламенения, максимальное давление взрыва, минимальное взрывоопасное-содержание кислорода МВСК, минимальная энергия зажигания(Между реакцией окисления и началом процесса горения есть не­который температурный и временной интервал. Это говорит о том, что не всяким источником зажигания можно пройти участок температур от начальной температуры (t 0) до температуры самовоспламенения (t св).Источник зажигания должен иметь такую энергию, которая будет до­статочной для воспламенения горючей среды. Эта энергия называется минимальной энергией зажигания W min - это наименьшее значение энер­гии электрической искры, которая способна воспламенить наиболее легко воспламеняемую смесь газа, пара или пыли с воздухом.

Взрыво- и пожароопасные свойства веществ зависят от их агрегатного состояния (газы, жидкости, твердые вещества), физико-механических свойств.

Газы. Основными показателями, характеризующими взрыво-пожароопасность газов, являются концентрационные пределы воспламенения, энергия зажигания и др. Горение смеси газа с воздухом возможно в определенных пределах, называемых концентрационными пределами воспламенения. Минимальные и максимальные концентрации горючих газов в воздухе, способные воспламеняться, называются нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения.

Энергия зажигания определяется минимальной энергией искры электрического разряда, воспламеняющей данную газовую смесь. Величина энергии зажигания зависит от вида газа, его концентрации.

Жидкости. Горение горючих жидкостей и легковоспламеняющихся жидкостей происходит только в паровой фазе. Горение паров жидкостей в воздухе возможно в определенном диапазоне концентраций. Значение температуры жидкости, при которых концентрация насыщенных паров в воздухе над жидкостью равна концентрационным пределам воспламенения, называются температурными пределами воспламенения (верхним, нижним).

Для воспламенения и горения жидкостей необходимо, чтобы жидкость была нагрета до температуры соответствующей нижнему температурному пределу воспламенения. Особенности горения жидкостей характеризуются показателями: температура вспышки, температура воспламенения.

Температурой вспышки называется температура, при которой над поверхностью жидкости образуется паровоздушная смесь, способная воспламеняться от постороннего источника зажигания. Устойчивого горения жидкости не возникает.

По температуре вспышки жидкости делятся на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ), температура вспышки которых не превышает + 45 0 С и горючие (ГЖ), Температура вспышки которых более + 45 0 С.

Температурой воспламенения жидкости называется температура, при которой интенсивность испарения паров жидкости такова, что после ее зажигания внешним источником возникает пламенное горение. Для ЛВЖ (спирты, ацетон, уайт-спирит, бензин и др.) температура воспламенения на 1-5 0 С выше температуры вспышки, а для ГЖ эта разность составляет 30-35 0 С (минеральные масла, растительные масла, глицерин и др.).

Паровоздушные смеси как и гозовоздушные являются взрывоопасными. Их взрывоопасность характеризуется параметрами, определяющими взрывоопасность газовоздушных смесей- энергией зажигания, температурой горения, нормальной скоростью распространения пламени и др.

Твердые вещества. Пажароопасность твердых горючих веществ и материалов характеризуется показателями: теплотворной способностью, температурой горения, самовоспламенения и воспламенения, скоростью распространения горения от поверхности и др.

Наиболее опасны пыли. Пожаро- и взрывоопасные свойства пылей - концентрация пылевоздушной смеси, размер частиц пыли. Мелкие частицытвердых горючих веществ размером 10 … 10 см, находящиеся во взвешенном состоянии образуют аэровзвесь. Взрывоопасные пыли характеризуются нижними и верхними концентрационными пределами воспламенения (гм 3).

В зависимости от значения нижнего концентрационного предела воспламенения пыли подразделяются на взрыво- и пожароопасные. Пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения до 65 гм 3 относятся к взрывоопасным (пыль муки, сахара, веры), а пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения выше 65 гм 3 относятся к пожароопасным (древесная, табачная пыли).

Пожарную опасность некоторых веществ и материалов характеризует склонность их к самовозгоранию при контакте с воздухом (фосфор, сернистые металлы, промасленная ветошь и др.), с водой (натрий, калий, карбамид кальция и др.), друг с другом (метан и хлор, азотная кислота и древесные опилки и др.)/