Причинами процесса самовозгорания могут быть

Причины самовозгорания

Однако существует процесс возгорания ма­териалов без источника зажигания, т.е. само­возгорание, которое может быть следующих ви­дов: тепловое, химическое и микробиологическое.

Тепловое самовозгорание выражается в ак­кумуляции материалом тепла, в процессе кото­рого происходит самонагревание материала. Температура самонагревания вещества или ма­териала является показателем его пожароопас­ное™. Для большинства горючих материалов этот показатель лежит в пределах от 80 до 150°С. Продолжительное тление до начала пламенно-

го горения является отличительной характери­стикой процессов теплового самовозгорания, ко­торые обнаруживаются по длительному и устой­чивому запаху тлеющего материала.

Химическое самовозгорание сразу проявля­ется в пламенном горении, что характерно при соединении органических веществ с кислотами, растительными и техническими маслами. Мас­ла и жиры, в свою очередь, способны к самовоз­горанию в среде кислорода.

На практике чаще всего проявляются комбини­рованные процессы самовозгорания: тепловые и химические.

Динамика пожара

Оценивая динамику развития пожара, можно выделить несколько его основных фаз:

1-я фаза (до 10 минЛ — начальная стадия, включает переход возгорания в пожар за время примерно в 1-3 мин. и рост зоны горения в тече­ние 5-6 мин. 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, т.к. в некото­рых случаях в герметичном помещении наступа­ет самозатухание пожара.

2-я фаза — стадия объемного развития пожа­ра, занимает по времени 30^40 мин. 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 мин. происходит разрушение остек­ления, резко увеличивается приток кислорода, мак­симальных значений достигают температура (до 800-900°С) и скорость выгорания. Стабилизация пожара при максимальных его значениях происходит на 20-25 мин. и продолжается еще 20-30 мин. При этом выгорает основная масса горючих материалов.

3-я фаза — стадия затухания пожара, т.е. дого­рание в виде медленного тления, после чего по­жар прекращается.

Анализируя динамику развития пожара, воз­можно сделать определенные выводы:

1. 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 для того, чтобы организовать мероприя­тия по защите людей.

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

Огнетушащие вещества

Существует классификация пожаров по харак­теристикам горючей среды, и она имеет 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 металлосодер-жащих веществ;

Класс Е — горение электроустановок.

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

Прекращение горения (способ тушения) осуще­ствляется на основе следующих известных прин­ципов:

«-► охлаждение реагирующих веществ;

»-» изоляция реагирующих веществ от зоны го­рения;

»-* разбавление реагирующих веществ до него­рючих концентраций;

»-» химическое торможение реакции горения.

На практике обозначенные принципы пре­кращения горения обычно реализуются комп­лексно.

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

Пожар считается локализованным, когда:

1. Нет угрозы людям и животным;

2. Нет угрозы взрывов и обрушения;

3. Развитие пожара ограничено;

4. Обеспечена возможность его ликвидации имеющимися силами и средствами.

Пожар считается ликвидированным, когда:

1. Горение прекращено;

2. 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:

1. Вода и ее растворы;

2. Химические и воздушно-механические пены;

3. Газы.

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

■* тушить водой электроустановки под напря­жением;

■» применять воду при тушении горящих неф­тепродуктов;

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

Однако 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.

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 (СО2) — твердая его фрак­ция при использовании в огнетушителях сразу переходит в газ минуя жидкую фазу. Реализует несколько механизмов прекращения горения, очень эффективен. Рекомендуется использовать для ту­шения электроустановок под напряжением, хотя способен прекратить горение почти всех горючих материалов, за исключением металлического на­трия и калия, магния и его сплавов.

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

Проблема определения необходимого коли­чества первичных средств пожаротушения про­ста, но необходимо иметь в виду некоторые об­стоятельства.

1. Комплектование технологического оборудования огнетушителями осуществляется согласно требованиям паспортов на это оборудование или соответствующим правилам пожарной безопасности.

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

3. В общественных зданиях и сооружениях на каждом этаже должно размещаться не менее двух ручных огнетушителей.

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

Так «Правила пожарной безопасности в РФ» ППБ 01-03 рекомендуют для общественных зданий площадью 800 м2 использовать или четыре порош­ковых огнетушителя марки ОП-5 или два ОП-10, или четыре ОУ-2, или два ОУ-5. Предпочтительнее, на наш взгляд, 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. Этот под­ход не снижает рекомендации «Правил пожарной безопасности в РФ», а лишь усиливает их, исходя из особенностей учреждений образования.

Источник

Самовозгорание веществ и материалов

Пожары представляют огромную опасность для экологии, жизни и имущества человека. Случается, что в возникновении воспламенения отсутствует источник зажигания. В таких ситуациях причиной самовозгорания является резкий подъем силы экзотермической реакции в некотором объеме вещества. В результате выделяется много тепла, а скорости теплоотведения в окружающую среду недостаточно. Произвольное горение довольно опасно, поэтому важно знать, какие материалы загораются под воздействием собственных химических свойств и некоторых факторов окружающей среды.

Особенности процесса

Это реакция, вызванная нагреванием огнеопасного вещества до температуры, запускающей сложную многоэтапную реакцию. В ней принимают участие содержащиеся в материале компоненты и воздух. Окисление кислородом приводит к тому, что произвольно выделяется большой объем тепла, который своевременно не отводится.

В качестве примера можно привести ситуацию, когда неправильно хранятся строительные отходы. В одну кучу сваливают различные материалы, в том числе опасные и горючие. Если в помещении затруднен отвод тепла и нарушена вентиляция, то риск спонтанного самовозгорания резко возрастает.

Важно! Внезапное возникновение пламени может привести к серьезному пожару, который нанесет ущерб имуществу, и может угрожать жизни человека.

Существуют условия, повышающие опасность самовозгорания. Большинство случаев отмечаются в помещениях, где нарушена циркуляция воздуха. Если приток свежих кислородных масс недостаточный, то от поверхности горючих веществ вырабатываемое ими тепло отводится неактивно, начинается перегревание и как следствие запускается процесс горения.

Опасность самопроизвольного самовозгорания веществ значительно повышается, если в комнате воздух теплый и сухой. Такие условия становятся толчком к началу окислительного процесса, который либо приводит к воспламенению, либо его ускоряет. Например, достаточно опасно оставлять в помещении ветошь, пропитанную льняным маслом, которое часто используется для обработки паркетных половых досок. Тряпка под воздействием внешних факторов легко может самовозгореться.

Виды

Самовозгорание материалов происходит спонтанно. Установив первичный импульс, который запустил механизм самонагревания, специалисты точно определяют, к какому типу относится процесс. Различают следующие виды самовозгорания.

1. Микробиологическое

Наблюдается среди органических материалов, внутри тела которых возможно развитие деятельности микроорганизмов. Живые организмы выделяют тепло, которое приводит к разогреванию массы. Это стимулирует ускорение протекания экзотермической естественной реакции. При повышении градусов в среде их обитания бактерии уничтожаются, а горение продолжается уже по иному механизму.

Мелкодисперсионные продукты характеризуются малой теплопроводимостью массы. В их теле копится тепло в результате гетерогенного окисления. Это приводит к росту температуры, а затем и скорости легко объяснимой с научной стороны реакции. В итоге происходит стремительное возгорание.

Склонностью к микробиологическому возгоранию отличаются:

• овощи;
• зерно;
• солод;
• сухая трава — солома и сено;
• хлопок;
• фрезерный торф и прочее.

Это интересно! Скорость экзотермической реакции увеличивается вдвое с каждым скачком температуры на 10ºС.

2. Химическое

Происходит из-за химического взаимодействия компонентов. Запускается на поверхности материалов, а затем продвигается в глубинные слои. Когда химические элементы перемешиваются, в глубине объема аккумулируется тепло, которое накапливается и приводит к постепенному нагреванию.

Возгорание без источника нагрева под воздействием химической реакции четко определяется по обозначенным с научной точки зрения признакам. Если повышение температуры спровоцировано не окислением под воздействием кислорода, а попаданием серной кислоты или перманганата калия, то классификация однозначная. Кроме того, некоторые щелочные металлы начинают выделять тепловые излишки при соприкосновении с водой. К этой группе относятся:

• карбид кальция;
• натрий;
• промышленная ветошь;
• азотная кислота;
• рубидий;
• перекись бария;
• калий и другие.

Важно! Если количество металла больше спичечной головки, то выделяющийся водород горит совместно с ним.

3. Тепловое

Если материал нагревается до критической температуры, вызывающей его последующее активное разложение, то такой вид называется тепловым. В глубине твердого тела горение проявляется тлением, которое при появлении доступа воздуха переходит в пламя.

Часто источником самовозгорания становятся масла. К возгоранию без постороннего очага зажигания способны:

• отработанные минеральные масла, содержащие непредельные углеводороды;
• масла, в составе которых значительное количество глицеридов непредельных кислот;
• олифы;
• жиры;
• ископаемый уголь.

Обратите внимание! К непредельным кислотам относятся линоленовая, линолевая, олеиновая кислоты.

Условия для самостоятельного возгорания жирных масел

Чтобы предотвратить риск возникновения пожара из-за несоблюдения норм безопасности обращения с горючими веществами, нужно знать, что может спровоцировать аварийную ситуацию. Жиры и масляные составы самовозгораются при определенных условиях:

• подвергается окислению обширная поверхность, при этом теплоотдача минимальна;
• веществами пропитаны какие-либо горючие материалы;
• большая степень уплотненности промасленного предмета.

Интересно! Наименьшая температура, при которой уже наблюдаются случаи горения масел и жиров без внешнего воздействия, составляет всего +10 градусов. Срок — от нескольких часов до пары суток.

Нередко самовозгорается уголь. По способности к возгоранию материал делится на 2 категории:

• А — опасные — каменные и бурые;
• Б — устойчивые — донецкие, кузнецкие, антрацит.

Когда столбик термометра опускается, они быстро окисляются и впитывают газы и пары. Температура нарастает медленно и может быть приостановлена путем проветривания штабеля.

Для предотвращения риска необходимо:

• ограничивать высоту штабелей;
• достаточно уплотнять уголь в штабелях, чтобы исключить проникновение воздуха.

Что горит без источника нагрева

Температурой самовозгорания называют самую низкую Т объекта, при которой внутри его объема происходит самонагревание. Определено, что некоторые опасные элементы способны разогреваться до критической отметки даже при средней комнатной температуре. Например, алюминиевый порошок, соприкасаясь с воздухом, начинает окисляться и теплеть уже при +10º градусах. К столь же быстро самонагревающимся составам относятся:

• силаны;
• скипидар;
• фосфины;
• диэтиловый эфир;
• негашеная известь;
• бромацитилен.

Сюда же причислены сульфиды железа. Они даже при обычной Т, взаимодействуя с воздухом, стремительно выделяют много тепла. Не менее активно окисляется желтый фосфор. Процесс сопровождается интенсивным выделением белого дыма. Причиной возгорания может быть теплота трения, поэтому резку фосфора рекомендуют осуществлять под водой.

Отличие самовозгорания от самовоспламенения

Иногда даже сами эксперты путают эти два понятия, хотя их различия важно учитывать при экспертизе пожаров. Если речь идет о тепловом самовозгорании, то нагрев — лишь исходный импульс. Далее горение в массе начинается из-за воздействия поступающего кислорода, в результате окисления которым происходит выделение тепла. Для самовоспламенения важно, чтобы поверхность была разогрета до конца. Тогда запускается механизм термического разложения, сопровождающийся воспламенением

Как пример можно рассмотреть склонность к горению сосновых опилок. Сырье может начать гореть при 295ºC, а самовоспламениться сырье может лишь при 400ºС

Явление процесса самовозгорания — беспощаден и чрезвычайно опасен. Однако его можно взять под контроль. Работники строительных объектов, сотрудники магазинов с широким ассортиментом лакокрасочных материалов, химчисток и прочих организаций должны в обязательном порядке придерживаться правил техники безопасности при работе с самонагревающимися, пирофорными, горючими веществами. Представляющие потенциальную угрозу, они должны правильно храниться, использоваться по назначению и своевременно отправляться в пункты утилизации.

Источник