Основные понятия, связанные с процессами горения и взрыва. Классификация веществ, горючих жидкостей и пылей по опасности возгорания и взрыва. Классификация зданий и помещений по пожаровзрывоопасности

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

1.  Основные понятия, связанные с процессами горения и взрыва

Пожары и взрывы на промышленных предприятиях, технологических установках, транспортных коммуникациях и в быту сопровождающиеся загазованностью территорий и помещений представляют большую опасность для людей и наносят огромный материальный ущерб. Тем самым, вопросы обеспечения пожарной и взрывной безопасности имеют государственное значение.

Основным явлением, характеризующим пожар, является неконтролируемый процесс горения вне специального очага. Процесс горения – сложное, быстро протекающее физико-химическое (окисление или разложение) превращение веществ, сопровождающееся интенсивными экзотермическими реакциями (выделение тепла) и свечением (пламенем). Примером таких экзотермических реакций горения может служить взаимодействие углерода, водорода и метана с кислородом:

кДж/моль,                                                   (1)

 кДж/моль,                                              (2)

 кДж/моль,                                       (3)

Как показывает практика, окислителем чаще всего является кислород воздуха, хотя его роль могут выполнять и хлор, фтор, бром, йод, оксиды азота. Ряд веществ: магний горит в среде углекислого газа, сжатый ацетилен, хлористый азот, озон при нагреве взрываются без образования тепла и пламени, взрывчатые вещества разлагаются с выделением других веществ (оксидов), взаимодействие которых, например, с диоксидом углерода протекает с выделением тепла и свечением.

Следовательно, для возникновения горения требуется наличие: горючего вещества с определенной температурой; достаточного количества окислителя и источника загорания с определенной мощностью (импульса). При нарушении какого-либо из указанных условий процесс горения прекращается.

Различают полное и неполное горение. Процессы полного горения протекают при избытке кислорода и продуктами их реакции являются вещества, не способные к дальнейшему окислению (вода, диоксиды серы и углерода). Неполное горение происходит при недостатке кислорода, продуктами реакции в этом случае являются токсичные и горючие вещества способные к дальнейшему окислению (оксид углерода, спирты, альдегиды, кетоны и др.).

В зависимости от соотношения горючего вещества и окислителя различают бедные (избыток окислителя) и богатые (избыток горючего) смеси.

В зависимости от свойств (агрегатного состояния) горючей смеси горение бывает гомогенным и гетерогенным.

Гомогенное – исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние, а скорость горения определяется кинетической скоростью самой химической реакции.

Гетерогенное – исходные вещества имеют разное агрегатное состояние (имеют границу раздела), т.е. горение протекает на границе раздела фаз (горение газа, выходящего из трубы или твердых веществ) и его скорость зависит от скорости диффузии кислорода к горючему веществу.

По скорости распространения различают: дефлаграционное (несколько метров в секунду), взрывное (десятки метров в секунду) и детонационное (тысячи метров в секунду) горение. Вещества горят тем быстрее, чем больше их удельная поверхность.

Наибольшая скорость дефлаграционного горения наблюдается в среде чистого кислорода, наименьшая – в воздухе (%), а водород, этилен, ацетилен и другие