Раздел 4. Основы пожарной безопасности на судах и объектах водного транспорта.

4.1 Общие сведения о процессе горения.

Горение. Условия, необходимые для горения. Виды горения. Взрыв и детонация. Ис­точники воспламенения. Самовозгорание веществ. Факторы, определяющие пожароопасность веществ. Внутренние и наружные пожары. Зоны горения, агрессивного воздейст­вия и задымления. Факторы, способствующие быстрому распространению огня по суд­ну и затрудняющие работы по ликвидации пожара.

Под пожарной опасностью понимают совокупность условий, способствующих возникновению и развитию пожара, а также определяющих его продолжительность и размеры. Для оценки пожарной опасности веществ и материалов необходимо знать основы процесса горения.

Пожарная безопасность – это система нормативных документов, правил, международных соглашений и соответствующих им организационных и технических мероприятий направленных на:

• предотвращение возможности возникновения пожара;

• обеспечение условий для тушения пожара;

• предотвращение гибели людей или травм;

• на уменьшение материальных потерь при возникновении пожара.

Горение.

Горением называется физико-химический процесс, сопровождающийся ярко выраженным пла­менем, выделением теплоты и излучением света. Сущность горения заключается в быстропротекающем процессе окисления химических элементов горючего вещества с кислородом воздуха.

Любое вещество является сложным соединением, молекулы которого могут состоять из множества свя­занных друг с другом химических элементов. К основным химическим элементам, участвующим в процессе горения, относятся кислород О, углерод С, водород Н.

В процессе горения в качестве окислителя может быть не только кислород, но и другие элементы. Напри­мер, медь горит в парах серы, железные опилки — в хлоре, карбиды щелочных металлов — в двуокиси угле­рода и т.д.

Виды горения – это пламенное горение, тление, воспламенение, самовоспламенение, взрыв.

После возникновения горения постоянным источником воспламенения является зона горения, т. е. область, где происходит реакция с выделением теплоты и света. Горение возможно при определенном количественном соотношении горючего вещества и окислителя.

Например, при пламенном горении веществ в воздухе зоны горения концентрация кислорода должна быть не ниже 16—18%.

Горение прекращается при снижении содержания кислорода в воздухе ниже 10%. Однако тление может происходить и при содержании в воздухе 3% кислорода.

Тление — медленное горение, вызванное недостатком кислорода в воздухе (менее 10%) или особыми свойства­ми горючего вещества; при тлении световое и тепловое излучение незначительны; (Шерсть тлеет, обугливается и является своеобраз­ным аккумулятором теплоты, что способствует усиле­нию пожара. Для тушения горящей шерсти требуется большое количество воды. Тление шерсти сопровождается густым серовато-коричневым дымом, в котором содер­жится высокотоксичный цианистый водород. При обуг­ливании шерсти получается липкое черное вещество, напоминающее деготь.)

Взрыв —мгновенная реакция окисления с выделени­ем огромного количества теплоты и света. Образующиеся при этом газы, быстро расширяясь, создают огромное давление на окружающую среду, в которой возникает сферическая воздушная волна, движущаяся с большой скоростью. При определенных условиях опасность взрыва могут представлять смеси газов, паров и пыли с воздухом. Условия для возникновения взрыва — это наличие определенной концентрации газо-, пыле- или паровоздушной смеси и импульса (пламя, искра, удар), способного нагреть смесь до температуры самовоспламенения.

Воспламенением называют горение, возникающее под воздействием источника зажигания и сопровождающееся появлением пламени. Температура горючего вещества, при которой после воспламенения возникает устойчивое горение, называется температурой воспламенения.

Самовоспламенением называют возгорание вещества без подведения к нему источника зажигания, сопровождающееся появлением пламени. (Шелк — наиболее опасное в пожарном отношении волокно; плохо воспламеняется и горит, но накапливает большое количество теплоты. Влажный шелк может самовоспламеняться, при воспламенении кипы шелка признаки пожара появляются только при выбивании пламени на поверхность. Для тушения требуется много воды. При тлении шелка образуется пористый уголь и выделяется светло-серый дым, вызывающий сильное раздражение дыхательных путей. При определенных ус­ловиях образуется цианистый водород.) Самая низкая температура, при которой начинается этот процесс, т. е. когда медленное окисление переходит в горение, называется температурой самовоспламенения.

Способность некоторых веществ, называемых пирофорными (растительные продукты, уголь, сажа, промасленная ветошь, различные предметы судового снабжения и т. д.), самовозгораться при тепловых, химических или микробиологических процессах учитывается при разработке пожарно-профилактических мероприятий.

Разные по химическому составу вещества горят неодинаково. Например, воспламеняющиеся жидкости выделяют теплоту в 3—10 раз быстрее, чем дерево, поэтому обладают высокой пожароопасностью. Независимо от первоначального агрегатного состояния большинство горючих веществ при нагревании переходит в газообразную фазу и, смешиваясь с кислородом воздуха, образует горючую среду. Этот процесс называется пиролизом.

Основными продуктами горения являются:

Окись углерода СО — бесцветный газ без запаха, обладающий сильным отравляющим свойством и высокой токсичностью, содержание кото­рого в воздухе более 1% опасно для жизни человека (почти мгновенно наступает смерть);

Углекислый газ, или углекислота, СО2 относится к инертным газам, но при содержании в воздухе 8—10% человек теряет созна­ние и может погибнуть от удушья;

Дым представляет собой смесь мельчайших твердых частиц веществ — продуктов горения (угля, золы).

Пары воды НзО, придающие дымовым газам белую окраску;

Сажа и пепел, придающие дымовым газам черную окраску.

Горение сопровождается тепловым и све­товым излучением и образованием окиси угле­рода, углекислого газа, дыма, паров воды, сажи и пепла.

Физико-химические свойства всех опасных веществ, способных самовозгораться при смешивании одного с другим, при контакте вещества с другими активными веществами, и другие сведения изложены в Правилах морской перевозки опасных грузов (МОПОГ), которые используются в морской практике. При перевозке опасных грузов все члены экипажа инструктируются по соблюдению мер предосторожности при обращении с конкретными перевозимыми веществами.

Интенсивность горения зависит и от физического состояния вещества. Измельченные и распыленные вещества горят более интенсивно, чем массивные или плотные.

Промышленная пыль представляет значительную пожарную опасность. Она имеет большую площадь поверхности и электроемкость, поэтому обладает свойством приобретать заряды статического электричества в результате движения, трения и ударов пылинок одна о другую, а также о частицы воздуха. Поэтому при обработке сыпучих грузов необходимо принимать противопожарные меры согласно инструкциям.

По степени возгораемости все вещества и материалы разделяются на четыре категории:

1. несгорае мые,

2. трудновозгораемые,

3. трудновоспламеняемые (самозатухающие) и

4. сгораемые.

В последние годы на флоте широкое распространение получают специализированные суда для перевозки в грузовых резервуарах и сосудах под давлением сжиженных горючих газов, большинство которых являются опасными в пожарном отношении.

При подготовке твердых веществ и материалов к хранению и транспортировке необходимо предварительно тщательно ознакомиться с их физико-химическими свойствами, выявить возможность их изменения с течением времени, при контактах с другими веществами, нагреве, облучении и при других внешних воздействиях.

Соблюдение рекомендуемых правил обращения с пожароопасными веществами и материалами в полной мере обеспечивает безопасность труда при их перевозке.

Пожар — это неконтролируемый процесс горения вне специального очага, наносящий большой материальный ущерб и приводящий иногда к травмам или гибели людей.

Для процесса горения необходимы определенные условия:

1. горючее вещество, способное самостоятельно испаряться и гореть после удаления источника зажигания (Горючее вещество может находиться в любом агрегатном состоянии (твердом, жидком, газообразном).),

2. воздух (достаточное количество кислорода для окисления элементов вещества),

3. источник воспламенения, обладающий определенной температурой и достаточным запасом теплоты, повышающий температуру до границы воспламенения. (Источником воспламенения может быть пламя, искра, накаленное тело и теплота, выделяющаяся в результате химической реакции, при механической работе и т. д.).

Существует понятие пожарного треугольника, т. е. пожар возможен, когда 3 фактора образует 3 стороны треугольника.

Рис. Пожарный треугольник.

Пожар возможен, если замыкаются 3 стороны треугольника, т. е. имеется достаточное количество восстановителя – горючего материала, окислителя – кислорода воздуха или другого вещества и достаточная мощность источника тепла. Если одно из этих условий отсутствует, процесса горения не будет. Если во время по­жара удается один из факторов исключить, — пожар прекращается.

Исключением являются вещества в основном взрывчатые, горение которых происходит благодаря окислителям, входящим в их состав. Молекулы таких веществ, как хлораты, нитраты, хроматы, окиси, перекиси и другие, содержат свободные атомы кислорода. При нагревании, а иногда и при соприкосновении с водой эти вещества сами выделяют кислород, который поддерживает горение.

Зная закономерности пожарного треугольника можно планировать и разрабатывать способы тушения пожара.

Таким образом, пожар можно лик­видировать следующими способами.

Удаление горючего вещества — способ малоэффекти­вен, так как удалить горючее вещество непосредственно из очага пожара очень сложно. Его используют для пред­упреждения распространения пожара, для чего убирают все горючие вещества, находящиеся вблизи пожара.

Прекращение поступления кислорода — при умень­шении содержания кислорода в воздухе ниже 16% пожар прекращается. Свойствами изоляции пожара от притока свежего воздуха обладают некоторые огнегасительные средства. Наиболее эффективно применение этого способа в закрытых помещениях. Необходимо по­мнить, что некоторые вещества, относящиеся к классу окислителей (нитраты, хроматы, хлораты и др.), при нагревании сами выделяют кислород, и их горение нельзя локализовать, прекратив поступление воздуха.

Прекращение потока теплоты — наиболее распро­страненный способ. При подаче в зону пожара веществ, обладающих большой теплоемкостью, снижается тем­пература в очаге пожара, и он затухает.

Прерывание цепной реакции — способ эффективен для предупреждения взрывов. В зону пожара подаются специальные вещества, которые воздействуют непосредственно на молекулярную структуру соединений, образующихся в ходе цепной реакции пожара.

Локализовать очаг пожара можно следую­щими способами: удалить горючее вещество; перекрыть доступ кислорода; аннулировать источник теплоты; разрушить цепную реак­цию пожара.