火災 & 燃焼 さまざまな方法で定義されています。 私たちの目的のために、現象としての燃焼に関連する最も重要なステートメントは次のとおりです。

• 燃焼は、物理的および化学的変換からなる自己持続的な反応の実行を表します。

• 関連する材料は、周囲の酸化剤と反応し、ほとんどの場合、空気中の酸素と反応します。

• 点火には好ましい開始条件が必要です。これは一般に、燃焼の連鎖反応の初期エネルギー需要をカバーするシステムの十分な加熱です。

• 反応の結果はしばしば発熱性です。つまり、燃焼中に熱が放出され、この現象は目に見える燃焼を伴うことがよくあります。

点火 燃焼の自己維持プロセスの最初のステップと見なすことができます。 として発生する可能性があります パイロット点火 （または 強制点火) 現象が外部発火源によって引き起こされた場合、または次のように発生する可能性があります。 自動点火 （または 自己発火) 現象が可燃性物質自体で起こる反応の結果であり、熱放出と相まって発生する場合。

着火の傾向は、経験的パラメータによって特徴付けられます。 発火温度 (すなわち、試験によって決定される、発火のために材料を加熱する必要がある最低温度)。 このパラメーターが、特別なテスト方法で決定されるかどうかに応じて、着火源を使用して、 パイロット発火温度 と 自動発火温度.

パイロット点火の場合、燃焼反応に関与する物質の活性化に必要なエネルギーは、点火源によって供給されます。 しかし、着火に必要な熱量と発火温度との間には直接的な関係はありません。可燃性システムの構成要素の化学組成は発火温度の重要なパラメーターですが、材料のサイズと形状に大きく影響されるためです。 、環境の圧力、気流の条件、着火源のパラメーター、試験装置の幾何学的特徴など。これが、自己発火温度とパイロット発火温度に関する文献で公開されているデータが大幅に異なる可能性がある理由です。

異なる状態の物質の発火メカニズムを簡単に説明することができます。 これには、固体、液体、または気体のいずれかとして材料を調べることが含まれます。

ブリッジ 固体材料 伝導、対流、または放射 (主にそれらの組み合わせによる) のいずれかによって、外部発火源からエネルギーを吸収するか、または表面で分解を開始する内部で発生する熱生成プロセスの結果として加熱されます。

着火させるには 液体、これらは燃焼可能な蒸気空間を表面上に形成する必要があります。 放出された蒸気と気体分解生成物は、液体または固体物質の表面上で空気と混合します。

混合物および/または拡散で発生する乱流は、酸素が表面上および表面上の分子、原子、およびフリーラジカルに到達するのを助けます。これらはすでに反応に適しています。 誘起された粒子は相互作用に入り、その結果、熱が放出されます。 プロセスは着実に加速し、連鎖反応が始まると、材料は発火して燃焼します。

固体可燃物の表面下層での燃焼を くすぶり、固体物質と気体の界面で起こる燃焼反応を 輝きます. 炎で燃やす（または 燃えるような) は、燃焼の発熱反応が気相で進行する過程です。 これは、液体と固体の両方の物質の燃焼に典型的です。

可燃性ガス 気相で自然燃焼します。 ガスと空気の混合物が特定の濃度範囲でのみ発火する可能性があるということは、重要な経験的声明です。 これは、液体の蒸気にも当てはまります。 ガスと蒸気の可燃性の下限と上限は、混合物の温度と圧力、発火源、および混合物中の不活性ガスの濃度によって異なります。

着火源

熱エネルギーを供給する現象は、その起源に関して 1979 つの基本的なカテゴリに分類できます (Sax XNUMX)。

1. 化学反応で発生する熱エネルギー（酸化熱、燃焼熱、溶解熱、自然発熱、分解熱など）

2. 電気熱エネルギー (抵抗加熱、誘導加熱、アークによる熱、電気火花、静電気放電、落雷による熱など)

3.機械的熱エネルギー（摩擦熱、摩擦火花）

4. 核分解によって発生する熱。

以下の議論では、最も頻繁に遭遇する着火源について説明します。

直火

直火は、最も単純で最も頻繁に使用される着火源です。 一般的に使用される多数のツールおよびさまざまなタイプの技術機器は、裸火で動作するか、裸火の形成を可能にします。 バーナー、マッチ、かまど、暖房器具、溶接トーチの炎、壊れたガスやオイルのパイプなどは、実質的に潜在的な発火源と考えられます。 裸火では、主な着火源自体が既存の自己持続燃焼を表しているため、着火メカニズムは本質的に燃焼が別のシステムに広がることを意味します。 裸火の着火源が発火を開始するのに十分なエネルギーを持っていれば、燃焼が始まります。

自然発火

自然に発熱する化学反応は、「内部着火源」として発火・燃焼の危険性を暗示しています。 しかし、自然発熱、自然着火しやすい物質は、二次発火源となり、周囲の可燃物に着火する可能性があります。

自然発火しやすい気体（リン化水素、水素化ホウ素、水素化ケイ素など）や液体（金属カルボニル、有機金属組成物など）もあるが、ほとんどの自然発火は固体物質の表面反応として起こる。 自然発火は、すべての発火と同様に、材料の化学構造に依存しますが、その発生は分散度によって決まります。 大きな比表面積は、反応熱の局所的な蓄積を可能にし、自然発火温度を超える材料の温度上昇に寄与します。

液体が比表面積の大きい固体物質上で空気と接触すると、液体の自然発火も促進されます。 脂肪、特に二重結合を含む不飽和油は、繊維材料やその製品に吸収されたり、植物や動物由来の織物に含浸されたりすると、通常の大気条件下で自然発火する傾向があります。 不燃性繊維または大きな特定の表面を覆い、油で汚染された無機材料から製造されたグラスウールおよびミネラルウール製品の自然発火は、非常に深刻な火災事故を引き起こしています。

自然発火は、主に固体物質の粉塵で観察されています。 熱伝導率の良い金属の場合、発火に必要な局所的な熱の蓄積には、金属を非常に細かく粉砕する必要があります。 粒子サイズが小さくなると、自然発火の可能性が高くなり、一部の金属粉塵 (鉄など) では自然発火が起こります。 石炭粉塵、細かい分布のすす、ラッカーおよび合成樹脂の粉塵を保管および処理する場合、およびそれらを使用して技術的な操作を行う場合は、自然発火の危険を減らすための防火対策に特別な注意を払う必要があります。

自然分解しやすい物質は、自然発火する特殊な能力を示します。 ヒドラジンは、表面積の大きい物質に付着すると、すぐに炎上します。 プラスチック産業で広く使用されている過酸化物は、自然に分解しやすく、分解の結果、危険な着火源となり、爆発的な燃焼を引き起こすことがあります。

特定の化学物質が互いに接触したときに発生する激しい発熱反応は、自然発火の特殊なケースと見なすことができます。 その例としては、濃硫酸とあらゆる有機可燃物との接触、塩素酸塩と硫黄またはアンモニウム塩または酸との接触、有機ハロゲン化合物とアルカリ金属との接触などが挙げられます。 (互換性のない材料）は、特に保管・共同保管の際や、消防法規の整備に細心の注意を払う必要があります。

このような危険なほど高い自然発熱は、場合によっては、不適切な技術的条件 (不十分な換気、低い冷却能力、メンテナンスとクリーニングの不一致、反応の過熱など) が原因であるか、それらによって促進される可能性があることに注意してください。

繊維状の飼料、油性種子、発芽穀物、加工産業の最終製品 (乾燥ビートルート スライス、肥料など) などの特定の農産物は、自然発火の傾向を示します。 これらの材料の自発的な加熱には特別な特徴があります。システムの危険な温度条件は、簡単に制御できない発熱性の生物学的プロセスによって悪化します。

電気着火源

電気エネルギーで作動する動力機械、機器、加熱装置、および変電機器や照明機器は、安全性と要件に関する関連規制に準拠して設置されている場合、通常、周囲に火災の危険をもたらすことはありません。規格の運用中に関連する技術的指示が守られていることを確認してください。 定期的なメンテナンスと定期的な監督により、火災や爆発の可能性が大幅に減少します。 電気機器および配線の火災の最も多い原因は以下のものです。 過負荷, 短絡, 電気火花 & 高い接触抵抗.

過負荷は、配線や電化製品が設計された電流よりも高い電流にさらされたときに発生します。 配線、デバイス、および機器を通過する過電流は、電気システムの過熱したコンポーネントが損傷または破損したり、古くなったり炭化したりして、コードやケーブルのコーティングが溶けたり、金属部分が白熱したり、可燃性の構造物が燃えたりするような過熱につながる可能性があります。ユニットが着火し、条件によっては周囲に火を広げます。 過負荷の最も頻繁な原因は、接続されているコンシューマーの数が許可されている数より多いか、その容量が規定値を超えていることです。

電気システムの動作の安全性は、短絡によって最も頻繁に危険にさらされます。 それらは常に損傷の結果であり、電気配線の部品または機器が同じ電位レベルまたはさまざまな電位レベルにあり、互いに絶縁され、アースから絶縁されている場合に発生します。 この接触は、金属同士の接触として直接発生する場合もあれば、電気アークによって間接的に発生する場合もあります。 短絡の場合、電気システムの一部のユニットが互いに接触すると、抵抗がかなり低くなり、その結果、電流の強度が非常に高くなり、おそらく数桁低くなります。 大規模な短絡による過電流時に放出される熱エネルギーは、短絡の影響を受けたデバイスで火災を引き起こし、周囲の材料や機器が発火し、建物に延焼する可能性があります。

電気火花は小さな性質の熱エネルギー源ですが、経験的に示されているように、発火源として頻繁に機能します。 通常の作業条件下では、ほとんどの電化製品は火花を放出しませんが、特定のデバイスの動作には通常火花が伴います。

スパークは、その発生ゾーンでガス、蒸気、または粉塵の爆発的な濃度が発生する可能性がある場所で、最も危険をもたらします。 したがって、動作中に通常火花を放出する機器は、火花が発火しない場所にのみ設置することが許可されています。 それ自体では、火花のエネルギー含有量は、環境内の物質の着火や爆発の開始には不十分です。

電気システムにおいて、電流が流れる構造単位間に完全な金属接触がない場合、この箇所で高い接触抵抗が発生します。 この現象は、ほとんどの場合、接合部の不完全な構造または非職人的な取り付けによるものです。 動作中のジョイントの外れや自然摩耗も、高い接触抵抗の原因となる場合があります。 抵抗が増加した場所を流れる電流の大部分は、熱エネルギーに変換されます。 このエネルギーを十分に放散できない場合 (およびその理由を排除できない場合)、極端に温度が上昇し、周囲を危険にさらす火災状態につながる可能性があります。

デバイスが誘導の概念に基づいて動作する場合 (エンジン、ダイナモ、変圧器、リレーなど)、適切に計算されていない場合、動作中に渦電流が発生する可能性があります。 渦電流により構造体（コイルとその鉄芯）が温まり、絶縁物に引火して機器が焼損する恐れがあります。 高電圧機器の周囲の金属構造ユニットでも、渦電流が発生し、これらの有害な結果が生じる可能性があります。

静電気火花

静電気帯電は、もともと電気的に中性である (そして電気回路から独立している) あらゆる物質が正または負に帯電するプロセスです。 これは、次の XNUMX つの方法のいずれかで発生する可能性があります。

1.      分離充電、減算極性の電荷がXNUMXつの物体に同時に蓄積するように

2.      通りすがりに充電、通過する電荷が反対の極性符号の電荷を残すように

3.      取り上げて充電、体が外部から電荷を受け取るように。

これらの XNUMX つの帯電方法は、接触後の分離、分割、切断、粉砕、移動、摩擦、パイプ内の粉体および流体の流れ、衝突、圧力の変化、状態の変化、光イオン化、熱イオン化、静電分布または高電圧放電。

上記のプロセスのいずれかの結果として、導電体と絶縁体の両方で静電気帯電が発生する可能性がありますが、ほとんどの場合、不要な電荷の蓄積は機械的プロセスが原因です。

静電気の帯電とそれに起因する火花放電による多数の有害な影響とリスクから、特に XNUMX つのリスクを挙げることができます。 .

電子機器は、充電による放電エネルギーが十分に高く、半導電性部品の入力が破壊されると、まず第一に危険にさらされます。 過去 XNUMX 年間の電子ユニットの開発に続いて、このリスクが急速に増加しています。

火災または爆発の危険性の発生には、XNUMX つの条件の空間と時間の一致が必要です: 可燃性媒体の存在と、発火能力のある放電です。 この危険は主に化学産業で発生します。 いわゆる基準に基づいて推定することができます。 危険物の火花感受性 (最小着火エネルギー）、充電の程度によって異なります。

これらのリスク、すなわち、技術的なトラブルから死亡事故を伴う大惨事に至るまで、さまざまな結果をもたらすリスクを軽減することが重要な課題です。 静電気帯電の影響を防ぐには、次の XNUMX つの方法があります。

1. 充電プロセスの開始を防止する (明らかですが、通常、実現するのは非常に困難です)

2. 危険な放電 (またはその他のリスク) の発生を防ぐために電荷の蓄積を制限します。

雷は自然界の大気電気現象であり、発火源と見なされる場合があります。 雲で生成された静電気は、地球に向かって均等化されます (落雷）、高エネルギー放電を伴います。 落雷した場所やその周辺の可燃物に引火し、燃え尽きるおそれがあります。 稲妻のいくつかのストロークでは、非常に強いインパルスが生成され、エネルギーはいくつかの段階で均等化されます。 場合によっては、長時間持続する電流が流れ始め、10 A のオーダーに達することもあります。

機械的熱エネルギー

技術的な練習は着実に摩擦と結びついています。 機械の動作中に摩擦熱が発生し、システム内に熱が蓄積する程度に熱損失が制限されると、システムの温度が環境にとって危険な値まで上昇し、火災が発生する可能性があります。

摩擦火花は通常、金属の技術的操作で大きな摩擦 (研削、チッピング、切断、打撃) が原因で発生するか、金属製の物体やツールが硬い床に落下または落下するため、または研削作業中に、研削の影響下で材料内の金属汚染が原因で発生します。 . 発生する火花の温度は通常、従来の可燃性物質の発火温度よりも高くなります (鋼からの火花では 1,400 ～ 1,500 °C、銅ニッケル合金からの火花では 300 ～ 400 °C)。 ただし、着火能力は、着火する物質と物質の全体の熱量と最低着火エネルギーにそれぞれ依存します。 摩擦火花は、可燃性ガス、蒸気、粉塵が危険な濃度で存在する空域での実際の火災の危険性を意味することが実際に証明されています。 したがって、このような状況下では、火花を発生しやすい材料の使用や、機械的な火花を発生させるプロセスは避ける必要があります。 このような場合、火花を出さない工具、つまり木、革、またはプラスチック材料で作られた工具、または低エネルギーの火花を生成する銅および青銅合金の工具を使用することによって、安全が確保されます。

高温の表面

実際には、機器やデバイスの表面は、通常または誤動作によって危険な程度に加熱される場合があります。 オーブン、炉、乾燥装置、廃ガス排出口、蒸気パイプなどは、爆発性のある空間で火災を引き起こすことがよくあります。 さらに、それらの高温の表面は、それらに近づいたり接触したりすることによって、可燃物に着火する可能性があります。 予防のために、安全な距離を守る必要があり、定期的な監督と保守により、危険な過熱の発生の可能性が減少します。

材料および製品の火災危険

可燃性システム内の可燃性物質の存在は、明らかな燃焼状態を表しています。 燃焼現象と燃焼プロセスのフェーズは、基本的に、関連する材料の物理的および化学的特性に依存します。 したがって、さまざまな材料や製品の性質や特性に関して、その可燃性を調査することは理にかなっているように思われます。 このセクションでは、材料のグループ化の順序付けの原則は、理論的な概念ではなく技術的な側面によって管理されます (NFPA 1991)。

木材および木製品

木材は、人間の環境で最も一般的な素材の XNUMX つです。 木材は、住宅、建築構造物、家具、消費財のほか、紙などの製品や化学産業でも広く使用されています。

木材および木材製品は可燃性であり、高温の表面に接触し、熱放射、裸火、またはその他の着火源にさらされると、燃焼の状態に応じて、炭化、グロー、発火、または燃焼します。 その応用分野を広げるためには、燃焼特性の向上が求められています。 木材から製造された構造単位を難燃性にするために、それらは通常、難燃剤で処理されます (例えば、飽和、含浸、表面コーティングの提供)。

各種木材の燃焼性の最も重要な特徴は着火温度です。 その値は、木材の特性のいくつかと測定の試験条件、すなわち木材サンプルの密度、湿度、サイズと形状、および発火源、暴露時間、暴露強度、および試験中の雰囲気に強く依存します。 . 興味深いことに、さまざまな試験方法によって決定される発火温度が異なることに注意してください。 経験上、清潔で乾燥した木材製品は発火する傾向が非常に低いことが示されていますが、換気が不十分な部屋にほこりや油の多い廃木材を保管することで自然発火による火災が発生することが知られています。 含水率が高いほど発火温度が上昇し、木材の燃焼速度が低下することが経験的に証明されています。 木材の熱分解は複雑なプロセスですが、その段階は次のように明確に観察できます。

• 質量損失を伴う熱分解は、120 ～ 200 °C の範囲ですでに始まります。 水分が放出され、不燃性分解物が燃焼空間で発生します。

• 200～280℃では着火源の熱エネルギーを吸収しながら主に吸熱反応が起こります。

• 280 ～ 500 °C では、分解生成物の発熱反応が主要なプロセスとして着実に加速し、炭化現象が観察される場合もあります。 この温度域では、すでに持続燃焼が発達しています。 着火後は、炭化層の断熱性に優れているため、燃焼が安定しません。 その結果、より深い層のウォーミングアップは制限され、時間がかかります。 可燃性分解生成物の浮上が促進されると、燃焼が完了します。

• 500 °C を超える温度では、木炭が残留物を形成します。 追加の発光中に、固体の無機物を含む灰が生成され、プロセスは終了します。

繊維・テキスタイル

人々の身の回りにある繊維素材から作られる織物の多くは可燃性です。 衣類、家具、建築環境の一部または全部がテキスタイルで構成されています。 それらがもたらす危険性は、製造、加工、保管中、および着用中に存在します。

テキスタイルの基本的な素材は、天然と人工の両方です。 合成繊維は、単独で、または天然繊維と混合して使用されます。 植物由来の天然繊維 (綿、麻、ジュート、亜麻) の化学組成は可燃性のセルロースであり、これらの繊維は比較的高い発火温度 (<< 400°C) を持っています。 高温にすると炭化するが溶けないという利点があります。 これは、火傷の負傷者の治療に特に有利です。

動物由来のタンパク質ベースの繊維 (羊毛、絹、髪) の火災危険性は、植物由来の繊維よりもさらに有利です。なぜなら、着火にはより高い温度 (500 ～ 600 °C) が必要であり、同じ条件で、それらの燃焼はそれほど集中的ではありません。

ポリマー製品の非常に優れた機械的特性を利用するプラスチック産業は、繊維産業でも注目を集めています。 アクリル、ポリエステル、および熱可塑性合成繊維（ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン）の特性の中で、燃焼に関連する特性は最も有利ではありません。 それらのほとんどは、発火温度が高い (<< 400-600 °C) にもかかわらず、熱にさらされると溶け、容易に発火し、激しく燃え、燃えると落下または溶け、かなりの量の煙と有毒ガスを放出します。 これらの燃焼特性は、天然繊維の添加によって改善される可能性があります。 混紡織物. さらに、難燃剤を使用して処理を行います。 産業用繊維製品や防熱服の製造には、無機の不燃性繊維製品 (ガラス繊維や金属繊維を含む) がすでに大量に使用されています。

テキスタイルの最も重要な火災危険特性は、発火性、火炎拡散、発熱、有毒な燃焼生成物に関連する特性です。 それらを決定するために、特別なテスト方法が開発されました。 得られた試​​験結果は、これらの製品の適用分野 (テントおよびフラット、家具、車両の室内装飾品、衣服、カーペット、カーテン、熱および天候に対する特別な保護服) に影響を与えるだけでなく、それらの使用におけるリスクを制限するための規定にも影響を与えます。 産業研究者の重要な仕事は、難燃剤で処理された高温に耐え（非常に燃焼性が高く、発火時間が長く、火炎伝播速度が遅く、熱放出速度が遅い）、少量の有毒な燃焼生成物を生成するテキスタイルを開発することです。 、およびそのような材料の燃焼による火災事故の悪影響を改善します。

可燃性および可燃性の液体

発火源が存在する場合、可燃性および可燃性の液体は潜在的な危険源です。 第１に、そのような液体の上の閉じたまたは開いた蒸気空間は、火災および爆発の危険をもたらす。 物質が蒸気と空気の混合物中に適切な濃度で存在する場合、燃焼、さらには爆発が起こる可能性があります。 このことから、次の場合、可燃性および可燃性液体のゾーンでの燃焼および爆発を防ぐことができるということになります。

• 発火源、空気、酸素は除外されます。 また

• 酸素の代わりに不活性ガスが周囲に存在します。 また

• 液体が密閉容器または密閉システムに保管されている (図 1 を参照)。 また

• 適切な換気により、危険な蒸気濃度の発生が防止されます。

図 1. 可燃性および可燃性の液体を貯蔵するための一般的なタイプのタンク。

実際には、可燃性および可燃性液体の危険性に関連して、多数の材料特性が知られています。 これらは、クローズド カップとオープン カップの引火点、沸点、発火温度、蒸発速度、燃焼性濃度の上限と下限 (可燃性または爆発限界)、空気と比較した蒸気の相対密度、および燃焼に必要なエネルギーです。蒸気の発火。 これらの要因は、さまざまな液体の発火に対する感度に関する完全な情報を提供します。

ほぼ世界中で、大気条件下での標準試験によって決定されるパラメータである引火点が、液体 (および比較的低温で液体として振る舞う物質) をリスクのカテゴリに分類するための基礎として使用されています。 液体の保管、取り扱い、技術的プロセス、およびそれらのゾーンに設置される電気機器の安全要件は、可燃性と可燃性のカテゴリごとに詳しく説明する必要があります。 技術機器周辺のリスクゾーンも、各カテゴリで特定する必要があります。 システムの温度と圧力に応じて、XNUMX つの可燃限界の間の濃度範囲内で、火災と爆発が発生する可能性があることが経験的に示されています。

ガス

すべての物質は、特定の温度と圧力の下で気体になる可能性がありますが、実際に気体と見なされるのは、常温 (~20 °C) および通常の大気圧 (~100 kPa) で気体状態にある物質です。

火災および爆発の危険性に関して、ガスは XNUMX つの主なグループに分類されます。 燃料 & 不燃性ガス. 実際に受け入れられている定義によれば、可燃性ガスは、燃焼に必要な条件が存在する場合、通常の酸素濃度で空気中で燃焼するガスです。 発火は、特定の温度以上で、必要な発火温度で、特定の濃度範囲内でのみ発生します。

不燃性ガスとは、酸素中でも空気中でも燃焼しないガスのことです。 これらのガスの一部は燃焼をサポートし (酸素など)、残りの部分は燃焼を抑制します。 燃焼をサポートしない不燃性ガスは呼ばれます 不活性ガス (窒素、希ガス、二酸化炭素など)。

経済効率を達成するために、コンテナまたは輸送船で貯蔵および輸送されるガスは、通常、圧縮、液化、または冷却凝縮（極低温）状態にあります。 基本的に、ガスに関しては、容器に入っているときと容器から放出されたときの XNUMX つの危険な状況があります。

貯蔵容器内の圧縮ガスの場合、外部熱によって容器内の圧力が大幅に上昇し、極端な過圧によって爆発が生じる可能性があります。 気体貯蔵容器は、通常、気相と液相を含む。 圧力と温度の変化により、液相の拡張により蒸気空間がさらに圧縮されますが、液体の蒸気圧は温度の上昇に比例して増加します。 これらのプロセスの結果、非常に危険な圧力が発生する可能性があります。 貯蔵容器は、一般に、過圧除去装置の適用を収容する必要があります。 これらは、高温による危険な状況を緩和することができます。

貯蔵容器の密閉が不十分であったり、破損している場合、ガスは自由空気層に流出し、空気と混合し、その量と流れ方によっては、爆発的な大きな空気層を形成する可能性があります。 漏れのある貯蔵容器の周囲の空気は、呼吸に適さない可能性があり、一部のガスの毒性効果や酸素濃度の希釈により、近くにいる人々に危険を及ぼす可能性があります。

ガスによる潜在的な火災の危険性と安全な操作の必要性を念頭に置いて、特に産業消費者のために、貯蔵または使用されるガスの次の特徴について詳細な知識を得る必要があります。ガスの化学的および物理的特性、発火温度、可燃性の濃度の下限と上限、容器内のガスの危険パラメータ、屋外に放出されたガスによって引き起こされる危険な状況の危険因子、必要な安全地帯の範囲、およびとられるべき特別な措置消火に関連する可能性のある緊急事態の場合。

化学品

化学物質の危険なパラメーターに関する知識は、安全な作業の基本条件の XNUMX つです。 火災の危険性に関連する物理的および化学的特性が考慮されている場合にのみ、火災に対する保護のための予防措置および要件を詳述することができます。 これらの特性のうち、最も重要なものは次のとおりです。 着火性; 他の物質、水または空気と反応する能力; 腐食の傾向; 毒性; そして放射能。

化学物質の特性に関する情報は、メーカーが発行するテクニカル データ シートや、有害化学物質のデータを含むマニュアルやハンドブックから入手できます。 これらは、材料の一般的な技術的特徴だけでなく、危険パラメータの実際の値（分解温度、発火温度、燃焼の限界濃度など）、それらの特別な挙動、保管および火災の要件に関する情報をユーザーに提供します。戦闘、および応急処置と医学的治療の推奨事項。

潜在的な火災の危険性としての化学物質の毒性は、XNUMX つの方法で作用する可能性があります。 第一に、特定の化学物質自体の高い毒性は、火災の際に危険である可能性があります. 第二に、火災ゾーン内にそれらが存在すると、消火活動が効果的に制限される可能性があります。

酸化剤 (硝酸塩、塩素酸塩、無機過酸化物、過マンガン酸塩など) は、それ自体が不燃性であっても、可燃性物質の着火や、激しい、場合によっては爆発的な燃焼に大きく寄与します。

不安定な物質のグループには、激しい発熱反応で自発的または非常に容易に重合または分解する化学物質 (アセトアルデヒド、エチレンオキシド、有機過酸化物、シアン化水素、塩化ビニル) が含まれます。

水や空気に敏感な素材は非常に危険です。 これらの物質（酸化物、水酸化物、水素化物、無水物、アルカリ金属、リンなど）は、通常の大気中に常に存在する水や空気と相互作用し、非常に高い発熱を伴う反応を開始します。 可燃物であれば自然発火します。 しかし、燃焼を開始する可燃成分が爆発し、周囲の可燃物に拡散する可能性があります。

腐食性物質（硫酸、硝酸、過塩素酸などの無機酸、およびフッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン）の大半は強力な酸化剤ですが、同時に生物に非常に強い破壊的影響を及ぼします。したがって、消火のために特別な措置を講じる必要があります。

放射性元素および化合物の危険な特性は、それらから放出される放射線がいくつかの点で有害であり、そのような物質自体が火災の危険性があるという事実によって増大します。 火災により、関連する放射性物体の構造的封じ込めが損傷した場合、λ線放射物質が放出される可能性があります。 それらは非常に強力な電離効果を持つことができ、生物を致命的に破壊することができます. 原子力事故は火災を伴うことがあり、その分解生成物は放射性 (α および β 放射) 汚染物質を吸着によって結合します。 これらが体内に侵入すると、救助活動に参加している人々に永久的な傷害を与える可能性があります。 このような物質は非常に危険です。なぜなら、影響を受けた人は感知器官によって放射線を感知せず、一般的な健康状態は悪化していないように見えるからです。 放射性物質が燃焼した場合、現場の放射能、分解生成物、および消火に使用される水を、放射性信号装置を使用して常に監視する必要があることは明らかです。 これらの要因の知識は、介入の戦略とすべての追加操作のために考慮されなければなりません. 放射性物質を取り扱い、保管する建物、および放射性物質を技術的に使用する建物は、耐火性の高い不燃材料で建設する必要があります。 同時に、火災を検知し、信号を出し、消火するための高品質の自動設備を提供する必要があります。

爆発物および発破剤

爆発物は、多くの軍事および産業目的で使用されています。 これらは化学物質および混合物であり、強い機械的力 (衝突、衝撃、摩擦) の影響を受けるか、発火を開始すると、非常に急速な酸化反応 (例: 1,000 ～ 10,000 m/s) によって突然大量のガスに変化します。 これらのガスの体積は、すでに爆発した爆発物の体積の倍数であり、周囲に非常に高い圧力をかけます。 爆発中、高温 (2,500 ～ 4,000 °C) が発生する可能性があり、爆発ゾーン内の可燃性物質の発火を促進します。

さまざまな爆発物の製造、輸送、および保管は、厳格な要件によって管理されています。 例としては、NFPA 495、爆発物コードがあります。

軍事および産業目的で使用される爆発物に加えて、誘導発破材料および火工品も危険物として扱われます。 一般に、爆発性物質の混合物（ピクリン酸、ニトログリセリン、ヘキソゲンなど）がよく使用されますが、爆発する可能性のある物質の混合物（黒色火薬、ダイナマイト、硝酸アンモニウムなど）も使用されています。 テロ行為の過程で、プラスチック材料はよく知られるようになり、本質的には、ブリサンと可塑化材料（さまざまなワックス、ワセリンなど）の混合物です。

爆発性物質の場合、火災に対する最も効果的な保護方法は、周囲から発火源を排除することです。 いくつかの爆発性物質は、水または酸化する能力を持つさまざまな有機物質に敏感です。 これらの材料については、保管条件の要件および他の材料と同じ場所に保管するための規則を慎重に検討する必要があります。

金属

ほぼすべての金属は、特定の条件下で大気中で燃焼することができることが実際に知られています。 構造的に厚い鋼とアルミニウムは、火災時の挙動に基づいて、不燃性として明確に評価されます。 ただし、アルミニウム、細かい分布の鉄、および細い金属繊維からの金属綿の粉塵は、容易に発火し、激しく燃焼する可能性があります。 アルカリ金属 (リチウム、ナトリウム、カリウム)、アルカリ土類金属 (カルシウム、マグネシウム、亜鉛)、ジルコニウム、ハフニウム、チタンなどは、粉末、ファイリング、または薄い帯の形で非常に簡単に発火します。 一部の金属は非常に感度が高く、空気とは別に、不活性ガス雰囲気または金属に対して中性の液体の下で保管されます。

可燃性金属および燃焼するように調整されたものは、可燃性および可燃性液体の燃焼から観察されるよりもかなり多量の熱を放出する高速酸化プロセスである非常に激しい燃焼反応を生成します。 沈降粉末の場合、白熱点火の予備段階に続く金属粉塵の燃焼は、急速燃焼に発展する可能性があります。 巻き上げられた粉塵や雲状の粉塵が発生すると、深刻な爆発が発生する可能性があります。 一部の金属 (マグネシウムなど) の燃焼活性と酸素への親和性は非常に高いため、着火後、可燃物から発生した消火に使用される特定の媒体 (窒素、二酸化炭素、蒸気雰囲気など) で燃焼し続けます。固体および液体。

金属火災を消火することは、消防士にとって特別な仕事です。 適切な消火剤の選択とそれを適用するプロセスは非常に重要です。

金属の火災は、非常に早期の発見、最も効果的な方法を使用した消防士の迅速かつ適切な行動、および可能であれば、燃焼ゾーンからの金属およびその他の可燃性物質の除去、または少なくともそれらの減少によって制御することができます。量。

放射性金属 (プルトニウム、ウラン) が燃焼するときは、放射線に対する保護に特別な注意を払う必要があります。 有毒な分解生成物が生体に浸透するのを防ぐために、予防措置を講じる必要があります。 たとえば、アルカリ金属は水と激しく反応するため、粉末消火剤のみで消火できます。 マグネシウムの燃焼は、水、二酸化炭素、ハロン、または窒素ではうまく消火できず、さらに重要なことに、これらの薬剤が消火に使用されると、危険な状況はさらに深刻になります. うまく適用できる唯一の薬剤は、希ガスまたは場合によっては三フッ化ホウ素です。

プラスチックとゴム

プラスチックは、合成または天然素材の改変によって生成される高分子有機化合物です。 重合反応、重付加反応、または重縮合反応によって生成されるこれらの高分子材料の構造と形状は、それらの特性に大きく影響します。 熱可塑性樹脂 (ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレートなど) の鎖分子は直鎖状または分岐状であり、エラストマー (ネオプレン、ポリスルフィド、イソプレンなど) は軽く架橋されていますが、熱硬化性プラスチックは（デュロプラスチック：ポリアルキド、エポキシ樹脂、ポリウレタンなど）は密に架橋されています。

天然カウチュークはゴム産業で原料として使用され、加硫後にゴムが製造されます。 天然のシャウチューと構造が似ている人工カウチューは、ブタジエンのポリマーおよびコポリマーです。

日常生活のほぼすべての分野で使用されるプラスチックとゴムから、製品の範囲は着実に広がっています。 このグループの材料の多種多様で優れた技術的特性を利用することで、さまざまな建築構造物、家具、衣服、日用品、車両や機械の部品などのアイテムが生まれます。

通常、有機物としてプラスチックやゴムなども可燃物とされています。 それらの火災挙動の説明のために、特別な方法でテストできる多くのパラメーターが使用されます。 これらのパラメーターの知識があれば、それらの適用分野 (決定、指摘、設定) を割り当てることができ、火災安全規定を詳しく説明することができます。 これらのパラメーターは、可燃性、着火性、発煙性、有毒ガスの発生しやすさ、燃えるドリップです。

多くの場合、プラスチックの発火温度は木材やその他の材料よりも高くなりますが、ほとんどの場合、より簡単に発火し、燃焼はより速く、より激しく行われます。 プラスチックの火災は、視界を著しく制限し、さまざまな有毒ガス (塩酸、ホスゲン、一酸化炭素、シアン化水素、亜硝酸ガスなど) を発生させる大量の濃い煙が放出されるという不快な現象を伴うことがよくあります。 熱可塑性材料は燃焼中に溶けて流れ、その場所 (天井に取り付けられている場合) によっては滴が生成され、燃焼領域に残り、下の可燃性材料に発火する可能性があります。

燃焼特性の改善は複雑な問題であり、プラスチック化学の「重要な問題」です。 難燃剤は燃焼性を阻害し、着火が遅くなり、燃焼速度が低下し、火炎伝播が遅くなります。 同時に、煙の量と光学密度が高くなり、生成される混合ガスの毒性が高くなります。

ダスト

物理的状態に関しては、ダストは固体物質に属しますが、その物理的および化学的性質は、コンパクトな形状の同じ物質とは異なります。 労働災害や災害は、粉塵爆発が原因であることが知られています。 金属などの通常の形では不燃性の物質は、低エネルギーであっても、発火源の影響を受けると、空気と混合した粉塵の形で爆発を引き起こす可能性があります。 爆発の危険性は、可燃性物質の粉塵にも存在します。

粉塵は、空中に浮いているときだけでなく、落ち着いたときにも爆発の危険があります。 ほこりの層では、熱が蓄積する可能性があり、粒子の反応能力が高まり、熱伝導率が低下する結果として、内部でゆっくりとした燃焼が発生する可能性があります。 すると、閃光によって粉塵が舞い上がり、粉塵爆発の可能性が高まります。

細かい分布の浮遊粒子は、より深刻な危険をもたらします。 可燃性ガスや蒸気の爆発特性と同様に、粉塵にも爆発が発生する可能性のある空気粉塵濃度の特別な範囲があります。 爆発濃度の下限値と上限値、および濃度範囲の幅は、粒子のサイズと分布によって異なります。 粉塵濃度が爆発に至る最高濃度を超えると、粉塵の一部が火によって破壊されずに熱を吸収するため、発生する爆発圧力は最大値未満のままになります。 空気の水分量も爆発の発生に影響します。 湿度が高いと、ほこりの雲の発火温度は、湿気の蒸発に必要な熱量に比例して上昇します。 不活性な異物が粉塵の雲に混入すると、粉塵と空気の混合物の爆発性が低下します。 燃焼に必要な酸素濃度が低くなるため、空気とダストの混合物に不活性ガスが混合されている場合でも、効果は同じです。

最小の着火エネルギーであっても、すべての着火源が粉塵雲に着火する可能性があることが経験的に示されています (裸火、電気アーク、機械的または静電火花、高温面など)。 実験室で得られたテスト結果によると、粉塵雲の発火に必要なエネルギーは、可燃性蒸気と空気の混合物の場合よりも 20 倍から 40 倍高くなります。

堆積した粉塵の爆発の危険性に影響を与える要因は、粉塵層の物理的および熱工学的特性、粉塵のグロー温度、および粉塵層によって放出される分解生成物の発火特性です。

戻る