Ватра сагоревање дефинисани су на различите начине. За наше потребе, најважније изјаве у вези са сагоревањем, као појавом, су следеће:

• Сагоревање представља самоодрживи ток реакција које се састоје од физичких и хемијских трансформација.

• Укључени материјали ступају у реакцију са оксидационим агенсом у свом окружењу, што је у већини случајева са кисеоником у ваздуху.

• За паљење су потребни повољни стартни услови, који су генерално довољно загревање система које покрива почетну потрошњу енергије ланчане реакције сагоревања.

• Резултанта реакција је често егзотермна, што значи да се током сагоревања ослобађа топлота и ова појава је често праћена видљивим пламеном.

Паљење може се сматрати првим кораком самоодрживог процеса сагоревања. Може се јавити као пилотирано паљење (Или принудно паљење) ако је феномен узрокован било којим спољним извором паљења, или се може јавити као аутоматско паљење (Или самозапаљење) ако је појава резултат реакција које се одвијају у самом запаљивом материјалу и повезане са ослобађањем топлоте.

Склоност паљењу карактерише емпиријски параметар, тхе температура паљења (тј. најнижа температура, која се утврђује испитивањем, до које се материјал мора загрејати да би се запалио). У зависности од тога да ли је овај параметар одређен – посебним методама испитивања – коришћењем било ког извора паљења, разликујемо пилотирана температура паљења и температура самопаљења.

У случају пилотираног паљења, енергија потребна за активирање материјала укључених у реакцију сагоревања се снабдева из извора паљења. Међутим, не постоји директна веза између количине топлоте потребне за паљење и температуре паљења, јер иако је хемијски састав компоненти у запаљивом систему битан параметар температуре паљења, на њега значајно утичу величине и облици материјала. , притисак околине, услови струјања ваздуха, параметри извора паљења, геометријске карактеристике уређаја за испитивање итд. То је разлог због којег подаци објављени у литератури за температуру самопаљења и пилотирану температуру паљења могу бити значајно различити.

Механизам паљења материјала у различитим стањима може се једноставно илустровати. Ово укључује испитивање материјала као чврстих материја, течности или гасова.

мост чврсти материјали преузимају енергију из било ког спољашњег извора паљења, било проводљивошћу, конвекцијом или зрачењем (углавном њиховом комбинацијом), или се загревају као резултат процеса производње топлоте који се одвијају у унутрашњости и који почињу распадање на њиховим површинама.

Да би дошло до паљења са течности, они морају имати формирање парног простора изнад своје површине који може сагорети. Ослобођене паре и гасовити продукти распадања мешају се са ваздухом изнад површине течног или чврстог материјала.

Турбулентни токови који настају у смеши и/или дифузија помажу кисеонику да дође до молекула, атома и слободних радикала на и изнад површине, који су већ погодни за реакцију. Индуковане честице улазе у интеракцију, што резултира ослобађањем топлоте. Процес се стално убрзава, а како започне ланчана реакција, материјал долази до паљења и сагоревања.

Сагоревање у слоју испод површине чврстих запаљивих материјала назива се тињајући, а реакција горења која се одвија на граници чврстих материјала и гаса назива се гловинг. Гори пламеном (или пламен) је процес у коме егзотермна реакција сагоревања тече у гасној фази. Ово је типично за сагоревање и течних и чврстих материјала.

Запаљиви гасови сагоревају природно у гасној фази. Важна је емпиријска изјава да су смеше гасова и ваздуха способне да се запале само у одређеном опсегу концентрација. Ово важи и за паре течности. Доња и горња граница запаљивости гасова и пара зависе од температуре и притиска смеше, извора паљења и концентрације инертних гасова у смеши.

Извори паљења

Феномени који испоручују топлотну енергију могу се груписати у четири основне категорије у погледу њиховог порекла (Сак 1979):

1. топлотна енергија настала током хемијских реакција (топлота оксидације, топлота сагоревања, топлота раствора, спонтано загревање, топлота распадања, итд.)

2. електрична топлотна енергија (отпорно загревање, индукционо грејање, топлота од лука, електричне варнице, електростатичка пражњења, топлота настала ударом грома, итд.)

3. механичка топлотна енергија (топлота трења, варнице трења)

4. топлота настала нуклеарним разлагањем.

Следећа дискусија се бави најчешћим изворима паљења.

Отворени пламен

Отворени пламен може бити најједноставнији и најчешће коришћени извор паљења. Велики број алата опште употребе и разних врста технолошке опреме раде са отвореним пламеном, односно омогућавају формирање отвореног пламена. Горионици, шибице, пећи, опрема за грејање, пламен горионика за заваривање, поломљене цеви за гас и нафту итд. се практично могу сматрати потенцијалним изворима паљења. Пошто код отвореног пламена сам примарни извор паљења представља постојеће самоодрживо сагоревање, механизам паљења у суштини значи ширење горења на други систем. Под условом да извор паљења са отвореним пламеном поседује довољно енергије за покретање паљења, гори ће.

Спонтано паљење

Хемијске реакције које спонтано стварају топлоту имплицирају ризик од паљења и сагоревања као „унутрашњег извора паљења“. Материјали склони спонтаном загревању и спонтаном паљењу могу, међутим, постати секундарни извори паљења и довести до паљења запаљивих материјала у околини.

Иако су неки гасови (нпр. водоник-фосфид, бор-хидрид, силицијум-хидрид) и течности (нпр. карбонили метала, органометални састави) склони спонтаном паљењу, већина спонтаних паљења се јавља као површинске реакције чврстих материјала. Спонтано паљење, као и сва паљења, зависи од хемијске структуре материјала, али је његово појављивање детерминисано степеном дисперзности. Велика специфична површина омогућава локалну акумулацију реакционе топлоте и доприноси повећању температуре материјала изнад температуре спонтаног паљења.

Спонтано паљење течности се такође подстиче ако дођу у контакт са ваздухом на чврстим материјалима велике специфичне површине. Масти и посебно незасићена уља која садрже двоструке везе, када се апсорбују влакнастим материјалима и њиховим производима, и када се импрегнирају у текстил биљног или животињског порекла, склона су спонтаном паљењу у нормалним атмосферским условима. Спонтано паљење производа од стаклене вуне и минералне вуне произведених од негоривих влакана или неорганских материјала који покривају велике специфичне површине и контаминираних нафтом изазвало је веома тешке пожаре.

Спонтано паљење је примећено углавном код прашине од чврстих материјала. За метале са добром проводљивошћу топлоте, локална акумулација топлоте потребна за паљење захтева веома фино дробљење метала. Како се величина честица смањује, повећава се вероватноћа спонтаног паљења, а код неких металних прашине (на пример, гвожђа) долази до пирофорности. Приликом складиштења и руковања угљеном прашином, чађи фине дистрибуције, прашином од лакова и синтетичких смола, као и током технолошких операција са њима, посебну пажњу треба обратити на превентивне мере против пожара како би се смањила опасност од спонтаног запаљења.

Материјали склони спонтаном распадању показују посебну способност да се спонтано запале. Хидразин, када се постави на било који материјал са великом површином, одмах избија у пламен. Пероксиди, који се широко користе у индустрији пластике, лако се спонтано разлажу, а као последица распадања постају опасни извори паљења, повремено иницирајући експлозивно сагоревање.

Насилна егзотермна реакција која се јавља када одређене хемикалије дођу у контакт једна са другом може се сматрати посебним случајем спонтаног паљења. Примери таквих случајева су контакт концентроване сумпорне киселине са свим органским запаљивим материјалима, хлорати са сумпорним или амонијумовим солима или киселинама, органска једињења халогена са алкалним металима, итд. (некомпатибилни материјали) захтева посебну пажњу посебно при њиховом складиштењу и заједничком складиштењу и изради прописа о гашењу пожара.

Вреди напоменути да тако опасно високо спонтано загревање може, у неким случајевима, бити последица погрешних технолошких услова (недовољна вентилација, низак капацитет хлађења, неусклађености одржавања и чишћења, прегревања реакције, итд.), или подстакнути њима.

Одређени пољопривредни производи, као што су влакнасте сточне хране, уљано семе, клијаве житарице, финални производи прерађивачке индустрије (осушене кришке цвекле, ђубрива и др.), показују склоност спонтаном паљењу. Спонтано загревање ових материјала има посебну карактеристику: опасни температурни услови система су погоршани неким егзотермним биолошким процесима који се не могу лако контролисати.

Електрични извори паљења

Енергетске машине, инструменти и грејни уређаји који раде на електричну енергију, као и опрема за трансформацију енергије и осветљење, обично не представљају опасност од пожара по околину, под условом да су уграђени у складу са релевантним прописима о безбедности и захтевима. стандарда и да су у току њиховог рада поштована припадајућа технолошка упутства. Редовно одржавање и периодични надзор значајно умањују вероватноћу пожара и експлозија. Најчешћи узроци пожара електричних уређаја и ожичења су преоптерећење, кратки спојеви, електричне варнице високи контактни отпори.

Преоптерећење постоји када су ожичење и електрични уређаји изложени већој струји од оне за коју су пројектовани. Прекомерна струја која пролази кроз ожичење, уређаје и опрему може довести до таквог прегревања да се прегрејане компоненте електричног система оштете или покваре, остаре или карбонизирају, што резултира топљењем каблова и каблова, усијањем металних делова и запаљивим структурама. јединице до запаљења и, у зависности од услова, и ширења пожара у околину. Најчешћи узрок преоптерећења је тај што је број прикључених потрошача већи од дозвољеног или њихов капацитет премашује прописану вредност.

Сигурност рада електричних система најчешће је угрожена кратким спојевима. Оне су увек последице било каквог оштећења и настају када делови електричних инсталација или опреме на истом потенцијалном нивоу или различитим потенцијалним нивоима, изоловани један од другог и земље, дођу у контакт један са другим или са земљом. Овај контакт може настати директно као контакт метал-метал или индиректно, преко електричног лука. У случајевима кратких спојева, када поједине јединице електричног система међусобно дођу у контакт, отпор ће бити знатно мањи, а као последица тога, интензитет струје ће бити изузетно висок, можда неколико редова величине мањи. Топлотна енергија која се ослобађа током прекомерних струја са великим кратким спојевима може довести до пожара у уређају који је погођен кратким спојем, са запаљењем материјала и опреме у околини и ширењем ватре на зграду.

Електричне варнице су извори топлотне енергије мале природе, али као што показује искуство, често делују као извори паљења. У нормалним условима рада, већина електричних уређаја не пушта варнице, али рад одређених уређаја нормално је праћен варничењем.

Варничење представља опасност пре свега на местима где, у зони њиховог настанка, могу настати експлозивне концентрације гаса, паре или прашине. Сходно томе, опрема која нормално ослобађа варнице током рада је дозвољена да буде постављена само на местима где варнице не могу изазвати пожар. Сам по себи, енергетски садржај варница је недовољан за паљење материјала у окружењу или за покретање експлозије.

Ако електрични систем нема савршен метални контакт између структурних јединица кроз које струја тече, на овом месту ће се појавити велики отпор контакта. Ова појава је у већини случајева последица неисправне конструкције спојева или нестручних инсталација. Отпуштање спојева током рада и природно хабање такође могу бити узрок велике отпорности на додир. Велики део струје која тече кроз места са повећаним отпором ће се трансформисати у топлотну енергију. Ако се ова енергија не може довољно распршити (а разлог се не може елиминисати), изузетно велико повећање температуре може довести до пожара који угрожава околину.

Ако уређаји раде на основу индукционог концепта (мотори, динамо, трансформатори, релеји итд.) и нису правилно прорачунати, током рада могу настати вртложне струје. Услед вртложних струја долази до загревања конструктивних јединица (калемова и њихових гвоздених језгара), што може довести до паљења изолационих материјала и догоревања опреме. Вртложне струје могу настати - са овим штетним последицама - иу металним структурним јединицама око високонапонске опреме.

Електростатичке варнице

Електростатичко пуњење је процес у току којег било који материјал, првобитно са електричном неутралношћу (и независно од било ког електричног кола) постаје позитивно или негативно наелектрисан. Ово се може десити на један од три начина:

1.      пуњење са одвајањем, тако да се наелектрисања субтрактивног поларитета акумулирају на два тела истовремено

2.      пуњење са проласком, тако да наелектрисања која пролазе остављају за собом набоје супротних знакова поларитета

3.      пуњење узимањем, тако да тело прима наелектрисања споља.

Ова три начина пуњења могу произаћи из различитих физичких процеса, укључујући одвајање након контакта, цепање, сечење, уситњавање, померање, трљање, проток праха и течности у цеви, ударање, промену притиска, промену стања, фотојонизацију, топлотну јонизацију, електростатичка дистрибуција или високонапонско пражњење.

Електростатичко наелектрисање може да се јави и на проводним телима и на изолационим телима као резултат било ког од горе наведених процеса, али у већини случајева механички процеси су одговорни за акумулацију нежељених наелектрисања.

Од великог броја штетних ефеката и ризика услед електростатичког наелектрисања и варничног пражњења које произилази из тога, посебно се могу навести два ризика: угрожавање електронске опреме (нпр. рачунар за контролу процеса) и опасност од пожара и експлозије. .

Електронска опрема је пре свега угрожена ако је енергија пражњења из пуњења довољно висока да изазове уништење улаза било ког полупроводног дела. Развој електронских јединица у последњој деценији прати нагли пораст овог ризика.

Развој опасности од пожара или експлозије изискује просторно и временско подударање два услова: присуство било којег запаљивог медија и пражњење са способношћу запаљења. Ова опасност се јавља углавном у хемијској индустрији. Може се проценити на основу тзв осетљивост на варнице опасних материја (минимална енергија паљења) и зависи од обима пуњења.

Суштински задатак је смањење ових ризика, односно великог броја последица које се протежу од технолошких проблема до катастрофа са фаталним удесима. Постоје два начина заштите од последица електростатичког пуњења:

1. спречавање покретања процеса наплате (очигледно, али обично веома тешко оствариво)

2. ограничавање акумулације наелектрисања да би се спречила појава опасних пражњења (или било ког другог ризика).

Муња је атмосферски електрични феномен у природи и може се сматрати извором паљења. Статичко наелектрисање произведено у облацима је изједначено према земљи (удар грома) и праћен је високоенергетским пражњењем. Запаљиви материјали на месту удара грома и његовој околини могу се запалити и изгорети. При неким ударима муње генеришу се веома јаки импулси, а енергија се изједначава у неколико корака. У другим случајевима почињу да тече дуготрајне струје, понекад достижући ред величине од 10 А.

Механичка топлотна енергија

Техничка пракса је стално повезана са трењем. Током механичког рада развија се топлота трењем, а ако се губитак топлоте ограничи до те мере да се топлота акумулира у систему, његова температура може порасти на вредност која је опасна по околину и може доћи до пожара.

Варнице од трења обично настају у технолошким операцијама метала због јаког трења (брушење, ломљење, сечење, ударање) или због пада или пада металних предмета или алата на тврди под или током операција брушења због контаминације метала унутар материјала под ударом брушења. . Температура створене варнице је нормално виша од температуре паљења конвенционалних запаљивих материјала (као што су варнице од челика, 1,400-1,500 °Ц; варнице из легура бакра и никла, 300-400 °Ц); међутим, способност паљења зависи од целокупног садржаја топлоте и најниже енергије паљења материјала и супстанце које треба запалити. У пракси је доказано да варнице трења представљају стварну опасност од пожара у ваздушним просторима где су запаљиви гасови, испарења и прашина присутни у опасним концентрацијама. Стога, под овим околностима, треба избегавати употребу материјала који лако стварају варнице, као и процесе са механичким варничењем. У овим случајевима сигурност се обезбеђује алатима који не варниче, односно израђеним од дрвета, коже или пластичних материјала, или употребом алата од легура бакра и бронзе који производе варнице мале енергије.

Вруће површине

У пракси, површине опреме и уређаја могу да се загреју до опасног степена нормално или услед квара. Пећи, пећи, уређаји за сушење, отвори за отпадне гасове, цеви за пару итд. често изазивају пожаре у експлозивним ваздушним просторима. Штавише, њихове вруће површине могу запалити запаљиве материјале који им се приближавају или долазе у контакт. Ради превенције треба поштовати безбедна растојања, а редован надзор и одржавање ће смањити вероватноћу настанка опасног прегревања.

Опасност од пожара материјала и производа

Присуство запаљивог материјала у запаљивим системима представља очигледно стање горења. Појаве горења и фазе процеса горења у основи зависе од физичких и хемијских својстава укљученог материјала. Стога се чини разумним направити преглед запаљивости различитих материјала и производа с обзиром на њихов карактер и својства. За овај одељак, принцип редоследа за груписање материјала је вођен техничким аспектима, а не теоријским концепцијама (НФПА 1991).

Дрво и производи на бази дрвета

Дрво је један од најчешћих материјала у људском миљеу. Од дрвета се праве куће, грађевинске конструкције, намештај и роба широке потрошње, а широко се користи и за производе попут папира, као и у хемијској индустрији.

Дрво и производи од дрвета су запаљиви и када су у контакту са високотемпературним површинама и изложени топлотном зрачењу, отвореном пламену или било ком другом извору паљења, карбонизираће се, засијати, запалити се или изгорети, у зависности од услова сагоревања. Да би се проширило поље њихове примене, потребно је побољшање њихових својстава сагоревања. Да би структурне јединице произведене од дрвета биле мање запаљиве, оне се обично третирају средствима за успоравање пожара (нпр. засићени, импрегнирани, са површинским премазом).

Најважнија карактеристика запаљивости различитих врста дрвета је температура паљења. Његова вредност у великој мери зависи од неких својстава дрвета и услова испитивања одређивања, односно од густине, влажности, величине и облика узорка дрвета, као и од извора паљења, времена излагања, интензитета излагања и атмосфере током испитивања. . Занимљиво је напоменути да се температура паљења која је одређена различитим методама испитивања разликује. Искуство је показало да је склоност чистих и сувих дрвених производа запаљивању изузетно ниска, али је познато да се неколико случајева пожара изазваних спонтаним паљењем јавља због складиштења прашњавог и зауљеног отпадног дрвета у просторијама са несавршеном вентилацијом. Емпиријски је доказано да већи садржај влаге повећава температуру паљења и смањује брзину сагоревања дрвета. Термичко разлагање дрвета је компликован процес, али се његове фазе могу јасно посматрати на следећи начин:

• Термичко разлагање са губитком масе почиње већ у опсегу 120-200 °Ц; у простору за сагоревање долази до ослобађања садржаја влаге и незапаљивих деградација.

• На 200-280 °Ц, углавном се јављају ендотермне реакције док се узима топлотна енергија извора паљења.

• На 280-500 °Ц, егзотермне реакције продуката распадања се стално убрзавају као примарни процес, док се могу уочити појаве карбонизације. У овом температурном опсегу већ се развило одржавање сагоревања. Након паљења, горење није постојано у времену због добре топлотноизолационе способности његових карбонизованих слојева. Сходно томе, загревање дубљих слојева је ограничено и дуготрајно. Када се избијање запаљивих продуката распадања убрза, сагоревање ће бити потпуно.

• На температурама већим од 500 °Ц, дрво ствара остатке. Приликом његовог додатног усијања настаје пепео који садржи чврсте, неорганске материјале и процес је приведен крају.

Влакна и текстил

Већина текстила произведеног од влакнастих материјала који се налази у непосредној близини људи је запаљив. Одећа, намештај и изграђено окружење делимично или у потпуности чине текстил. Опасност коју представљају постоји током њихове производње, обраде и складиштења као и током њиховог ношења.

Основни материјали текстила су природни и вештачки; синтетичка влакна се користе сама или помешана са природним влакнима. Хемијски састав природних влакана биљног порекла (памук, конопља, јута, лан) је целулоза, која је запаљива, а ова влакна имају релативно високу температуру паљења (<<400°Ц). Предност њиховог сагоревања је што када се доведу до високе температуре, карбонизирају се, али се не топе. Ово је посебно корисно за медицинске третмане повређених од опекотина.

Пожарна својства влакана протеинске базе животињског порекла (вуна, свила, коса) су још повољнија од влакана биљног порекла, јер је за њихово паљење потребна виша температура (500-600 °Ц), а под у истим условима њихово сагоревање је мање интензивно.

Индустрија пластике, која користи неколико изузетно добрих механичких својстава полимерних производа, такође је добила на значају у текстилној индустрији. Међу особинама акрилних, полиестерских и термопластичних синтетичких влакана (најлон, полипропилен, полиетилен), она која су повезана са сагоревањем су најмање повољна. Већина њих, упркос високој температури паљења (<<400-600 °Ц), топи се када су изложени топлоти, лако се пале, интензивно горе, испадају или се топе при горењу и ослобађају знатно велике количине дима и токсичних гасова. Ова својства горења могу се побољшати додавањем природних влакана, чиме се добијају тзв текстил са мешаним влакнима. Даља обрада се врши средствима која успоравају пламен. За производњу текстила за индустријске сврхе и одеће за заштиту од топлоте, већ се у великим количинама користе неоргански, негориви производи од влакана (укључујући стаклена и метална влакна).

Најважније карактеристике опасности од пожара текстила су својства повезана са запаљивошћу, ширењем пламена, стварањем топлоте и токсичним продуктима сагоревања. За њихово одређивање развијене су посебне методе испитивања. Добијени резултати испитивања утичу на области примене ових производа (шатори и станови, намештај, пресвлаке возила, одећа, теписи, завесе, специјална заштитна одећа од топлоте и временских услова), као и на одредбе о ограничавању ризика у њиховој употреби. Суштински задатак индустријских истраживача је да развију текстил који издржава високу температуру, третиран агенсима који успоравају ватру, (тешко запаљиви, са дугим временом паљења, малом брзином ширења пламена, малом брзином ослобађања топлоте) и производе мале количине токсичних продуката сагоревања. , као и за побољшање неповољног дејства пожарних незгода услед сагоревања оваквих материјала.

Запаљиве и запаљиве течности

У присуству извора паљења, запаљиве и запаљиве течности су потенцијални извори ризика. Прво, затворени или отворени парни простор изнад таквих течности представља опасност од пожара и експлозије. Може доћи до сагоревања, а чешће до експлозије ако је материјал присутан у смеши пара-ваздух у одговарајућој концентрацији. Из овога произилази да се горење и експлозија у зони запаљивих и запаљивих течности могу спречити ако:

• извори паљења, ваздух и кисеоник су искључени; или

• уместо кисеоника, у околини је присутан инертни гас; или

• течност се чува у затвореном суду или систему (видети слику 1); или

• правилном вентилацијом спречава се развој опасне концентрације паре.

Слика 1. Уобичајени типови резервоара за складиштење запаљивих и запаљивих течности.

У пракси је познат велики број карактеристика материјала у вези са опасном природом запаљивих и запаљивих течности. То су тачке паљења затвореног и отвореног посуда, тачка кључања, температура паљења, брзина испаравања, горња и доња граница концентрације запаљивости (границе запаљивости или експлозивности), релативна густина пара у поређењу са ваздухом и енергија потребна за паљење пара. Ови фактори пружају пуну информацију о осетљивости на паљење различитих течности.

Скоро широм света тачка паљења, параметар одређен стандардним тестом у атмосферским условима, користи се као основа за груписање течности (и материјала који се понашају као течности на релативно ниским температурама) у категорије ризика. За сваку категорију запаљивости и запаљивости треба разрадити безбедносне захтеве за складиштење течности, руковање њима, технолошке процесе и електричну опрему која се поставља у њиховој зони. Зоне ризика око технолошке опреме такође треба идентификовати за сваку категорију. Искуство је показало да може доћи до пожара и експлозије – у зависности од температуре и притиска система – у опсегу концентрација између две границе запаљивости.

Гас

Иако сви материјали — под одређеном температуром и притиском — могу постати гасови, материјали који се у пракси сматрају гасовитим су они који су у гасовитом стању при нормалној температури (~20 °Ц) и нормалном атмосферском притиску (~100 кПа).

У погледу опасности од пожара и експлозије, гасови се могу сврстати у две главне групе: гориво негориви гасови. Према дефиницији прихваћеној у пракси, запаљиви гасови су они који сагоревају на ваздуху са нормалном концентрацијом кисеоника, под условом да постоје услови потребни за сагоревање. Паљење се дешава само изнад одређене температуре, са потребном температуром паљења и унутар датог опсега концентрације.

Негориви гасови су они који не сагоревају ни у кисеонику ни у ваздуху са било којом концентрацијом ваздуха. Део ових гасова подржава сагоревање (нпр. кисеоник), док други део спречава сагоревање. Негориви гасови који не подржавају горење називају се инертни гасови (азот, племенити гасови, угљен-диоксид, итд.).

Да би се постигла економска ефикасност, гасови који се складиште и транспортују у контејнерима или транспортним судовима обично су у компримованом, течном или охлађено-кондензованом (криогеном) стању. У основи, постоје две опасне ситуације у вези са гасовима: када се налазе у контејнерима и када се испуштају из својих контејнера.

За компримоване гасове у контејнерима за складиштење, спољашња топлота може значајно повећати притисак у контејнеру, а екстремни надпритисак може довести до експлозије. Контејнери за складиштење у гасовима обично укључују пару и течну фазу. Због промена притиска и температуре, проширење течне фазе доводи до даљег сабијања парног простора, док се притисак паре течности повећава сразмерно порасту температуре. Као резултат ових процеса, може се створити критично опасан притисак. Контејнери за складиштење генерално морају да садрже примену уређаја за смањење надпритиска. Они су у стању да ублаже опасну ситуацију због виших температура.

Ако су резервоари за складиштење недовољно затворени или оштећени, гас ће исцурити у слободни ваздушни простор, мешати се са ваздухом и у зависности од своје количине и начина струјања може изазвати стварање великог, експлозивног ваздушног простора. Ваздух око посуде за складиштење која цури може бити неподесан за дисање и може бити опасан за људе у близини, делом због токсичног дејства неких гасова, а делом због разблажене концентрације кисеоника.

Имајући у виду потенцијалну опасност од пожара услед гасова и потребу за безбедним радом, потребно је детаљно упознати следеће карактеристике гасова који се складиште или користе, посебно за индустријске потрошаче: хемијска и физичка својства гасова, температура паљења, доње и горње границе концентрације запаљивости, опасних параметара гаса у контејнеру, фактора ризика опасне ситуације изазване гасовима испуштеним у отворени ваздух, обим потребних безбедносних зона и посебне мере које треба предузети. у случају могуће ванредне ситуације у вези са гашењем пожара.

хемикалије

Познавање опасних параметара хемикалија један је од основних услова безбедног рада. Превентивне мере и захтеви за заштиту од пожара могу се разрадити само ако се узму у обзир физичка и хемијска својства повезана са опасностима од пожара. Од ових својстава најважније су следеће: запаљивост; запаљивост; способност да реагује са другим материјалима, водом или ваздухом; склоност корозији; токсичност; и радиоактивност.

Информације о својствима хемикалија могу се добити из техничких листова издатих од стране произвођача и из приручника и приручника који садрже податке о опасним хемикалијама. Они корисницима пружају информације не само о општим техничким карактеристикама материјала, већ и о стварним вредностима параметара опасности (температура распадања, температура паљења, граничне концентрације сагоревања итд.), њиховом посебном понашању, захтевима за складиштење и пожару. борбе, као и препоруке за прву помоћ и медицинску терапију.

Токсичност хемикалија, као потенцијална опасност од пожара, може деловати на два начина. Прво, висока токсичност самих одређених хемикалија може бити опасна у пожару. Друго, њихово присуство у зони пожара може ефикасно ограничити операције гашења пожара.

Оксидациони агенси (нитрати, хлорати, неоргански пероксиди, перманганати итд.), чак и ако су сами негориви, у великој мери доприносе паљењу запаљивих материјала и њиховом интензивном, повремено експлозивном сагоревању.

У групу нестабилних материјала спадају хемикалије (ацеталдехид, етилен оксид, органски пероксиди, цијановодоник, винил хлорид) које спонтано или врло лако полимеризирају или се разлажу у бурним егзотермним реакцијама.

Материјали осетљиви на воду и ваздух су изузетно опасни. Ови материјали (оксиди, хидроксиди, хидриди, анхидриди, алкални метали, фосфор, итд.) ступају у интеракцију са водом и ваздухом који су увек присутни у нормалној атмосфери и покрећу реакције праћене веома високим стварањем топлоте. Ако су запаљиви материјали, доћи ће до спонтаног запаљења. Међутим, запаљиве компоненте које иницирају сагоревање могу експлодирати и проширити се на запаљиве материјале у околини.

Већина корозивних материја (неорганске киселине — сумпорна киселина, азотна киселина, перхлорна киселина и др. — и халогени — флуор, хлор, бром, јод) су јаки оксиданти, али истовремено имају веома снажно деструктивно дејство на живот ткива, па се због тога морају предузети посебне мере за гашење пожара.

Опасна карактеристика радиоактивних елемената и једињења је повећана чињеницом да зрачење које они емитују може бити штетно на више начина, осим што такви материјали и сами могу представљати опасност од пожара. Ако се у пожару оштети структурални садржај радиоактивних објеката који су укључени, материјали који зраче λ могу се ослободити. Могу имати веома јак јонизујући ефекат, а способни су и за фатално уништавање живих организама. Нуклеарне акциденте могу бити праћене пожарима, чији продукти распадања адсорпцијом везују радиоактивне (α- и β-зрачење) загађиваче. Оне могу проузроковати трајне повреде лица која учествују у акцијама спасавања ако продру у њихова тела. Овакви материјали су изузетно опасни, јер оболеле особе не перципирају никакво зрачење својих чулних органа, а опште здравствено стање им се не чини ништа лошије. Очигледно је да ако радиоактивни материјали горе, радиоактивност локације, продукте распадања и воду која се користи за гашење пожара треба држати под сталним надзором помоћу радиоактивних сигналних уређаја. Познавање ових фактора мора се узети у обзир за стратегију интервенције и свих додатних операција. Зграде за руковање и складиштење радиоактивних материјала као и за њихову технолошку употребу потребно је градити од негоривих материјала високе отпорности на ватру. Истовремено треба обезбедити квалитетну, аутоматску опрему за откривање, сигнализацију и гашење пожара.

Експлозиви и средства за експлозију

Експлозивни материјали се користе у многе војне и индустријске сврхе. То су хемикалије и смеше које, када на њих утиче јака механичка сила (ударац, удар, трење) или покретање паљења, изненада се трансформишу у гасове велике запремине изузетно брзом реакцијом оксидације (нпр. 1,000-10,000 м/с). Запремина ових гасова је вишекратник запремине експлозивног материјала који је већ експлодирао, и они ће вршити веома висок притисак на околину. Током експлозије могу настати високе температуре (2,500-4,000 °Ц) које подстичу паљење запаљивих материјала у зони експлозије.

Производња, транспорт и складиштење разних експлозивних материјала су регулисани ригорозним захтевима. Пример је НФПА 495, Кодекс експлозивних материјала.

Поред експлозивних материјала који се користе у војне и индустријске сврхе, као опасности се третирају и материјали за индуктивно минирање и пиротехнички производи. Уопштено говорећи, често се користе мешавине експлозивних материја (пикринска киселина, нитроглицерин, хексоген итд.), али су у употреби и смеше експлозивних материјала (црни барут, динамит, амонијум нитрат итд.). У току терористичких аката постали су познати пластични материјали, који су, у суштини, мешавине брисантних и пластификујућих материјала (разни воскови, вазелин и др.).

За експлозивне материје, најефикаснији начин заштите од пожара је искључење извора паљења из околине. Неколико експлозивних материјала је осетљиво на воду или различите органске материјале са способношћу оксидације. За ове материјале треба пажљиво размотрити захтеве за услове складиштења и правила складиштења на истом месту заједно са другим материјалима.

Метали

Из праксе је познато да су скоро сви метали, под одређеним условима, способни да горе у атмосферском ваздуху. Челик и алуминијум велике дебљине конструкције, на основу њиховог понашања у пожару, јасно су оцењени као негориви. Међутим, прашина алуминијума, гвожђа у финој дистрибуцији и метални памук од танких металних влакана могу се лако запалити и тако интензивно изгорети. Алкални метали (литијум, натријум, калијум), земноалкални метали (калцијум, магнезијум, цинк), цирконијум, хафнијум, титан, итд. се изузетно лако запале у облику праха, струготина или танких трака. Неки метали имају тако високу осетљивост да се чувају одвојено од ваздуха, у атмосфери инертног гаса или испод течности која је неутрална за метале.

Запаљиви метали и они који су кондиционирани да сагоревају производе изузетно бурне реакције сагоревања које су процеси оксидације велике брзине ослобађајући знатно веће количине топлоте него што је примећено при сагоревању запаљивих и запаљивих течности. Сагоревање металне прашине у случају таложеног праха, након прелиминарне фазе ужареног паљења, може прерасти у брзо сагоревање. Са узбурканом прашином и облацима прашине до којих може доћи, може доћи до јаких експлозија. Активност горења и афинитет према кисеонику неких метала (као што је магнезијум) су толико високи да ће након паљења наставити да горе у одређеним медијима (нпр. азот, угљен-диоксид, атмосфера паре) који се користе за гашење пожара насталих од запаљивих материја. чврсте материје и течности.

Гашење металних пожара представља посебан задатак за ватрогасце. Од великог значаја је избор одговарајућег средства за гашење и поступак у коме се примењује.

Пожари метала се могу контролисати веома раним откривањем, брзим и одговарајућим деловањем ватрогасаца најефикаснијим методом и, ако је могуће, уклањањем метала и свих других запаљивих материјала из зоне горења или барем смањењем њихове количине.

Посебну пажњу треба посветити заштити од зрачења при сагоревању радиоактивних метала (плутонијум, уранијум). Морају се предузети превентивне мере да се избегне продирање токсичних продуката распадања у живе организме. На пример, алкални метали, због њихове способности да бурно реагују са водом, могу се угасити само сувим прахом за гашење пожара. Горење магнезијума не може се успешно угасити водом, угљен-диоксидом, халонима или азотом, а што је још важније, ако се ова средства користе у гашењу пожара, опасна ситуација ће постати још тежа. Једини агенси који се могу успешно применити су племенити гасови или у неким случајевима бор трифлуорид.

Пластика и гума

Пластика су макромолекуларна органска једињења произведена синтетички или модификацијом природних материјала. Структура и облик ових макромолекуларних материјала, произведених полимеризационим, полиадиционим или поликондензационим реакцијама, снажно ће утицати на њихова својства. Ланци молекула термопласта (полиамиди, поликарбонати, полиестери, полистирен, поливинил хлорид, полиметил-метакрилат итд.) су линеарни или разгранати, еластомери (неопрен, полисулфиди, изопрен, итд.) су лагано умрежени, пластично-термо везани, пластика је лагано умрежена. (дуропластика: полиалкиди, епоксидне смоле, полиуретани, итд.) су густо умрежени.

Природни каучук се користи као сировина у индустрији гуме, а након вулканизације добија се гума. Вештачки каучукови, чија је структура слична природном чаучуку, су полимери и кополимери бутадиена.

Асортиман производа од пластике и гуме који се користе у готово свим областима свакодневног живота стално се шири. Коришћењем великог асортимана и одличних техничких својстава ове групе материјала настају артикли као што су разне грађевинске конструкције, намештај, одећа, роба, делови за возила и машине.

Обично се, као органски материјали, пластика и гума такође сматрају запаљивим материјалима. За опис њиховог понашања у пожару користе се бројни параметри који се могу тестирати посебним методама. Познавањем ових параметара могу се одредити области њихове примене (одређивати, указивати, постављати), а могу се разрадити одредбе о заштити од пожара. Ови параметри су запаљивост, запаљивост, способност стварања дима, склоност стварању токсичних гасова и запаљиво капање.

У многим случајевима температура паљења пластике је виша од температуре дрвета или било ког другог материјала, али се у већини случајева лакше запали, а њихово сагоревање се одвија брже и са већим интензитетом. Пожари пластике су често праћени непријатним појавама ослобађања великих количина густог дима који може снажно да ограничи видљивост и развије различите токсичне гасове (хлороводонична киселина, фосген, угљен-моноксид, цијановодоник, азотни гасови итд.). Термопластични материјали се топе током сагоревања, затим теку и у зависности од њихове локације (ако су монтирани у или на плафону) производе капљице које остају у зони горења и могу запалити запаљиве материјале испод.

Побољшање својстава сагоревања представља сложен проблем и „кључно питање“ хемије пластике. Средства која успоравају ватру инхибирају запаљивост, паљење ће бити спорије, брзина сагоревања ће пасти, а ширење пламена ће се успорити. Истовремено, количина и оптичка густина дима ће бити већа, а произведена мешавина гаса ће бити токсичнија.

Прашина

По физичком стању, прах спада у чврсте материјале, али се њихова физичка и хемијска својства разликују од оних истих материјала у компактном облику. Познато је да су индустријске хаварије и катастрофе узроковане експлозијама прашине. Материјали који нису запаљиви у свом уобичајеном облику, као што су метали, могу изазвати експлозију у облику прашине помешане са ваздухом када на њих утиче било који извор паљења, чак и ниске енергије. Опасност од експлозије постоји и код прашине од запаљивих материјала.

Прашина може представљати опасност од експлозије не само када лебди у ваздуху, већ и када се слегне. У слојевима прашине може се акумулирати топлота, а у унутрашњости се може развити споро горење као резултат повећане способности честица да реагују и њихове ниже топлотне проводљивости. Тада се прашина може узбуркати бљесковима, а могућност експлозије прашине ће расти.

Плутајуће честице у финој дистрибуцији представљају већу опасност. Слично експлозивним својствима запаљивих гасова и пара, прашина такође има посебан опсег концентрације ваздушне прашине у коме може доћи до експлозије. Доња и горња гранична вредност концентрације експлозије и ширина опсега концентрације зависе од величине и расподеле честица. Ако концентрација прашине пређе највећу концентрацију што доводи до експлозије, део прашине се не уништава ватром и апсорбује топлоту, а као последица тога развијени притисак експлозије остаје испод максимума. На појаву експлозије утиче и садржај влаге у ваздуху. При већој влажности, температура паљења облака прашине ће се повећати сразмерно количини топлоте потребној за испаравање влаге. Ако се инертна страна прашина помеша у облак прашине, експлозивност мешавине прашине и ваздуха ће се смањити. Ефекат ће бити исти ако се инертни гасови мешају у мешавину ваздуха и прашине, јер ће концентрација кисеоника неопходна за сагоревање бити мања.

Искуство је показало да су сви извори паљења, чак и са минималном енергијом паљења, способни да запале облаке прашине (отворени пламен, електрични лук, механичка или електростатичка варница, вруће површине итд.). Према резултатима испитивања добијеним у лабораторији, потреба за енергијом за паљење облака прашине је 20 до 40 пута већа него у случају мешавина запаљиве паре и ваздуха.

Фактори који утичу на опасност од експлозије таложене прашине су физичка и термотехничка својства слоја прашине, температура усијања прашине и својства паљења продуката распадања које ослобађа слој прашине.

Назад