Пожары и взрывы не только влекут за собой большие материальные потери, но и могут привести к травмированию и даже гибели людей. Поэтому при разработке и осуществлении мероприятий по предупреждению пожаров и взрывов нужно знать вызывающие их причины.
Для возникновения пожара необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника зажигания. Так как окислителем чаще всего является кислород, постоянно присутствующий в воздухе, а вероятность появления источника зажигания в процессе трудовой деятельности достаточно велика (например, при случайном переносе искр, возникших при заточке инструмента на наждачном круге, потоком воздуха или в результате разряда статического электричества), то производства, где выполняются работы с горючими веществами, особенно легковоспламеняющимися, можно с достаточной степенью уверенности считать пожароопасными.
Возникновению пожара или взрыва часто способствует наличие в помещении горючей пыли или волокон. Большое количество пыли выделяется при эксплуатации машин с рабочими органами ударного действия (дробилок, молотильных аппаратов и т. п.), а также при использовании пневмотранспортных установок и другого оборудования, процесс работы которых связан с применением мощных потоков воздуха.
Большую опасность представляют сосуды и аппараты с горючими жидкостями. В пространстве над уровнем жидкости образуется паровоздушная смесь, которая может оказаться взрывоопасной, если температура жидкости находится в интервале между верхним и нижним значениями температуры воспламенения. Опасность пожара или взрыва усиливается в случае проникновения в это пространство кислорода воздуха при наличии
неплотностей в соединениях. Если сосуд находится под давлением, то через эти неплотности горючие жидкости или газы проникают в помещение, образуя в нем пожаро- и взрывоопасные концентрации. Такие концентрации в производственных помещениях могут возникать и при использовании резервуаров с открытой поверхностью испарения горючих жидкостей, при периодическом заполнении систем или сливе их содержимого. Причинами разрушения аппаратуры также могут быть: нарушение режимов поступления и отвода веществ; попадание жидкостей с низкой температурой или веществ с повышенной влажностью в установки или на поверхности, нагретые до высокой температуры; нарушение теплового баланса в аппаратах с процессами, сопровождающимися выделением теплоты, и др.
Источником энергии для зажигания могут служить тепловые, химические и микробиологические процессы. Чаще всего пожар вызывают тепловые источники зажигания: открытое пламя, искры, электрическая дуга или нагретая поверхность. Необходимо отметить, что открытое пламя практически во всех случаях вызывает зажигание горючей смеси, так как его температура (700...1500 °С) превышает температуру воспламенения смеси, а количество теплоты больше, чем требуется для нагрева 1 мм3 газовой смеси. Искры могут образовываться при электрическом разряде, трении или ударе. Электрические искры наиболее часто приводят к пожару, так как в канале электрического разряда достигается температура до 1000°С. Искры, образующиеся при ударе, например стального стержня, охлаждаясь от 1630 °С до 1430 °С, отдают в окружающую среду 38·10-3 Дж, тогда как минимальная энергия поджигания при температурах 20...25 °С бензола составляет 0,24·10-3Дж, а метана —0,3·10-3Дж. Температура искр, возникающих при трении, также достаточно высокая (1640...1660 °С при трении стали о сталь).
Довольно опасно в отношении пожаров химическое взаимодействие некоторых веществ. Так, при получении ацетилена действием воды на карбид кальция в зоне реакции температура повышается до 830 °С, что может привести к самовоспламенению не только образовавшегося ацетилена, но и других горючих веществ, оказавшихся в зоне реакции. Азотная кислота часто вызывает самовозгорание древесных стружек, опилок, соломы; марганцовокислый калий — глицерина. Ацетилен, водород, метан, скипидар и этилен под действием хлора самовозгораются на свету. Жизнедеятельность микроорганизмов в относительно больших объемах некоторых материалов с повышенной влажностью (сено, зерно, опилки, травяная мука, торф) при плохом теплообмене с окружающей средой также может привести к самовозгоранию, так как при достижении внутри таких материалов некоторого критического значения температуры происходит самоускорение экзотерической реакции.
Статистика пожаров свидетельствует о наличии тенденции к увеличению их числа, а также материального ущерба. Причем наиболее крупные пожары происходят на животноводческих и птицеводческих фермах и комплексах, приводя к гибели находящегося там поголовья. Причины пожаров разнообразны, но большинство из них можно условно сгруппировать по ряду следующих важных признаков:
неправильная планировка зданий, сооружений и построек, без соблюдения противопожарных разрывов, при отсутствии резерва площади, без учета направления господствующих ветров и категорий производств по пожаро- и взрывоопасное™ технологических процессов;
неправильное устройство, нарушение правил и режимов эксплуатации отопительных и нагревательных приборов и систем, а также двигателей внутреннего сгорания (использование легковоспламеняющихся жидкостей для растопки печей, оставление нагревательных приборов без присмотра, неисправность или отсутствие искрогасителя на выпускной трубе двигателя комбайна и др.);
неправильный монтаж электросети, электрооборудования, осветительных приборов, электродвигателей и нарушение правил их эксплуатации (установка самодельных предохранителей, применение провода меньшего сечения, перегрузка электросети и др.);
самовозгорание и самовоспламенение веществ и материалов в результате нарушения правил их складирования и хранения;
трение легковоспламеняющихся жидкостей в трубопроводах, пыли и газов в вентиляционных каналах и воздухопроводах, образование статического электричества при трении в ременных передачах или ленты транспортеров о валы и поддерживающие ролики;
грозовые разряды;
нарушение Правил пожарной безопасности при пользовании открытым огнем, курении (отогревание открытым огнем в холодный период года замерзших трубопроводов систем водоснабжения и отопления, а также фильтров очистки топлива дизельных двигателей; курение на складах топливосмазочных материалов, сена, соломы и других материалов; сжигание стерни и копен соломы и др.).
