Горючие вещества. Показатели пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов

Пожаро- и взрывоопасность веществ (сравнительная вероятность зажигания и горения в равных условиях) определяются следующими их свойствами: склонностью к возгоранию, температурами воспламенения и вспышки, концентрационными пределами воспламенения, дисперсностью, летучестью.

По возгораемости строительные материалы и конструкции делят на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемые материалы под воздействием источника зажигания не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К ним относят гранит, мрамор, кирпич, бетон, железобетон, стекло, сталь и т. п. Трудносгораемые материалы воспламеняются, тлеют и обугливаются при наличии источника зажигания, но после его удаления самостоятельно не горят. Такими материалами являются некоторые виды пластмасс (например, стеклопластик на фенольной смоле), гипсовая сухая штукатурка, асфальтобетон, пропитанная антипиренами¹ древесина и т. п. Сгораемыми называют материалы, которые могут самостоятельно гореть или тлеть после удаления источника зажигания. К этой группе относят древесину, линолеум, войлок, рубероид, древесноволокнистые и полистирольные плиты и т. п.

Температурой воспламенения называют такую температуру горючего вещества, при которой из него выделяются горючие газы и пары с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.

Температура вспышки — самая низкая в условиях специальных испытаний температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения. В зависимости от температуры вспышки t_в пожароопасные жидкости делят на легковоспламеняющиеся — ЛВЖ (t_в < 61 °С в закрытом тигле и t_в < 66 °С в открытом) и горючие — ГЖ, к которым относят все пожароопасные жидкости с большой температурой вспышки. Группа ЛВЖ: ацетон (t_в = -18 °С), бензин (t_в = —36...—7 °С в зависимости от марки), метиловый спирт (t_в = —8"С), керосин (t_в= 15...60°C) и др.; группа ГЖ: дизельное топливо, мазут, смазочные масла и т. п.

Смеси некоторых видов пыли с воздухом взрывоопасны. По степени взрывной опасности всю пыль делят на четыре класса:

I — наиболее взрывоопасные пыли с нижним пределом воспламенения (взрывоопасности) до 15г/м³ (пыли крахмала, пшеничной муки, серы, торфа и др.);

II — взрывоопасные пыли с нижним пределом воспламенения от 16 до 65г/м³ (пыли алюминия, древесной муки, каменного угля, сахара, сена, сланца и др.);

III и IV — пожароопасные пыли с нижним пределом воспламенения выше 65 г/м³ и температурой воспламенения соответственно до 250 °С и более 250 °С.

Верхние концентрационные пределы взрываемости пыли достаточно велики, и достичь их в производственных помещениях практически невозможно.

Особенность горения многих твердых веществ заключается в том, что при нагреве они частично разлагаются, образуя парогазовую горючую смесь (летучую часть). В этом случае закономерность горения летучих веществ та же, что и газов, паров. Пожарная опасность твердых горючих веществ характеризуется удельной теплотой сгорания, температурами горения, самовоспламенения и воспламенения, скоростью выгорания и распространения горения по поверхности материалов. Например, максимальная температура при горении бумаги 510 °С, древесины 1000 °С. Скорость выгорания резины и оргстекла 35 кг/(м2 o ч), древесины 65 кг/(м2 o ч). Скорость распространения огня по штабелям пиломатериалов приблизительно 4 м/мин, по пустотам деревянных конструкций 2 м/мин, а по деревянным покрытиям и сгораемым твердым веществам до 1 м/мин.

¹ Антипирены (anti+rp. руг— огонь) — вещества, предохраняющие материалы органического происхождения от воспламенения и самостоятельного горения.