По агрегатному состоянию все вещества и материалы подразделяются на твердые, жидкие и газообразные.
Твердые вещества в зависимости от состава и строения ведут себя при нагревании различно. Некоторые из них (сера, каучук и стеарин) при этом плавятся и испаряются.
Другие же, как древесина, торф, каменный уголь и бумага, разлагаются с образованием газообразных продуктов и твердого остатка (угля). Встречаются вещества, которые при нагревании не плавятся и не разлагаются (кокс, антрацит и древесный уголь).
Как известно, горят не сами твердые вещества, а газообразные и парообразные продукты, выделяющиеся при разложении и испарении в процессе нагревания.
Таким образом, большинство горючих веществ, независимо от их начального агрегатного состояния, при нагревании переходят в газообразные продукты. Соприкасаясь с воздухом, они образуют горючие смеси, представляющие соответствующую пожарную опасность. Для воспламенения таких смесей не требуется мощного и длительно действующего источника воспламенения. Они воспламеняются даже от искры.
Жидкие горючие и легковоспламеняющиеся вещества (нефтепродукты, растительные масла, ароматические углеводороды, спирты, эфиры, альдегиды, кетоны, органические кислоты и др.) при нагревании испаряются, и соответственно их температуре повышается давление.
•Легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ) жидкости но степени пожарной опасности делятся на четыре класса (разряда). К тому или иному классу ЛВЖ и ГЖ относятся в зависимости от температуры вспышки их паров:
1-й класс — нефтепродукты и сырая нефть; температура вспышки паров 28° С и ниже;
2-й класс — нефтепродукты и сырая нефть; температура вспышки паров выше 28 до 45° С включительно;
3-й класс — нефтепродукты и сырая нефть; температура вспышки паров выше 45 до 120° С включительно;
4-й класс — нефтепродукты и сырая нефть; температура вспышки паров выше 120° С.
Горючие газы (водород, ацетилен, аммиак, коксовый, 1 енераторный, водяной, естественный и другие газы) обладают большей текучестью и диффузионной способностью, чем горючие жидкости. Поэтому образование горючей среды вне емкости, в которой находится газ, возможно в случаях выхода его через неплотности и повреждения емкости. Если выходящая при этом через неплотности струя газа сразу же будет воспламенена, взрывоопасные концентрации не возникнут, газ будет гореть, образуя факел пламени. Создание горючей среды внутри емкости с газом возможно только при достаточном количестве в пей воздуха.
Группа горючести. ВНИИПО подразделяет вещества и материалы по горючести на: негорючие, трудногорючие и горючие.. последние в свою очередь делятся на легковоспламеняющиеся и трудновоспламеняющиеся.
Негорючими называются вещества и материалы, не i пособные к горению на воздухе.
Трудногорючими называются вещества и материалы, которые возгораются при действии источника зажигания, но не- i пособны к самостоятельному горению после его удаления.
Горючими называются вещества и материалы, способные - лмовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и продолжать самостоятельно гореть после его удаления.
К трудновоспламеняющимся относятся горючие ве- щества и материалы с пониженной пожарной опасностью, которые при хранении на открытом воздухе или в помещении не пособны возгораться даже при длительном воздействии малокалорийного источника зажигания (пламени спички, искры, накаленного электропровода и т. п.). Такие вещества и материалы загораются от сравнительно мощного источника при нагревании их значительной части до температуры /воспламенения.
К легковоспламеняющимся относятся горючие вещества и материалы с повышенной пожарной опасностью, которые при хранении на открытом воздухе или в помещении способны без предварительного подогревания возгораться от кратковременного воздействия малокалорийного источника зажигания.
Группу горючести веществ и материалов учитывают при разработке противопожарных норм и противопожарного режима.
На речном транспорте группу горючести используют при классификации опасных грузов, которые перевозят на судах.
Степень возгораемости строительных материалов и конструкции определяется в соответствии со «Строительными нормами и правилами» (СНиП) II-A.5-62 «Противопожарные требования. Основные положения проектирования».
Зона воспламенения газов и паров в воздухе. Зоной воспламенения газов (паров) в воздухе называется область концентрации данного газа в воздухе при атмосферном давлении 760 мм рт. ст., внутри которой смесь его с воздухом способна воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением горения на весь объем смеси.
Наименьшее или наибольшее содержание газа (или пара) в воздухе (или кислороде), при котором возникшее от постороннего источника зажигания пламя может распространиться неограниченно по всему объему смеси, называется концентрационным пределом воспламенения газов и паров Жидкостей.
Граничные концентрации зоны воспламенения называются соответственно верхним и нижним пределами воспламенения газов (паров) в воздухе. Величину ниж- -него предела воспламенения газов в воздухе учитывают при классификации производств по пожарной опасности в соответствии со СНиП II-M.2-62 «Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования».
Величинами пределов воспламенения пользуются при расчете допустимых концентраций газов внутри взрывоопасных технологических аппаратов, систем рекуперации, вентиляции, а также при установлении предельно допустимой взрывоопасной концентрации газов (паров) во время работы с огнем и искрящим инструментом.
Температурные пределы воспламенения паров в воздухе.
Температурными пределами воспламенения паров в воздухе называются такие температуры вещества, при которых его насыщенные пары, находясь в равновесии с жидкой или твердой фазой образуют в воздухе концентрации, равные соответственно нижнему или верхнему пределам воспламенения.
Значения температурных пределов воспламенения применяют мри расчете безопасных температурных режимов закрытых < апологических аппаратов с жидкостями и летучими твердыми п"ществами, работающих при атмосферном давлении.
Безопасной средой при образовании взрывоопасных паровоздушных смесей ВНИИПО считает температуру индивидуальною вещества на 10° ниже нижнего или на 10° выше верхнего м-мпературных пределов воспламенения.
Если температурный режим аппарата находится в области "поеных температур или хотя бы на непродолжительное время совпадаетт с ней, ВНИИПО рекомендует предусматривать меры по флегматизации взрывоопасных паровоздушных смесей инертными газами, специальными флегматизирующими веществами и in другими средствами.
Температура вспышки. Горючие газы и твердые измельченные вещества (пыль горючих веществ) образуют горючие смеси при иобой температуре, твердые вещества, а также жидкости — только при определенных температурах в границах минимального (нижнего) и максимального (верхнего) концентрационных пределов.
При внесении искры, открытого огня в среду концентрации паров или газов, равной нижнему концентрационному пределу воспламенения, они вспыхивают, сам же продукт (горючее вещество) не воспламеняется.
Температура вспышки — самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от постороннего источника зажигания; устойчивого горения вещества не возникает. При температуре вспышки мгновенно сгорает только образовавшаяся смесь паров или газов с воздухом.
Температура вспышки является основным показателем степени огнеопасности горючих жидкостей и принята за основу их классификации по степени пожарной опасности. Ее учитывают при классификации производств, помещений и электроус- мновок по степени пожарной опасности в соответствии со
СНиП и Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), при p i (работке противопожарных мероприятий в целях обеспечения пожарной безопасности и техники безопасности во время погрузки, выгрузки, транспортировки, а также при зачистке, дегазации и и ремонте нефтеналивных судов.
Самонагревание. Все горючие вещества на воздухе при определенных температурах окисляются, выделяя при этом тепло, п н зависимости от их структуры и свойства, от скорости процесса выделения и отвода тепла способны самонагреваться.
Самонагревание некоторых веществ может происходить не только в результате окисления, а также и вследствие ряда физических и биологических явлений. Температурой самонагревания называется самая низкая температура, при которой в веществе или материале возникают практически различные экзотермические процессы окисления, разложения и т. п.
Температура самонагревания потенциально может представлять пожарную опасность. Величину ее используют при определении условий безопасного длительного (или постоянного) нагревания вещества. Безопасной температурой постоянного нагревания данного вещества или материала ВНИИПО считает температуру, не превышающую 90% величины температуры самонагревания. Процесс самонагревания при определенных условиях может перейти в горение. Эти условия создаются при температуре самовоспламенения вещества.
Самовоспламенение. Самовоспламенение — такое явление, когда при самой низкой температуре нагревания вещества без внешнего воздействия пламени или раскаленного тела происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, приводящее к возникновению пламенного горения.
Температуру самовоспламенения газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей учитывают при их классификации на группы взрывоопасности во время выбора типа электрооборудования, температурных условий безопасного применения вещества при усиленном нагревании его; при вычислении максимально допустимой температуры нагревания неизолированных поверхностей технологического, электрического и другого оборудования; при расследовании причин пожаров, когда необходимо определить, могло ли самовоспламениться вещество от нагретой поверхности.
Предельно допустимая температура безопасного нагревания неизолированных поверхностей технологического, электрического и иного оборудования, по данным ВНИИПО, составляет 80% величины температуры самовоспламенения газов или паров, определяемой в градусах Цельсия.
Температуру самовоспламенения твердых веществ учитывают при установлении причин пожаров, при выборе оптимальных режимов кратковременного нагревания веществ. Использовать ее для определения предельно допустимой температуры безопасного нагревания неизолированных поверхностей технологического, электрического и другого оборудования нельзя.
Самовозгорание. Одни вещества загораются только при нагревании до температуры самовоспламенения, а другие без нагревания, так как окружающая среда уже нагрела их до температуры самовоспламенения.
Способность веществ загораться без нагревания в результате самонагревания их до возникновения горенйя называется самовозгораннем, а загорание веществ вследствие нагревания п\ г определенной температуры самовоспламенения — самовоспламенением.
Самовозгорание возможно в тех случаях, когда горючие материалы, пропитанные растительными маслами, в результате окисления жиров и масла выделяют значительное количество тепла вызывающего воспламенение как жиров, так и материалов.
Волокнистые материалы, пропитанные маслом (по степенипоглощения кислорода), имеют разную степень пожарной опасными Наиболее опасны: льняная олифа, ворвань, льняное, конопляное, ореховое и маковое масла; опасны — подсолнечное, тиковое, сурепное и касторовое масла; менее опасны — оливковое и костяное масла, гусиный жир, говяжье и баранье сало; малоопасны — коровье масло, пчелиный воск и кокосовое масло.
К числу самовозгорающихся веществ относятся: масла и жиры, сульфиды железа; растительные продукты; каменный уголь, и и>рф; химические вещества. По температуре самовозгорания испивают степень пожарной опасности теплового режима обрати ки веществ и материалов, условия их хранения.
Воспламенение. Температурой воспламенения насыпается самая низкая температура горючего вещества, прими орой последнее выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их под воздействием внешнего источника зажигания возникает устойчивое горение.
Среди газов воспламеняться могут только их горючие смеси,, например, смесь метана с воздухом, паров бензина и других, горючих жидкостей с воздухом или кислородом.
Воспламенение жидкостей при соприкосновении с воздухом протекает в две стадии: сначала жидкость испаряется, образуя горючую смесь паров с воздухом; затем при соприкосновении с пламенем эта смесь загорается.