В широком понимании негорючие вещества – стойкая группа соединений, не способная к воспламенению на воздухе и поддержанию процессов распространения пламени. Хранение и применение таких материалов не сопряжено с рисками при условии отсутствия внешних воздействий.

Среди негорючих веществ существуют пожаровзрывоопасные. Они могут воспламеняться при некоторых реакциях взаимодействия с водой или друг с другом.

Основные представления

Горение – это процесс окисления, сопровождающийся выделением тепла. Вещества, которые не поддерживают горение и не выделяют при нагревании загорающихся продуктов, могут находиться в различных агрегатных состояниях. Известны следующие негорючие молекулярные структуры:

• газообразные;
• жидкие;
• кристаллические или порошкообразные.

Огнеупорные качества проверяют экспериментальной методикой, в процессе выполнения которой образец нагревают, постоянно контролируя увеличение температуры и потерю массу.

В случае возникновения пламени фиксируют продолжительность горения. Хорошей считается способность терять не более 50 % массы при нагревании на 50 ℃ и существование устойчивого пламени не более 10 секунд.

Твердые вещества

К огнеупорным веществам относится большая часть неорганических соединений, в первую очередь природных минеральных солей. Примерами лучших видов сырья для огнезащиты являются следующие:

• известь;
• асбест;
• песок;
• глина;
• гравий;
• цемент.

Абсолютной огнестойкостью обладают асбестостекло, пеноасбест, кирпич, бетон и другие материалы из перечисленного сырья. Не обладают горючими свойствами металлы, используемые в строительстве.

Существуют натуральные руды, которые до определенной степени нагревания не претерпевают изменений, а после достижения температуры разложения выделяют продукты, способные к окислению, воспламенению. Такие свойства не позволяют отнести материалы к огнезащитной группе.

Некоторые негорючие неорганические материалы, инертные по отношению к воздуху, могут воспламеняться в присутствии озона, жидкого кислорода, фтора, которые обладают большой окисляющей способностью.

Опасность по отношению к пожарам проявляют окислители и вещества, образующие горючие соединения при реакции с водой или между собой. Опасны термически неустойчивые соединения.

Среди окислителей к группе риска относятся в первую очередь перманганат калия (марганцовка), газообразный хлор, концентрированная азотная кислота, жидкий кислород, пероксиды.

Карбид кальция, негашеная известь и очень активные металлы (литий, натрий и другие) способны возгораться после реакции с водой.

Металлы средней активности (алюминий и железо, для примера), на первый взгляд негорючие, загораются после взаимодействия с кислотами. Некоторые горят в кислородной среде при очень высоких температурах.

Негорючий карбонат аммония относится к пожароопасной группе в связи с термической неустойчивостью и образованию продуктов, способных окисляться. Нитрид бария и ему подобные вещества склонны взрываться при ударе или нагреве.

Горючие и негорючие газы

В результате аварийных ситуаций в помещении могут концентрироваться горючие газы, что в огромной степени увеличивает риск возникновения пожара и даже взрыва.

Лучший выход из положения – нагнетание негорючих газов, среди которых самыми распространенными и доступными являются диоксид углерода, азот, водяные пары.

Для преобладающего количества веществ углекислый газ обладает огнегасящей способностью при объемном содержании в количестве 20-30 %. Пользоваться им нужно с осторожностью потому, что при концентрации во вдыхаемом воздухе 10 % возможен летальный исход.

Для азота огнегасящая концентрация составляет 35 %. Он хорошо убирает пламя, но не очень эффективен при борьбе с тлением. Человек без последствий может вдыхать воздух, в котором концентрация кислорода снижена до 15-16 %, а все остальное составляет азот.

Водяной пар в концентрации 35 % эффективен для тушения установок и маленьких помещений. К негорючим веществам также относятся аргон. Вообще все инертные газы практически не взаимодействуют с кислородом.

Жидкости

Спрос на негорючие жидкости в первую очередь обусловлен необходимостью обеспечивать безопасную работу механизмов с гидроприводом. Для этих целей используют одно или двухкомпонентные системы.

Последние могут состоять из минеральных масел и воды в двух вариантах исполнения: с преобладанием масла (около 60 %) или воды (около 90 %).

Из двух компонентов состоит также смесь гликолей и воды, в которой органического многоатомного спирта содержится около 70 %. Безводная синтетическая негорючая жидкость состоит из одного галогенуглеродного компонента, обладающего высокой огнегасящей способностью.

Применение

Знания о способности материалов инициировать и поддерживать пожар позволяют обеспечить максимальную безопасность строений, производственных процессов, систем жизнеобеспечения.

На сегодняшний день человечество использует множество разнообразных горючих веществ. Их существует уже достаточно много видов и все они обладают какими-то своими, уникальными характеристиками. Что же представляют собой эти вещества? Это то сырье, которое может продолжать гореть, после того как источник возгорания будет удален.

Газы и жидкости

На сегодняшний день существует несколько групп горючих веществ.

Можно начать рассмотрение с газов - группа ГГ. К этой категории принадлежат те вещества, которые могут смешиваться с воздухом, образовывая при этом взрывоопасную или воспламеняющуюся среду, при температуре не выше 50 °С. В данную группу газов, можно отнести определенные индивидуальные летучие соединения. Это может быть аммиак, ацетилен, бутадиен, водород, изобутан и некоторые другие. Отдельно стоит сказать, что сюда же входят и пары, которые выделяются при испарении легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), представляющих следующую категорию.

К группе ЛВЖ принадлежат те жидкие горючие вещества, которые продолжат гореть после удаления источника возгорания, а также их температура вспышки не превышает порога в 61 градус по Цельсию для закрытого тигеля. Если этот сосуд открытого типа, то порог повысится до 66 градусов. К таким жидким веществам можно отнести ацетон, бензол, гексан, гептан, изопентан, стирол, уксусную кислоту и множество других.

Горючие жидкости и пыли

Казалось бы, что и горючая - это одно и то же, однако на практике это оказалось не так. Их разделают на две разные категории. Даже несмотря на то что параметры их возгорания совпадают и некоторые жидкости принадлежат и к той, и к этой группе, есть основное отличие. К ГЖ относят еще и субстанции на основе масла. Это, к примеру, может быть касторовое или же трансформаторное.

Далее стоит сказать о таком горючем веществе, как пыль. ГП - это твердая субстанция, которая в настоящий момент находится в мелкодисперсном состоянии. Попадая в воздух, такая пыль способна образовать с ним взрывоопасную структуру. Если такие частицы осядут на стенах, потолке и прочих поверхностях, то они могут стать причиной пожара.

Классы ГП

Отдельно стоит отметить, что есть классы горючих веществ и материалов. К примеру, пыль делится на три категории в зависимости от степени пожароопасности и взрывоопасности.

1. Первый класс - это наиболее опасные аэрозоли, у которых нижний концентрационный предел взрываемости (воспламенения) (НКПВ) до 15 г/м 3 . Сюда можно отнести серу, мельничную, эбонитовую или торфяную пыль.
2. Ко второму классу относят те частицы, у которых предел НКПВ находится в пределах от 15 до 65 г/м 3 . Они считаются более взрывоопасными.
3. Третья категория - самые пожароопасные. Это группа жидких аэрогелей, у которых НКПВ составляет более 65 г/м 3 , а температура самовоспламенения до 250 градусов по Цельсию. Такими свойствами обладает табачная или же элеваторная, к примеру, пыль.

Общие характеристики

Какие горючие вещества являются таковыми и почему? Есть несколько определенных характеристик, обладая которыми, жидкость, пыль, газы и прочие субстанции могут быть отнесены к горючим.

К примеру, градус вспышки - это величина, характеризующая нижний предел температуры, при достижении которого жидкость будет образовывать легковоспламеняющиеся пары. Однако здесь нужно отметить, что наличие источника огня вблизи такой паровоздушной смеси вызовет лишь ее сгорание, без устойчивого эффекта горения самой жидкости.

Если ранее говорилось о нижнем концентрационном пределе, то есть еще и верхний. НКПВ или же ВКПВ - это, соответственно, величины, при достижении которых, может произойти воспламенение или же взрыв жидкости, пыли, газов и т. д. Все виды горючих веществ обладают данными пределами. Однако тут важно отметить, что если концентрация будет ниже или, наоборот, выше указанных пределов, то ничего не произойдет даже при наличии источника открытого огня в непосредственной близости от вещества.

Твердое сырье

Здесь стоит сказать о том, что твердые горючие вещества ведут себя несколько иначе, чем пыль, жидкость или газ. При нагревании до определенной температуры данная группа сырья ведет себя индивидуально, а зависит это от ее характеристик и структуры. К примеру, если взять серу или каучук, то при нагреве они сначала плавятся, а потом испаряются.

Если взять, к примеру, уголь или бумагу и некоторые другие вещества, то они при нагреве начинают разлагаться, оставляя после себя газообразные и твердые остатки.

Еще один очень важный момент: состав горючих веществ и их химическая формула сильно влияет и на сам непосредственный процесс горения. Есть несколько стадий, на которые делят это явление. Простые субстанции, такие как антрацит, кокс или сажа, к примеру, разогреваются и тлеют без всяких искр, так как их химический состав - это чистый углерод.

К сложным относят, например, дерево, каучук или пластмассу. Это обусловлено тем, что их химический состав довольно сложный, а потому и выделяют две стадии их горения. Первая стадия - это процесс разложения, который не сопровождается привычным выделением светла и тепла, а вот вторая стадия уже считается горением, и в это время начинает выделяться тепло и свет.

Другие вещества и характеристики

Естественно, что твердые вещества также обладают температурой вспышки, но при этом по понятным причинам она гораздо выше, чем у жидких или газообразных субстанций. Пределы температур вспышки составляют от 50 до 580 градусов по Цельсию. Стоит отдельно сказать, что такой распространенный горючий материал, как древесина, имеет порог от 270 до 300 °С, в зависимости от породы самого дерева.

Наибольшую скорость сгорания среди твердых веществ имеют порох и взрывчатые вещества. Это обусловлено тем, что обе эти субстанции имеют достаточно большое количество кислорода, которого вполне хватает для их полного сгорания. Кроме того, они вполне могут гореть под водой, под землей, а также в полностью герметичной среде.

Древесина

Стоит чуть больше сказать об этом горючем твердом материале, так как на сегодняшний день он является одним из наиболее распространенных. Причиной этому является то, что он один из самых доступных. Здесь стоит сказать о том, что на самом деле древесина - это вещество с ячеистой структурой. Все ячейки заполнены воздухом. Степень пористости любой породы превышает 50 % и увеличивается, что говорит о не слишком большой концентрации твердого вещества по отношению к воздуху. Именно из-за этого она и поддается горению достаточно хорошо.

Если сделать вывод, то можно сказать, что в мире есть большое количество разнообразных горючих веществ, без которых нельзя обойтись в повседневной жизни, но вместе с этим необходимо быть крайне осторожными при их эксплуатации, используя только по назначению.

К негорючим относятся материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К ним относятся все естественные и искусственные неорганические материалы, гипсовые и бетонные материалы при содержании органического наполнителя до 8% по массе, минераловатные плиты при содержании синтетической, битумной или крахмальной связи до 6% по массе, мет

аллы. Конструкции, выполненные из негорючих материалов, относятся к негорючим. Здания проектируемого АТП выполнены из железобетонных конструкций, которые относятся к негорючим.

Под огнестойкостью понимают способность строительных конструкций сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и сохранять при этом свои эксплуатационные функции. Показателем ее является предел огнестойкости, определяемый промежутком времени в часах от начала испытания конструкции на огнестойкость до появления одного из следующих признаков:

образование в конструкции сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты сгорания или пламя;

повышение температуры на не обогреваемой поверхности в среднем больше, чем на 160°С, или в любой точке этой поверхности больше, чем на 190 °С, по сравнению с температурой конструкции до испытания или больше, чем на 220 °С, независимо от температуры конструкции до испытания;

потеря конструкцией несущей способности, т. е. обрушение.

По огнестойкости строительные конструкции согласно СНиП 2.01.02-85 подразделяются на пять степеней (I, II, III, IIIа, IIIб, IV, IVа и V). AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

Огнестойкость зданий и сооружений определяется степенью огнестойкости их основных конструктивных элементов. Здания проектируемого АТП по материалу и типу конструкций относятся ко II степени огнестойкости.

Важным свойством строительных конструкций является их способность сопротивляться распространению огня, которая характеризуется пределом распространения огня. Этот показатель определяется размером поврежденной зоны, образуемой от начала огневого стандартного испытания образцов до появления одного из признаков, характеризующих предел огнестойкости конструкции. Измеряется предел распространения огня в сантиметрах.

К категории А относятся взрывопожароопасные. помещения, в которых находятся (обращаются): горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что они могут образовать взрывоопасные паро-газовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа; вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа. На АТП к категории А могут быть отнесены следующие помещения: окрасочное, краскозаготовительное; склад лакокрасочных материалов при применении или хранении в них органических растворителей с температурой вспышки не более 28о С; склад топливно-смазочных материалов при хранении бензина; ацетиленовая; газогенераторная; помещение для зарядки аккумуляторных батарей.

К категории Б относятся взрывопожароопасные помещения, в которых находятся: горючие пыли или волокна; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С;горючие жидкости в таком количестве, что они могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паро-воздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5кПа. На АТП к категории Б могут быть отнесены следующие помещения: окрасочное; краскозаготовительное; склад лакокрасочных материалов при применении или хранении в них органических растворителей с температурой вспышки выше 28 °С; склад топливно-смазочных материалов при хранении в нем горючих жидкостей с температурой вспышки выше 28 °С.

К категории В относятся пожароопасные помещения, в которых находятся: горючие и трудногорючие жидкости; твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна); вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категории А или Б. К этой категории на АТП могут быть отнесены помещения деревообрабатывающего, обойного и шиномонтажного участков; склады резины, вспомогательных и смазочных материалов.

К категории Г относятся помещения, в которых находятся или обращаются: негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается

выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива. К категории Г могут быть отнесены помещения медницко-радиаторного и кузнечно-рессорного участков предприятия.

К категории Д относятся помещения, в которых находятся или обращаются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. К этой категории относятся помещения: постов мойки автомобилей; ремонта аккумуляторов и электрооборудования; жестяницкого, слесарно-механического и агрегатного участков; компрессорной; складов агрегатов, металла, запчастей, хранящихся в распакованном виде и без тары.

В проектируемом АТП производственно-складские помещения относятся к следующим категориям пожарной опасности

Таблица № 3.1.

По горючести вещества и материалы подразделяются на три группы: негорючие, трудногорючие и горючие.

Негорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными.

Трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления.

Горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Все горючие вещества делятся на следующие основные группы:

Горючие газы (ГГ) - вещества, способные образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 50° С. К горючим газам относятся индивидуальные вещества: аммиак, ацетилен, бутадиен, бутан, бутилацетат, водород, винилхлорид, изобутан, изобутилен, метан, окись углерода, пропан, пропилен, сероводород, формальдегид, а также пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) - вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки не выше 61° С (в закрытом тигле) или 66° (в открытом). К таким жидкостям относятся индивидуальные вещества: ацетон, бензол, гексан, гептан, диметилфорамид, дифтордихлорметан, изопентан, изопропилбензол, ксилол, метиловый спирт, сероуглерод, стирол, уксусная кислота, хлорбензол, циклогексан, этилацетат, этилбензол, этиловый спирт, а также смеси и технические продукты бензин, дизельное топливо, керосин, уайтспирт, растворители.

Горючие жидкости (ГЖ) - вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 61° (в закрытом тигле) или 66° С (в открытом). К горючим жидкостям относятся следующие индивидуальные вещества: анилин, гексадекан, гексиловый спирт, глицерин, этиленгликоль, а также смеси и технические продукты, например, масла: трансформаторное, вазелиновое, касторовое.

Горючие пыли (/77) - твердые вещества, находящиеся в мелкодисперсном состоянии. Горючая пыль, находящаяся в воздухе (аэрозоль), способна образовывать с ним взрывчатые

3 Классификация помещений по пожарной безопасности

В соответствии с «Общесоюзными нормами технологического проектирования» (1995 г.) здания и сооружения, в которых размещаются производства, подразделяются на пять категорий (таблица 5).

Категория А: цехи обработки и применения металлического натрия и калия, нефтеперерабатывающие и химические производства, склады бензина и баллонов для горючих газов, помещения стационарных кислотных и щелочных аккумуляторных установок, водородные станции и др.

Вещества и материалы являются горючими, если они способны самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

В свою очередь все горючие материалы входят в ту или иную группу горючести.

Сущность метода определения групп горючести заключается в определении степени повреждений материала, времени самостоятельного горения, температуры дымовых газов при фиксированном термическом воздействии на образцы в камере сгорания.

Горючие строительные материалы (по ГОСТ 30244) в зависимости от значений параметров горючести подразделяют на четыре группы горючести: Г1, Г2, Г3, Г4 в соответствии с нижеприведенной таблицей. Материалы относятся к определенной группе горючести при условии соответствия всех значений параметров, установленных таблицей для этой группы.

Примечание — Для материалов групп горючести Г1 — Г3 не допускается образование горящих капель расплава при испытании

Для проведения испытаний в ФГБУ СЭУ ФПС ИПЛ по Республике Мордовия необходимо предоставить 12 образцов размерами 1000×190 мм. Толщина образцов должна соответствовать толщине материала, применяемого в реальных условиях. Если толщина материала составляет более 70 мм, толщина образцов должна быть 70 мм. При изготовлении образцов экспонируемая поверхность не должна подвергаться обработке.

Испытание образцов проводится в теплофизической лаборатории на испытательной установке «Шахтная печь».

(1 — камера сжигания; 2 — держатель образца; 3 — образец; 4 — газовая горелка; 5 — вентилятор подачи воздуха; 6 — дверца камеры сжигания; 7 — диафрагма; 8 — вентиляционная труба; 9 — газопровод; 10 — термопары; 11 — вытяжной зонт; 12 — смотровое окно).

При испытаниях фиксируется температура дымовых газов и поведение материала при тепловом воздействии.

После окончания испытания измеряется длина отрезков неповрежденной части образцов и определяется остаточную их массу.

Неповрежденной считается та часть образца, которая не сгорела и не обуглилась ни на поверхности, ни внутри. Осаждение сажи, изменение цвета образца, местные сколы, спекание, оплавление, вспучивание, усадка, коробление или изменение шероховатости поверхности не считают повреждениями. Результат измерения округляют до 1 см.

Неповрежденную часть образцов, оставшуюся на держателе, взвешивают. Точность взвешивания должна составлять не менее 1 % от начальной массы образца.

Обработка результатов проводится по методике ГОСТ 30244-94.

После проведения испытаний и оплаты стоимости испытания, сотрудники испытательной пожарной лаборатории подготавливают отчетную документацию.

Похожие записи