Воспламенение – это качественно новый и отличный от самонагревания процесс, отличающийся большими скоростями окисления, выделением теплоты и излучением света. Самонагревание и самовоспламенение зарождается отдельными небольшими гнёздами, в связи с чем, обнаружить его очень трудно.
Самовозгорание происходит вследствие накопления тепла внутри вещества и не зависит от воздействия внешнего источника тепла.
Все вещества по их опасности в отношении самовозгорания можно разделить на четыре группы:
вещества, способные самовозгораться при контакте с воздухом при обычной температуре (растительные масла, олифа, масляные краски, грунтовки, бурые и каменные угли, белый фосфор, алюминиевая и магниевая пудра, сажа и т.д.);
вещества, способные самовозгораться при повышенных температурах окружающего воздуха (50°С и выше) и в результате внешнего нагрева до температур, близких к температурам их воспламенения и самовоспламенения (пленки нитролаков пироксилиновые и нитроглицериновые пороха, растительные полувысыхающие масла и приготовленные из них олифы, скипидар и т.д.);
вещества, контакт которых с водой вызывает процесс горения (щелочные металлы, карбиды щелочных металлов, карбид кальция, алюминия и т.д.);
вещества, вызывающие самовозгорание горючих веществ при контакте с ними (азотная, магниевая, хлорноватистая, хлористая и другие кислоты, их ангидриды и соли; перекиси натрия, калия, водорода и др.; газы – окислители – кислород, хлор и др.).
Важнейшей характеристикой твердых сыпучих материалов является степень их возгораемости.
Все материалы, независимо от области применения делятся на три группы:
Несгораемые материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.
Трудносгораемые материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть при наличии источника огня, а после удаления источника огня горение и тление прекращается.
Сгораемые материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня.
Некоторые химические вещества, горючие и смазочные материалы в определенных концентрациях и условиях способны не только к возгоранию от источников тепла, но и к взрыву.
Пожарная опасность веществ (газообразных, жидких, твердых) определяется рядом показателей, характеристика и количество которых зависят от агрегатного состояния данного вещества.
Критериями пожарной опасности твердых, жидких и газообразных веществ являются: температура вспышки, температура воспламенения и самовоспламенения, индекс распространения пламени, кислородный индекс, коэффициент дымообразования, показатель токсичности продуктов горения и т.д.
Для отнесения строительных материалов к группе негорючих или горючих, испытания проводят согласно ДСТУ Б В.2.7.19-95 (ГОСТ 30244 – 94) «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть».
Метод I. Для испытания готовят пять образцов цилиндрической формы: диаметр (45 ± 0,2) мм, высота (50 ± 3) мм. Испытания проводят в печи при 835°С в течение 30 мин.
Если выполняются следующие действия:
- прирост температуры в печи не превышает 50°С;
- потеря массы образца не более 50%;
- продолжительность стойкого пламенного горения не более 10 с,
то материал относится к негорючим. При невыполнении этого условия испытания продолжают по методу II данного стандарта для определения группы горючести материалов: Г1, Г2, Г3, Г4.
При определении группы горючести оценку производят по четырем критериям (табл.4.2.1.).
Группу горючих и трудногорючих твёрдых материалов определяют по ГОСТ 12.1.044-98, п. 4.3. на приборе ОТМ – “Керамический короб”. Испытатели подвергают образцы 150 х 60 х 30 в течение 5мин. Если выполняются условия (потеря массы ∆m < 60%, повышение температуры в камере ∆t < 60°С) материал считается трудногорючим.
Таблица 4.2.1.
Группы горючести материалов
| Группа горючести материалов | Параметры горючести | |||
| Температура дымовых газов, Т°С | Степень повреждения по длине, Sl,% | Степень повреждения по массе, Sm,% | Продолжительность самостоя-тельного горения, tср, с | |
| Г 1 | ≤ 135 | ≤ 65 | ≤ 20 | 0 |
| Г 2 | ≤ 235 | ≤ 85 | ≤ 50 | ≤ 30 |
| Г 3 | ≤ 450 | > 85 | ≤ 50 | ≤ 300 |
| Г 4 | > 450 | > 85 | > 50 | > 300 |
Одним из критериев пожарной опасности горючих жидкостей является температура вспышки.
Температурой вспышки паров горючей жидкости называется та минимальная температура жидкости, при которой в условиях нормального давления жидкость выделяет над своей свободной поверхностью пары в количестве, достаточном для образования с окружающим воздухом смеси, вспыхивающей при поднесении к ней открытого огня.
Группу воспламенения строительных материалов определяют согласно ДСТУ Б.В.1.1. – 2 – 97 (ГОСТ 3042). Параметром воспламеняемости материалов является критическая поверхностная плотность теплового потока (КППТП).
В зависимости от КППТП материалы подразделяются на три группы: В1, В2, В3 (табл.4.2.2.).
Таблица 4.2.2.
Классификация строительных материалов по группам воспламеняемости
| Группа воспламеняемости материала | КППТП, кВт/м2 |
| В 1 | 35 ≤ КППТП |
| В 2 | 20 ≤ КППТП < 35 |
| В 3 | КППТП < 20 |
Распространение пламени по материалам оценивают по ДСТУ Б В.2. 7-70-98 (ГОСТ 30444-97).
В зависимости от величины КППТП строительные материалы подразделяют на четыре группы распространения пламени: РП1, РП2, РП3, РП4 (табл. 4.2.3.).
Таблица. 4.2.3.
Классификация строительных материалов по группам распространения пламени
| Группа распространения пламени | Критическая поверхностная плотность теплового потока, кВт/м2 |
| РП 1 | 11,0 и более |
| РП 2 | от 8,0, но не менее 11,0 |
| РП 3 | от 5,0, но не менее 8,0 |
| РП 4 | менее 5,0 |
К легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ) относятся жидкости, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки не выше 61°С в закрытом тигле и 66°С в открытом тигле.
К горючим жидкостям (ГЖ) относятся жидкости, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 61°С в закрытом тигле и 66°С в открытом тигле.
Температурой воспламенения называют ту минимальную температуру, при которой нагреваемая в определённых условиях жидкость загорается при поднесении к ней пламени и горит в течение (не менее) 5с. Температура воспламенения опаснее, чем температура вспышки, так как пары и жидкость при воспламенении продолжают гореть после удаления пламени.
При строительных работах, особенно при приготовлении мастик, покрасочных работах, необходимо чётко знать степень возгораемости находящихся поблизости материалов и конструкций, правильно организовать контроль по предупреждению пожаров и обеспечить необходимым количеством средств тушения.
В зависимости от вида горючего материала пожары подразделяются на классы: А, В, С и Д (рис. 4.2.1.).
При горении твёрдых и жидких горючих веществ различают три стадии развития пожара.
Начальная стадия (загорание) характеризуется неустойчивостью, сравнительно низкой температурой в зоне пожара, малой высотой факела пламени и небольшой площадью очага горения (длится обычно 5 – 20 мин). В этой стадии горение может быть быстро прекращено с применением простейших средств (1 – 2 огнетушителя и т. п.). Медленное развитие пожара объясняется тем, что приток свежего воздуха затруднён, так как закрыты окна и двери, кроме того, много тепла тратится на прогрев и подготовку горючих материалов к воспламенению.
Вторая стадия характеризуется тем, что выделяющееся при горении тепло усиливает процесс разложения и испарения горючих веществ. Площадь горения и факел пламени увеличиваются, и горение переходит в устойчивую форму. Для ликвидации пожара в этой стадии уже требуется применение водяных или пенных струй объёмного тушения.
Третья стадия отличается большой площадью горения, высокой температурой, большим размером излучающих поверхностей, конвективными потоками, деформацией и обрушением конструкций. В третьей фазе по мере выгорания содержимого температура в помещении начинает падать.
При воспламенении горючих газов горение развивается настолько быстро, что стадии развития пожара обычно не различаются (скорость распространения пламени не менее 1,0 м/с).
Пожары сопровождаются опасными и вредными явлениями, которые необходимо учитывать при проектировании и строительстве зданий и сооружений, ведении работ. С точки зрения пожарной безопасности очень важно принять правильное планировочное решение, предложить защиту строительных конструкций, предусмотреть необходимые пути эвакуации.
Взрыв – это разновидность горения и характеризуется чрезвычайно быстрыми процессами физико- химических превращений горючих веществ с образованием огромных количеств тепловой энергии, практически, без рассеивания тепла в окружающую среду.
Различают два концентрационных предела взрываемости веществ.
Минимальная концентрация газа, пара или пыли в смеси с воздухом, способная к воспламенению или взрыву называется нижним пределом воспламенения (НП).
Наибольшая концентрация газов или паров в воздухе, при которой ещё возможно воспламенение или взрыв (в дальнейшем с повышением концентрации воспламенение или взрыв считаются невозможными) называется верхним пределом воспламенения (ВП).
Все концентрации смеси газа с воздухом, в пределах нижней и верхней границы взрыва, взрывоопасны.