Возгорание и его характеристики¶
Возгорание — это начало горения вещества или материала под воздействием источника зажигания, сопровождающееся выделением тепла, света и продуктов сгорания. Возгорание представляет собой начальную стадию пожара и является ключевым понятием в области пожарной безопасности, поскольку именно на этой стадии процесс горения ещё можно остановить без значительного ущерба. В отличие от устойчивого горения, возгорание характеризуется неустойчивостью и зависимостью от условий окружающей среды: наличия кислорода, температуры, свойств материала и мощности источника зажигания.
¶Физико-химическая сущность
Горение — это сложный физико-химический процесс, включающий экзотермические реакции окисления, сопровождающиеся выделением теплоты и излучением света. Для возникновения возгорания необходимо одновременное выполнение трёх условий, часто называемых «пожарным треугольником»:
- наличие горючего вещества;
- наличие окислителя (обычно кислорода воздуха);
- наличие источника зажигания с достаточной энергией.
При нагреве горючего материала до определённой температуры начинается термическое разложение с выделением горючих газов и паров. Когда их концентрация достигает нижнего концентрационного предела распространения пламени, происходит воспламенение. Температура, при которой материал выделяет горючие пары в количестве, достаточном для устойчивого воспламенения, называется температурой воспламенения.
¶Виды возгорания
В зависимости от механизма и условий возникновения выделяют несколько видов:
- Самовозгорание — процесс, при котором горение начинается без внешнего источника зажигания, за счёт внутреннего тепла, накопленного в материале в результате медленного окисления или биологических процессов. Характерно для торфа, промасленной ветоши, зерна, угля.
- Самовоспламенение — частный случай самовозгорания, при котором материал воспламеняется при нагреве до определённой температуры без контакта с открытым пламенем.
- Принудительное (вынужденное) возгорание — воспламенение под действием внешнего источника: искры, пламени, электрической дуги, нагретой поверхности.
Также различают возгорание твёрдых материалов, горючих жидкостей и газов, каждое из которых имеет свои особенности динамики.
¶Стадии развития
Развитие возгорания в пожар проходит несколько последовательных фаз:
- Начальная фаза (возгорание) — горение локализовано в месте появления источника, площадь невелика, температура повышается постепенно.
- Фаза развития — пламя распространяется по поверхности материала, увеличивается площадь горения и температура.
- Объёмная фаза (пожар) — горение охватывает значительную площадь, возможны обрушения конструкций и распространение на соседние объекты.
- Затухание — выгорание горючей нагрузки, снижение температуры.
Продолжительность начальной фазы зависит от типа материала, вентиляции и наличия средств автоматического пожаротушения. Для легковоспламеняющихся жидкостей она может составлять секунды, для плотных материалов — минуты и более.
¶Показатели пожарной опасности
Количественная оценка склонности веществ к возгоранию производится по ряду показателей:
| Показатель | Характеристика |
|---|---|
| Температура вспышки | Наименьшая температура, при которой пары образуют горючую смесь, вспыхивающую от источника |
| Температура воспламенения | Температура устойчивого горения |
| Температура самовоспламенения | Температура начала горения без внешнего источника |
| Концентрационные пределы | Диапазон концентраций, в котором возможно воспламенение |
| Скорость распространения пламени | Быстрота охвата пламенем поверхности материала |
Эти параметры используются при классификации веществ по степени пожарной опасности и при проектировании систем противопожарной защиты.
¶Причины и профилактика
Основные причины возгораний в быту и на производстве:
- неисправность или неправильная эксплуатация электрооборудования и электросетей;
- нарушение правил обращения с открытым огнём;
- утечка горючих газов и жидкостей;
- нарушение технологических регламентов на производстве;
- самовозгорание материалов при неправильном хранении;
- поджог.
Профилактика включает соблюдение норм пожарной безопасности, применение негорючих и трудногорючих материалов, установку автоматических систем обнаружения и тушения, обучение персонала и населения правилам обращения с огнём. В Российской Федерации требования в этой сфере устанавливаются Федеральным законом «О пожарной безопасности» и соответствующими техническими регламентами.
¶Обнаружение и тушение на ранней стадии
Раннее обнаружение возгорания существенно снижает ущерб. Для этого применяются:
- автоматические пожарные извещатели (дымовые, тепловые, пламенные, газовые);
- системы видеонаблюдения с функциями детекции дыма и пламени;
- ручные средства — огнетушители, внутренний противопожарный водопровод.
На стадии возгорания эффективны первичные средства пожаротушения: порошковые, углекислотные и водопенные огнетушители, а также подручные средства (вода, песок, плотная ткань). При возгорании горючих жидкостей и газов тушение водой недопустимо, поскольку это способствует растеканию пламени.
¶Значение в правовой и технической практике
Термин «возгорание» используется в нормативных документах, технической документации и при расследовании причин пожаров. Установление очага и причины возгорания является задачей пожарно-технической экспертизы, которая опирается на изучение характера обугливания, распространения пламени и показаний свидетелей. Правильная квалификация стадии возгорания важна для оценки действий персонала и определения ответственности.
Источники: Федеральный закон «О пожарной безопасности», технический регламент о требованиях пожарной безопасности, учебные пособия по пожарной тактике и пожарной профилактике, справочники по физико-химическим основам горения.