Конструктивная противопожарная зашита судна. Треугольник огня Что не входит в треугольник пожара

⁰

Реакция горения происходит при одновременном действии трех факторов: наличии горючего вещества, которое будет испаряться и гореть; достаточном количестве кислорода для окисления элементов вещества; источнике теплоты, повышающем температуру до границы воспламенения. При отсутствии одного из факторов пожар не может начаться. Если во время пожара удается один из факторов исключить, то пожар прекращается.

Если пожар не удается локализовать в ранней стадии, то интенсивность его распространения нарастает, чему способствуют следующие факторы.

Теплопроводность : большинство судовых конструкций выполнено из металла, обладающего высокой теплопроводностью, что способствует передаче большого количества теплоты и распространению пожара с одной палубы на другую, из одного отсека в другой. Под воздействием теплоты от пожара начинает желтеть, а затем вспучиваться краска на переборках, повышается температура в соседнем с пожаром отсеке и при наличии в нем горючих веществ возникает дополнительный очаг пожара.

Лучистый теплообмен : высокая температура в очаге пожара способствует образованию лучевых потоков теплоты, распространяющихся прямолинейно во все стороны. Встречающиеся на пути теплового потока судовые конструкции частично поглощают теплоту потока, что приводит к повышению их температуры. Вследствие лучистого теплообмена могут воспламениться горючие материалы. Особенно интенсивно он действует внутри судовых помещений. Кроме распространения пожара лучистый теплообмен создает значительные трудности при операции по ликвидации пожара и требует применения специальных защитных средств для людей.

Конвективный теплообмен : при распространении горячего воздуха и нагретых газов по судовым помещениям переносится значительное количество теплоты от очага пожара. Нагретые газы и воздух поднимаются, их место занимает холодный воздух -создается естественный конвективный теплообмен, который может стать причиной возникновения дополнительных очагов пожара.

Распространению пожара способствуют следующие факторы: теплопроводность металлических конструкций судна; лучистый теплообмен, вызванный высокой температурой; конвективный теплообмен, возникающий при движении потоков нагретых газов и воздуха.

Опасность пожара. Во время пожара создается серьезная опасность для здоровья и жизни людей. К опасным факторам пожара относятся, следующие.

Пламя: при непосредственном воздействии на людей может вызвать местные и общие ожоги и поражение дыхательных путей. При тушении пожара без специальных защитных средств следует находиться на безопасном расстоянии от очага загорания.

Теплота: для человека опасна температура выше 50 °С. В районе пожара на открытом пространстве температура поднимается до 90 °С, а в закрытых помещениях - 400°С. Непосредственное воздействие потоков теплоты может привести к обезвоживанию организма, ожогам, поражению дыхательных путей. Под воздействием высокой температуры у человека могут начаться сильное сердцебиение и нервное возбуждение с поражением нервных центров.

Газы: химический состав газов, образующихся при пожаре, зависит от горючего вещества. Во всех газах содержится двуокись углерода ССЬ (углекислый газ) и окись углерода СО. Наиболее опасна для человека окись углерода. Два-три вдоха воздуха, содержащего 1,3% СО, приводят к потере сознания, а несколько минут дыхания - к гибели человека. Избыточное содержание двуокиси углерода в воздухе уменьшает поступление кислорода в легкие, что отрицательно сказывается на жизнедеятельности человека.

При воздействии высоких температур на синтетические материалы, происходит выделение газов насыщенных высокотоксичными веществами, содержание которых в воздухе даже в незначительной концентрации представляет серьезную угрозу жизни человека.

Дым: частицы несгоревшего углерода и других веществ, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, образуют дым, который раздражает глаза, носоглотку и легкие. Дым перемешан с газами, и в нем содержатся все токсичные вещества, присущие газам.

Взрыв: пожар может сопровождаться взрывами. При определенной концентрации паров горючих веществ в воздухе, изменяющейся под действием теплоты, создается взрывоопасная смесь. Причиной взрыва могут стать избыточный поток теплоты, разряды статического электричества или детонирующие удары, а также чрезмерное повышение давления в сосудах, находящихся под давлением. Взрывоопасная смесь может образоваться при содержании в воздухе паров нефтепродуктов и других легковоспламеняющихся жидкостей, угольной пыли, пыли от сухих продуктов. Последствиями взрыва могут быть серьезные разрушения металлических конструкций судна и гибель людей.

Пожар представляет серьезную опасность для судна, здоровья и жизни людей. Основными факторами опасности являются: пламя, теплота, газы и дым. Особенно серьезную опасность представляет вероятность взрыва.

Треугольник горения ("пожарный треугольник") Для процесса горения
необходимы соответствующие условия: горючее вещество, что способно самостоятельно
гореть после удаления источника воспламенения. Воздух (кислород), а также источник
воспламенения, что должен иметь определенную температуру и достаточный запас
теплоты. Если одно из этих условий отсутствует, процесса горения не будет. Так
называемый пожарный треугольник (кислород воздуха, теплота, горючее вещество)
могут дать простейшее представление о трех факторах пожара, необходимых для
существования пожара. Символический пожарный треугольник иллюстрирует это положение и дает представление о важных факторах, необходимых для предотвращения и тушения пожаров:

Если одна из сторон треугольника отсутствует, пожар не может начаться;

Если одну из сторон треугольника исключить, пожар потухнет.

Рис. 3. Пожарный треугольник

1 - горючее вещество, 2- источник теплоты, 3 - кислород воздуха

Понятие «пожарный треугольник» было введено в обиход специалистами пожарной охраны при чтении лекций слушателям , а также в ходе инструктажей по пожарной безопасности и обучения пожарно-техническому минимуму (ПТМ) работников предприятий (организаций), чтобы наглядно показать процесс горения твердых веществ, горючих жидкостей и газов.

Что такое треугольник огня и чуть более сложное понятие, – что является пожарным тетраэдром , необходимо для визуального объяснения механизма горения. Следует подробно рассмотреть и понять, как даже незначительные вначале очаги возгорания, при наличии минимально необходимых для этого условий, возникают и развиваются в крупные пожары, а также какие способы и средства тушения пожаров следует применять для их ликвидации.

Из чего состоит классический треугольник пожара (горения) – это три составляющие, обязательные условия, необходимые как для проведения управляемого, регулируемого сжигания веществ для нужд человека, так и возникновения неконтролируемого природного или техногенного явления, называемого .

Стороны и элементы

Горючее вещество (топливо) в лабораторных условиях, а на практике – это различные как легковоспламеняющиеся, сгораемые, так и трудногорючие материалы, входящие в состав помещений различных объектов, складированные на площадках открытых складов, территориях предприятий (организаций); а также деревья, кустарники, сухая трава, листва, хвоя, торф в природных условиях. Основные свойства таких веществ – это способность к выделению горючих газов (паров), к окислению – пиролизу, то есть химическому распаду при нагревании, что являются факторами их . Горючими являются большинство органических веществ, природных материалов, а также некоторые неорганические химические соединения. Следует помнить, что при сильном нагреве, разложении материалов на составляющие элементы начинают гореть и те из них, что при нормальных условиях являются негорючими, например, некоторые металлы, которые даже используют в качестве компонентов твердого ракетного топлива.
Окислитель . Практически всегда в его качестве выступает кислород, содержащийся в воздухе, но при возникновении пожаров на технологических площадках, в установках (аппаратах) химических производств окислителями могут быть и окислы азота – NO, NO 2 , а также хлор, бром или озон. В нормальных условиях процесс горения, являющийся начальной или основной стадией большинства пожаров, протекает при процентном содержании О 2 в воздухе, примерно равном 21%, а критически низким его показателем для поддержания механизма горения принято считать около 16%. Однако некоторые вещества, а также товароматериальные ценности, в силу своих физико-химических свойств, способны воспламеняться, гореть даже в закрытых помещениях при объемном присутствии кислорода не больше 12%, и даже при более низкой его концентрации, что следует учитывать при проектировании стационарных систем пожаротушения, ликвидирующих очаги возгораний способом разбавления воздушной среды инертными газами.
Источник зажигания (тепла) , приводящий к сильному нагреву сгораемых веществ и их воспламенению с последующим устойчивым горением, в результате пиролиза, выделения горючих паров (газов) и их смесей. Источниками воспламенения могут служить как сильные источники в виде открытого огня – вспышка газов, испарений горючих жидкостей, нагретых твердых органических материалов; пламя газовой горелки, так и низкокалорийные тепловые явления, но с высокой температурой, такие как электрические искры, вполне достаточные для воспламенения паров легкогорючих жидкостей или газов. В реальных условиях часто достаточен не общий нагрев, прогрев массы горючих веществ, складированных в помещении или на территории защищаемого объекта, а только поднесение к ним локального внешнего источника пламени с высокой температурой – спички, огня зажигалки, даже тлеющего окурка сигареты; искр, капель раскаленного метала в ходе проведения газоэлектросварочных работ, чтобы это привело к тлению, возгоранию, последующему горению и распространению пожара.

Именно поэтому так важны противопожарные мероприятия по категорическому исключению использования любых источников открытого пламени в зданиях, вспомогательных строениях (сооружениях), на территории предприятий; запрет курения вне отведенных, специально оборудованных для этого мест.

А те виды работ, которые неизбежно сопровождаются использованием открытых источников пламени, высокотемпературного тепла – паяльные, газоэлектросварочные работы, резка металлических конструкций; отогрев оборудования, мерзлого грунта, должны проводиться под строгим контролем представителей администрации предприятий, ответственного за пожарную безопасность после оформления, выдачи нарядов-допусков на выполнение огневых работ; оборудования мест их проведения противопожарным полотном (кошмой), водными, воздушно-пенными или порошковыми, углекислотными огнетушителями в зависимости от вида пожарной нагрузки.

Важно, что условие возникновения или причину пожара нельзя объяснить лишь наличием в том или ином месте, в помещении, пожарном отсеке строительного объекта, на территории предприятия или в лесу классического треугольника огня – массы горючих веществ, кислорода и избыточного тепла от его источника. Более полно природу процесса горения в целом и пожара в частности наглядно объясняет следующее научно-популярное понятие.

Этот четырехгранник в трехмерной проекции состоит из классического треугольника огня, образующие три его грани, опирающиеся на основание, представляющее четвертый элемент – цепную реакцию горения, что возникает между горючими веществами, источником зажигания, О 2 в составе воздуха, без которой невозможно возникновение пожара.

Условия горения, ограниченные пожарным тетраэдром, довольно уязвимы, на чем основаны принципы и способы тушения огня. Ведь для ликвидации пожара необходимо исключить хотя бы один компонент:

Резко снизить температуру горящих материалов, что достигается подачей воды или хладонов.
Разбавить концентрацию кислорода в зоне горения путем подачи инертных газов, прекращением подачи свежего воздуха вентиляционными системами.
Удалить горючие материалы или прекратить их подачу в очаг пожара, что осуществляется различными способами, в том числе остановкой трактов топливоподачи, перекрытием запорной арматуры на трубопроводах транспортировки горючих газовых смесей или жидкостей.
Остановить, прервать цепную физико-химическую реакцию горения между топливом, избыточным теплом и кислородом, для чего использует весь арсенал средств борьбы с огнем – от огнетушителей до установок тушения пожаров.

Надо сказать, что как треугольник возникновения огня, так пожарный тетраэдр – это лишь упрощенные, схематичные представления о базовых факторах, принципах возникновения пламени, развития процесса горения.

Кроме них на возникновение, распространение пожара как в природных условиях, так и в зданиях, на территориях защищаемых объектов сильно влияют и другие факторы, в том числе атмосферные явления:

Летняя жара , приводящая сильному нагреву и сушке горючих веществ, что способствует легкости их возгорания.
Низкая температура в зимний период , напротив, крайне затрудняет процесс воспламенения паров горючих жидкостей.
Сильный ветер (приток воздуха) способен превратить горение травы или кустарников в верховой пожар, развивающийся с огромной скоростью, и даже дуновение воздуха на тлеющую растопку значительно упрощает процесс розжига костра (печки). То же самое можно отнести и к системам вентиляции, способным значительно ускорить процесс развития горения и далее пожара в целом. Поэтому автоматическая противопожарная защита зданий после поступления на пожарные приборы управления, централизованные приемно-контрольные приборы автоматической сигнализации сообщения от дымовых, тепловых или комбинированных пожарных извещателей отправляет командный импульс для включения огнезадерживающих клапанов на воздуховодах общеобменных систем подачи, удаления воздуха, обслуживающих защищаемые помещения.

Легкогорючие вещества – от сухой травы, хвои, листвы до сгораемого мусора, древесных отходов, пыли в цехах, складах или на территориях объектов, а также наличие емкостей, розливов горюче-смазочных материалов могут служить инициаторами и катализаторами процесса горения. Чтобы зажечь их, требования к треугольнику огня достаточны – минимум топлива/горючего вещества, наличие кислорода в достаточном количестве для поддержания огня, плюс любой низкокалорийный источник пламени – от горящей спички или тлеющего окурка до искры, отскочившей от раскаленной окалины металла.

Пожарная безопасность объектов во многом зависит от мероприятий, направленных на снижение всех факторов, входящих в треугольник огня:

Уменьшение пожарной нагрузки, особенно в отсеках зданий, имеющих высокую категорию по взрывопожарной опасности.
Исключения возможности появления несанкционированных источников зажигания – это запрет на курение, строгий контроль за проведением огневых работ.
Оборудование помещений с особо важным оборудованием газовыми установками пожаротушения, способными быстро снизить содержание кислорода в воздухе, необходимое для продолжения горения.

Пожарная опасность различных горючих веществ и материалов зависит от их агрегатного состояния, физико-химических свойств, конкретных условий хранения и применения. Пожароопасные свойства материалов и веществ можно характеризовать склонностью к возгоранию, особенностью и характером горения, свойством поддаваться тушению теми или иными средствами и способами пожаротушения. Под склонностью к возгоранию понимают способность материала самовозгораться, воспламеняться или тлеть от различных причин.
Все строительные материалы и конструкции по возгораемости делятся на сгораемые, трудносгораемые и несгораемые.
Сгораемыми называются материалы и конструкции из органических веществ, которые под действием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть или тлеть при удалении источника огня.
Трудносгораемыми материалами и конструкциями считаются такие, которые выполнены из сочетания сгораемых и несгораемых материалов (фибролит; асфальтовый бетон; войлок, вымоченный в глиняном растворе; дерево, подвергнутое глубокой огнезащитной пропитке). Эти материалы при воздействии огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника огня; после удаления источника огня их горение или тление прекращается.
К несгораемым относят материалы и конструкции из неорганических материалов, которые под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.
Большинство сгораемых жидкостей более пожароопасны, чем твердые горючие материалы и вещества, так как они легче воспламеняются, интенсивнее горят, образуют взрывчатые паровоздушные смеси и плохо поддаются тушению водой.
Сгораемые жидкости делятся на легковоспламеняющиеся с температурой вспышки до 45° и горючие с температурой вспышки выше 45° С. Низкую температуру вспышки имеют бензин А-74 (— 36° С), ацетон (—20° С), высокую — глицерин (158° С), льняное масло (300° С).
Горение в cмесях горючих газов, паров или пыли с воздухом способно распространяться не при любом соотношении компонентов, а лишь в определенных пределах состава, называемых концентрационными пределами воспламенения (взрыва). Минимальная и максимальная концентрация горючих газов, паров или пыли в воздухе, способные воспламеняться, называются нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения (взрыва).
Все смеси, концентрации которых находятся между пределами воспламенения, т. е. в области воспламенения, способны распространять горение и называются взрывоопасными. Смеси же, концентрации которых находятся ниже низшего и выше верхнего пределов воспламенения, в замкнутых объемах гореть неспособны и являются безопасными. Однако необходимо иметь в виду, что смеси, концентрации которых находятся выше верхнего предела воспламенения, при выходе из замкнутого объема в воздух способны гореть диффузионным пламенем, т. е. ведут себя как пары пыли и газы, не смешанные с воздухом.
Для того, чтобы произошло возгорание необходимо наличие трех условий. Это еще называют пожарный треугольник.

1.Горючая среда

2.Источник зажигания — открытый огонь — химическая реакция, электроток.
3.Наличие окислителя, например кислорода воздуха.

Сущность горения заключается в следующем — нагревание источников зажигания горючего материала до начала его теплового разложения. В процессе теплового разложения образуется угарный газ, вода и большое количество тепла. Выделяется также углекислый газ и сажа, которая оседает на окружающем рельефе местности. Время от начала зажигания горючего материала до его воспламенения — называет временем воспламенения. Максимальное время воспламенения может составлять несколько месяцев. С момента воспламенения начинается пожар.

Для любого горения необходимы и достаточны три обязательных условия - наличие горючего вещества, кислорода и источника воспламенения. Эти три условия образуют треугольник горения.
Горючее вещество - основа горения. Оно может быть твердым (дерево, ткани, резина, уголь), жидким (нефтепродукты, спирты) и газообразным (метан, ацетилен, водород, аммиак). При концентрациях ниже нижнего концентрационного предела взрываемости горение паро/газо-воздушной смеси не происходит из-за недостаточности горючего вещества.

Эта зона считается безопасной. В пределах между нижним и верхним концентрационными пределами зона является взрывоопасной. Концентрации выше верхнего предела считаются пожароопасными. Взрывы здесь не происходят из-за недостаточности окислителя. На границе объема с открытой средой возможно пламенное горение.
Окислитель - вторая сторона треугольника горения. Обычно в качестве окислителя при горении выступает кислород воздуха, однако могут быть и другие окислители - окислы азота.
Критическим показателем для кислорода воздуха, как окислителя, является его концентрация в воздушной среде закрытого судового помещения в объемных пределах выше 12...14%. Ниже этой концентрации горение абсолютного большинства горючего вещества не происходит (нефть и нефтепродукты, дерево и изделия из него, бумага, ткани и другие). Однако некоторые горючие вещества способны гореть и при более низких концентрациях кислорода в окружающей газовоздушной среде.
Источник воспламенения - является третьей составляющей треугольника горения. Он также имеет свои критические показатели. Например, пары нефтепродуктов не способны поджечь так называемые фрикционные искры (искра, возникающая при соударении металла о металл), хотя эфиры она может легко поджечь. Аммиак загорается при горении головки спички (600-700), но, как правило, температуры горения спичечной соломки недостаточно для этого.
Твердые, жидкие и газообразные горючие вещества, наряду с другими, свойственными каждому из них физико-химическими свойствами, обладают способностью загораться без прямого воздействия источника воспламенения - самовоспламеняются.
Самовоспламенение - это быстрое самоускорение экзотермической химической реакции, приводящее к появлению яркого свечения - пламени.
Самовоспламенение происходит в результате того, что при окислении водиться за пределы реагирующей системы. Для жидких и газообразных горючих веществ это возникает при критических параметрах температуры и давления.
Организация и проведение пожарно-профилактической работы, направленной на недопущение возникновения пожара, основывается на том, чтобы показатель хотя бы одной из сторон треугольника горения был ниже минимально необходимой величины.
Если горение возникло (треугольник замкнулся), действия участников тушения пожара должны быть направлены на то, чтобы вывести эти показатели (хотя бы один) за пределы критических величин (разорвать треугольник) - это и есть теоретическая основа горения и его тушения.

Горение — физико-химический процесс, с выделением тепла, теплового излучения и света, для нормального протекания которого необходимы три основных компонента, именуемые «треугольник огня». C данным треугольником мы и будем ближе знакомится в сегодняшней публикации.

В ходе публикаций о безопасном обращении с , и , а также мы уже научились заготавливать начальную древесину для будущего костра. Дабы эта древесина, а также силы потраченные на её поиски и обработку, не пропали зря, прежде чем приступать к и растопке, коротко остановимся на общей теории, связанной с огнем и процессом горения.

«Треугольник огня» или «Fire Triangle» — обобщенное название для трёх основных компонентов, без которых дальнейший процесс горения невозможен. Итак, что же это за компоненты?

Температура (жар) — повышение температуры при определенных условиях способно привести к самовоспламенению многих материалов. Кстати, именно на этом принципе основаны примитивные методы разведения огня трением (огненный лук, огненный плуг и т.д.). Локальное же воздействие внешним источником температуры также приводит к вынужденному воспламенению или возгоранию. Для этого используются устройства воспламенения ( , или ). Температура искр, отбрасываемых огнивом, например, может достигать 900-1100 °C, чего более чем достаточно для воспламенения мелкого трута. Далее, протекающая физико-химическая реакция горения способна обеспечивать себя постоянной температурой самостоятельно. Если же вы намеренно снизите её (например, заливая костер водой) — это остановит горение в определенной точке, либо полностью развалит «треугольник огня», поддерживающий ваш костер.

Также, говоря о топливе стоит упомянуть о двух категориях материалов, способных поддерживать ваш «треугольник огня»:

Инициаторы (ускорители) горения или accelerants — материалы с бурным протеканием реакции горения, вследствие чего в короткие сроки выделяется много тепла и пламени. Сюда можно отнести как природные материалы (мелкую траву, опилки, листья, смолы и т.д.) так и более сложные субстанции (бензин, керосин, спирт и т.д.). Как правило, эти материалы имеют относительно низкую температуру самовоспламенения, благодаря чему загораются не только от открытого пламени, но и малейшей искры или даже сжимания в газообразном состоянии. Так как горение инициаторов проходит достаточно бурно и быстро, они практически полностью прогорают, о чём стоит помнить если вы пытаетесь поддерживать костер с их помощью. Так, к примеру, горение бумаги даёт неплохое пламя, но сколько бумаги потребуется чтобы вскипятить литр воды? А чтобы поддерживать пламя всю ночь? По этой причине инициаторы используются, в основном, только при . Пламени, получаемого от инициатора, обычно достаточно для просушки и воспламенения основного топлива.
Топливо или fuel — материалы с менее бурным процессом горения, которым для возгорания необходимо больше тепла. В отличии от инициаторов, топливо может поглощать и аккумулировать температуру, разрушаясь при этом более продолжительное время. К этой категории относятся древесный, бурый и каменный уголь и прочие материалы. Вспомните хотя бы как долго прогоревшее полено способно удерживать температуру при этом практически не давая открытого пламени и видимого света.

Теперь, когда мы ознакомились с тем, что же такое «треугольник огня» можно приступать к его .