Огнен триъгълник и огнен тетраедър. Триъгълник на огъня За горивния процес се нуждаете от: горимо вещество Изходите са евакуационни, ако водят

  • опасност от пожарразлични горими вещества и материали зависи от тяхното агрегатно състояние, физични и химични свойства, специфични условиясъхранение и употреба. Пожароопасните свойства на материалите и веществата могат да се характеризират със склонност към запалване, особеност и естество на горенето, способността да се гасят с определени средства и методи за гасене на пожар. Тенденцията към запалване се разбира като способността на материала да се възпламенява, възпламенява или тлее от различни причини.
  • Всичко Строителни материалиа конструкциите според запалимостта се делят на горими, бавно горящи и огнеупорни.
  • Горими са материали и конструкции, изработени от органични вещества, които под действието на огън или висока температурада се запалят и да продължат да горят или да тлеят, когато източникът на огън бъде отстранен.
  • Огнезащитните материали и конструкции са тези, които са изработени от комбинация от горими и негорими материали (фазерни плочи; асфалтобетон; филц, напоен с глинен разтвор; дърво, подложено на дълбоко противопожарно импрегниране). Тези материали, когато са изложени на огън или висока температура, почти не се запалват, тлеят или овъгляват и продължават да горят или тлеят само в присъствието на източник на огън; след отстраняване на източника на пожар тяхното изгаряне или тлеене спира.
  • Огнеупорни материали и конструкции, изработени от неорганични материали, които не се запалват, тлеят или овъгляват под действието на огън или висока температура, се класифицират като огнеупорни.
  • Повечето горими течности са по-запалими от твърдите горими материали и вещества, тъй като се запалват по-лесно, горят по-интензивно, образуват експлозивни смеси от пара и въздух и трудно се гасят с вода.
  • Горимите течности се разделят на запалими с точка на възпламеняване до 45 ° и запалими с точка на възпламеняване над 45 ° C. Бензин A-74 (-36 ° C), ацетон (-20 ° C) имат ниска точка на възпламеняване, и глицерин (158°C) има висока температура на възпламеняване. ОТ), ленено масло(300°С).
  • Горенето в смеси от горими газове, пари или прах с въздух може да се разпространи не при всяко съотношение на компонентите, а само в определени граници на състава, наречени концентрационни граници на запалване (експлозия). Минималната и максималната концентрация на горими газове, пари или прах във въздуха, които могат да се възпламенят, се наричат ​​долна и горна концентрационна граница на запалване (експлозия).
  • Всички смеси, чиито концентрации са между границите на запалване, т.е. в зоната на запалване, са способни да разпространяват горенето и се наричат ​​експлозивни. Смеси, чиито концентрации са под долната и над горната граница на запалимост, не могат да горят в затворени обеми и са безопасни. Трябва обаче да се има предвид, че смеси, чиито концентрации са над горната граница на запалимост, когато са изпуснати от затворен обем във въздуха, могат да горят с дифузионен пламък, т.е. те се държат като прахови пари и газове, които не се смесват с въздуха .
  • За да се получи запалване, трябва да са налице три условия. Нарича се още огнен триъгълник.

1. Горима среда

2. Източник на запалване - открит огън - химическа реакция, електрически ток.
3. Наличието на окислител, като атмосферен кислород.

  • Същността на горенето е следната - нагряване на източниците на запалване на горим материал преди да започне термичното му разлагане. Термичното разлагане произвежда въглероден оксид, вода и голям бройтоплина. Отделят се също въглероден диоксид и сажди, които се утаяват върху околния терен. Времето от началото на запалването на горим материал до неговото запалване се нарича време на запалване. Максималното време на запалване може да бъде няколко месеца. От момента на запалването започва пожар.

Пожарите на кораби са сравнително рядко бедствие (около 5% от всички аварии), но са на първо място по тежест на последствията.

Около 20% от пожарите завършват със смърт или пълно разрушаване на конструкцията на кораба.

Опитът от реални аварии показва, че периодът на гасене на пожара е около 15 минути. Ако през това време пожарът не може да бъде овладян, тогава корабът като правило загива. Факт е, че в ограничен обем на корпуса и надстройките на кораба има много горими вещества: дърво, плат, пластмаса, бои и т. н. И те, както знаете, горят много добре.

Какъв е процесът на горене?

изгаряне наречен физикохимичен процес, придружен от отделяне на топлина и излъчване на светлина.

Същността на горенето се крие в бързо протичащия процес на окисление на химичните елементи на горимо вещество с атмосферен кислород.

Всяко вещество е сложно съединение, чиито молекули могат да се състоят от много химични елементи, свързани помежду си.

По време на реакция на горене атомите на различни елементи се комбинират, за да образуват нови вещества. Основните продукти на горенето са:

въглероден оксид CO - безцветен газбез мирис, силно токсичен, чието съдържание във въздуха е повече от 1% опасно за човешкия живот;

Въглеродният диоксид CO 2 е инертен газ, но когато съдържанието във въздуха е 8-10%, човек губи съзнание и може да умре от задушаване;

Водна пара H 2 O, придаваща на димните газове бял цвят;

Сажд и пепел, придаващи черен цвят на димните газове.

1.2 Компоненти на пожар и експлозия.

Изгарянето е началото на пожар. За горенето са необходими три елемента: горимо вещество, което ще се изпари и гори, кислород, който да се комбинира с горимото вещество, и топлина, за да повиши температурата на горимите пари, докато се запали. Символичният пожарен триъгълник илюстрира тази точка и дава представа за два важни фактора, необходими за предотвратяване и гасене на пожари:

    ако едната страна на триъгълника липсва, огънят не може да започне;

    ако едната страна на триъгълника е изключена, огънят ще изгасне. огнен триъгълник - най-простото представяне на трите фактора, необходими за съществуването на пожар, но не обяснява природата на пожара. По-специално, не включва верижна реакциявъзникващи между горимо вещество, кислород и топлина в резултат на химическа реакция. Огнен тетраедър - по-нагледна илюстрация на процеса на горене (тетраедърът е многоедър с четири триъгълни лица). Той е много полезен за разбиране на процеса на горене, тъй като върху него има място за верижна реакция и всяко лице докосва останалите три. Основната разлика между огнения триъгълник и огнения тетраедър е, че тетраедърът показва как се поддържа горенето на пламъка поради верижната реакция, т.е. как лицето на верижната реакция предпазва другите три лица от падане.

Верижна реакция.

Верижната реакция започва по следния начин: образува се по време на горенето

пари, топлината запалва все по-голямо количество пари, при чието горене отново

отделя се все по-голямо количество топлина, което се запалва още повече

изпарения. В резултат на този непрекъснато нарастващ процес, горенето се усилва. Чао

има много горимо вещество, огънят продължава да се развива, пламъкът расте.

След известно време количеството пари, освободени от горимото вещество

достига максимум и започва да се стабилизира, което води до изгаряне

тече с постоянна скорост. Това продължава, докато се изразходва.

основната част от горивото. След това по-малко количество пара се окислява и

се генерира по-малко топлина. Процесът започва да се забавя. Всичко е избрано

по-малко пари, по-малко топлина и огън, огънят постепенно угасва.

При изгаряне на твърди горими вещества може да остане пепел и тлеенето ще продължи известно време. Течните горими вещества изгарят напълно.

Така пожар възниква само при едновременно действие на три

фактори: наличието на горимо вещество, достатъчно количество кислород,

висока температура.

1.3 Характеристики на горими материали.

Всички горими материали (вещества) могат да бъдат разделени на твърди, течни и газообразни.

твърди горими вещества.Най-типичните твърди горими материали са дърво, хартия и текстил. Намират се на кораба под формата на зеленчукови въжета, брезенти, постелки и разделителен материал, мебели, шперплат, почистващи материали и матраци. Боята за прегради също е твърдо запалимо вещество. Освен това корабите превозват различни твърди горими вещества като товари.

Дърво и дървени материалиса запалими и в зависимост от температурата и въздушния поток могат да се овъглят, да тлеят и да горят. Максималната огнеупорна температура е 100 0 C, при температура около 204 0 C те спонтанно се запалват. Скоростта на горене зависи от въздушния поток, съдържанието на влага и др. Тънките дървени изделия с голяма площ изгарят най-бързо. Продуктите на горене са: въглероден диоксид, водна пара, въглероден оксид, алдехиди и киселини. В началния стадий на пожар може да се отдели много дим.

Текстилни и влакнести материалив зависимост от състава на влакната те имат температура на запалване 400 - 600 s. растителните влакна са запалими и горят добре, отделяйки много гъст дим. Частично изгорелите растителни влакна могат да се самозапалят; набъбват силно под въздействието на вода. При горене се отделя голямо количество тръпчив гъст дим.

Течни горими вещества. Запалими течности присъстват на кораба главно под формата на мазут, смазочни масла, дизелово гориво, керосин, маслени бои и техните разтворители. Като товар могат да се превозват запалими течности и втечнени запалими газове.

Всички запалими течности се изпаряват, скоростта на изпаряване се увеличава с повишаване на температурата.

Парите в концентрация с въздух са експлозивни, особено в затворени обеми (резервоари, резервоари).

Запалимите течности отделят топлина 3-10 пъти по-бързо от дървесината, а нейното количество е около 2,5 пъти по-голямо. Тези съотношения ясно показват защо течните пари горят с голяма интензивност.

При разпръскване запалими течности се разпространяват върху много голяма площ, като същевременно отделят значително количество пари, които при запалване генерират голямо количество топлина.

Газообразни горими вещества.

Тези вещества вече са в състояние, необходимо за изгаряне. Те изискват само висока температура и определено количество кислород, за да се запалят.

Газовете, подобно на запалими течности, винаги образуват видим пламък и не тлеят.

При съхранение или образуване на газове в затворени контейнери, в случай на поява на източник на топлина, вероятността от експлозия рязко се увеличава.

Концепцията за "огнен триъгълник" беше въведена в употреба от специалисти Пожарнапри изнасяне на лекции на студенти, както и по време на инструктажи по пожарна безопасност и обучение по пожаро-технически минимум (ПТМ) за служители на предприятия (организации), за да се покаже нагледно процеса на горене на твърди вещества, запалими течности и газове.

Какво е огненият триъгълники малко по-сложна концепция, Това е огнен тетраедър, е необходимо за визуално обяснение на горивния механизъм. Необходимо е да се разгледа и разбере подробно как дори първоначално незначителни източници на запалване, при наличието на минимално необходими условия за това, възникват и се развиват в големи пожари, както и какви методи и средства за гасене на пожари трябва да се използват за отстраняване тях.

Това, от което се състои класическият триъгълник на огъня (изгарянето), е три компонента, задължителни условия, необходими както за провеждане на контролирано, регулирано изгаряне на вещества за човешки нужди, така и за възникване на неконтролирано природно или създадено от човека явление, наречено.

Партии и елементи

  • Горимо вещество (гориво) в лабораторни условия, но на практика това са различни, както запалими, запалими, така и бавно горими материали, които са част от помещенията на различни обекти, съхранявани на открити складови обекти, територии на предприятия (организации); както и дървета, храсти, суха трева, зеленина, игли, торф природни условия. Основните свойства на такива вещества са способността да отделят горими газове (пари), до окисляване - пиролиза, тоест химическо разлагане при нагряване, които са техните фактори. Горими са повечето органични вещества, естествени материали, както и някои неорганични химични съединения. Трябва да се помни, че при силно нагряване, разлагането на материалите на съставни елементи, тези от тях, които са незапалими при нормални условия, например някои метали, които дори се използват като компоненти на твърдо ракетно гориво, започват да горят.
  • Окислител . Почти винаги това е кислород, съдържащ се във въздуха, но при пожари на технологични обекти, в инсталации (устройства) химическа промишленостазотни оксиди - NO, NO 2, както и хлор, бром или озон също могат да бъдат окислители. При нормални условия, процесът на горене, който е началният или основен етап на повечето пожари, протича при процент на O 2 във въздуха, приблизително равен на 21%, а около 16% се счита за критично ниски за поддържане на горенето. механизъм. Въпреки това, някои вещества, както и артикули, поради своите физични и химични свойства, могат да се запалят, да горят дори на закрито с обемно присъствие на кислород не повече от 12%, и дори при по-ниска концентрация, която трябва да бъде се вземат предвид при проектирането на стационарни пожарогасителни системи., ликвидиране на пожари чрез разреждане на въздуха с инертни газове.
  • Източник на запалване (топлина), водещо до силно нагряване на горими вещества и тяхното запалване, последвано от стабилно горене, в резултат на пиролиза, отделяне на горими пари (газове) и техните смеси. Източниците на запалване могат да служат като силни източници под формата на открит огън - проблясък на газове, пари на запалими течности, нагрети твърди органични материали; пламъка на газова горелка, както и нискокалорични термични явления, но с висока температура, като електрически искри, които са напълно достатъчни за запалване на пари от запалими течности или газове. В реални условия често не е достатъчно да се нагрее масата от горими вещества, съхранявани на закрито или на територията на защитения обект, а само да се доведат до локален външен източник на пламък с висока температура - кибрит, запалка , дори тлеещ фас от цигара; искри, капки нагорещен метал по време на газо-електрически заваръчни работи, така че това води до тлеене, запалване, последващо изгаряне и разпространение на огъня.

Ето защо е толкова важно противопожарни меркиза категоричното изключване на използването на всякакви източници на открит пламък в сгради, спомагателни конструкции (структури), на територията на предприятия; забрана за пушене извън определените, специално оборудвани места.

И тези видове работа, които неизбежно са придружени от използване на открити източници на пламък, високотемпературна топлина - запояване, газово-електрическо заваряване, рязане на метални конструкции; отоплението на оборудване, замръзнала почва, трябва да се извършва под стриктния контрол на представители на администрацията на предприятията, отговорни за Пожарна безопасностслед регистрация, издаване на разрешения за работа за извършване на гореща работа; оборудване на помещенията с противопожарна кърпа (филцова рогозка), вода, въздушна пяна или прах, пожарогасители с въглероден диоксид в зависимост от вида на пожара.

Важно е, че условието за възникването или причината за пожара не може да се обясни само с наличието на определено място, в помещение, пожарно отделение на строителна площадка, на територията на предприятие или в гора, на класическият триъгълник на огъня - маса от горими вещества, кислород и излишна топлина от неговия източник. По-пълно природата на горивния процес като цяло и на огъня в частност ясно обяснява следната научно-популярна концепция.

Този тетраедър в триизмерна проекция се състои от класически триъгълник на огъня, образуващ три от неговите лица, базирани на основа, представляваща четвъртия елемент - верижна реакция на горене, която възниква между горими вещества, източник на запалване, O 2 в състав на въздуха, без който пожар е невъзможен.

Условията на горене, ограничени от пожарния тетраедър, са доста уязвими, на които се основават принципите и методите за гасене на пожар. Всъщност, за да премахнете пожара, е необходимо да изключите поне един компонент:

  1. За рязко намаляване на температурата на горящите материали, което се постига чрез подаване на вода или фреони.
  2. Разредете концентрацията на кислород в зоната на горене чрез подаване на инертни газове, спирайки подаването на свеж въздух от вентилационните системи.
  3. Отстранете горими материали или спрете подаването им към огъня, което се извършва по различни начини, включително спиране на тръбопроводите за подаване на гориво, затваряне на клапаните на тръбопроводите за транспортиране на горими газови смеси или течности.
  4. Спрете, прекъснете верижната физико-химична реакция на горене между гориво, излишна топлина и кислород, за което използва целия арсенал от пожарогасителна техника - от пожарогасители до пожарогасителни инсталации.

Трябва да се каже, че както триъгълникът на произхода на огъня, така и огненият тетраедър са само опростени, схематични изображения на основните фактори, принципите на произхода на пламъка, развитието на процеса на горене.

В допълнение към тях, други фактори, включително атмосферни явления, силно влияят върху възникването и разпространението на пожар както в природни условия, така и в сгради, на териториите на защитените обекти:

  • лятна жега, което води до силно нагряване и изсушаване на горими вещества, което допринася за по-лесното им запалване.
  • Ниска температура в зимен период , напротив, изключително усложнява процеса на запалване на парите на горими течности.
  • Силен вятър (въздушен поток)е в състояние да превърне изгарянето на трева или храсти в коронен огън, който се развива с голяма скорост и дори глътка въздух върху тлеещ огън значително опростява процеса на запалване на огън (печка). Същото може да се припише и на вентилационните системи, които могат значително да ускорят развитието на горенето и след това на пожара като цяло. Следователно, автоматична противопожарна защита на сгради след получаване на устройства за управление на пожар, централизирани контролни табла автоматична алармасъобщения от димни, топлинни или комбинирани пожароизвестители изпраща команден импулс за включване на противопожарните клапи на въздуховодите на общообменните системи за подаване и отвеждане на въздух, обслужващ защитените помещения.
  • Запалими вещества- от суха трева, игли, зеленина до горими боклуци, дървесни отпадъци, прах в работилници, складове или на място, както и наличието на контейнери, разливи на горива и смазочни материали могат да послужат като инициатори и катализатори на горивния процес. За тяхното запалване са достатъчни изискванията за огнения триъгълник - минимум гориво/запалимо вещество, наличие на кислород в достатъчни количества за поддържане на огъня, плюс всеки нискокалоричен източник на пламък - от горящ кибрит или тлееща цигара приклад до искра, отскочила от горещ метален оксид.

Пожарната безопасност на съоръженията до голяма степен зависи от мерките, насочени към намаляване на всички фактори, включени в пожарния триъгълник:

  • Намаляване на пожарното натоварване, особено в отделения на сгради с висока категорияза опасност от експлозия.
  • Изключения от възможността за поява на неразрешени източници на запалване са забрана за пушене, строг контрол върху провеждането на гореща работа.
  • Оборудване на помещения с особено важно оборудване с газови пожарогасителни инсталации, способни бързо да намалят съдържанието на кислород във въздуха, необходимо за продължаване на горенето.

Процесът на горене е химическа реакция, при която се отделя голямо количество топлинна и светлинна енергия. Три основни елемента са необходими за стартиране и поддържане на реакция: кислород, гориво и топлина. Съюзът на трите елемента се нарича Огнен триъгълник. В тази статия ще се запознаем и ще разгледаме подробно компонентите на този триъгълник.

Какво е огненият триъгълник

Коя от страните на триъгълника се отстранява при гасене по различни начини:

  • Гасенето на огъня с пясък или покриването му с одеяло ще лиши огъня от кислород.
  • Водата ще намали температурата
  • Горските сечища лишават огньовете от гориво.

Три задължителни компонента, необходими за протичането на процеса на горене, обикновено са графично изобразени под формата на „огнен триъгълник“ или както го наричат ​​още „Огнен триъгълник“. Когато тези компоненти се комбинират, започва реакция и ако поне един от елементите бъде отстранен, триъгълникът ще бъде разрушен и горенето ще спре.

Триъгълни елементи

Топлина (температура)

Температурата при определени условия може да доведе до запалване на вещества и материали. Повишавайки температурата чрез триене на една дъска в друга, нашите предци са запалили огън. По-късно хората се научили да повишават температурата на материала точково, използвайки запалки, кибрит или кремък. Излитащата от кремъка искра достига температура от 1100С и това е достатъчно, за да се запали приготвеният трут. Огънят, който се е самозапалил, поддържа температурата, необходима за продължаване на реакцията на горене.

Понижаването на температурата е лесно. Известно е, че ако напълните огъня с вода, огънят ще изгасне, защото водата рязко намалява температурата на пламъка. Така че простото понижаване на температурата премахва страната на триъгълника и спира горенето.

гориво

Третата страна на триъгълника, горивото, е друг компонент от процеса на горене. Горивата са всякакви горими материали, включително хартия, масла, дърво, газове, текстил, течности, пластмаси и каучук. Тези материали и вещества отделят енергия под въздействието на висока температура и приток на кислород. Премахвайки "храната" на огъня, вие определено ще унищожите триъгълника. Например, изключете газта на печката и горенето ще спре. Този имот се използва от пожарникари, демонтиращи горящи конструкции. По този принцип се урежда противопожарна охрана на горски площи - пожароразчиствания отделят зони с "гориво".

Кислород

Кислородът действа като окислител в процеса на горене. Колкото повече кислород, толкова по-интензивна ще бъде реакцията и толкова по-висока ще бъде температурата. Пример за ефекта на кислорода върху реакцията е как се издухват въглища в барбекю, турбини в автомобилни двигатели или кислородно-аргонови горелки. Когато подаването на кислород към източника на запалване бъде прекъснато, огънят ще изгасне и триъгълникът ще остане без една от страните си.

Някои пожарогасителни средства се основават на този принцип: аерозолни и прахови пожарогасители. Ето защо е невъзможно да се гаси с вода маслото, което се е запалило на печката - изпаряването на водата рязко ще добави кислород към огнището. Просто покрийте тигана с капак и реакцията ще остане без въздух.

Основи на пожарогасене

Разбирането на това как пожарът се създава и може да се разпространи е от съществено значение, за да се научите как да гасите пожари. Всички първични пожарогасители работят на принципа на премахване на една или повече страни на триъгълник. Например, пожарогасителите с въглероден диоксид и вода намаляват температурата, докато праховите и аерозолните блокират притока на кислород, както и пожарното одеяло с пясък, включен в противопожарните щитове.

Горенето е физичен и химичен процес с отделяне на топлина, топлинно излъчванеи светлина, за нормалното протичане на която са необходими три основни компонента, наречени "огнен триъгълник". Ще опознаем по-добре този триъгълник в днешната публикация.

По време на публикации за безопасно боравенес, и, а също така вече сме се научили как да добиваме първоначалните дърва за бъдещия огън. За да не се губят това дърво, както и силите, изразходвани за неговото търсене и обработка, преди да пристъпим към разпалването, ще се спрем накратко върху общата теория, свързана с огъня и процеса на горене.

"Огненият триъгълник" или "Огненият триъгълник" е обобщено наименование за трите основни компонента, без които по-нататъшният процес на горене е невъзможен. И така, какви са тези компоненти?

  • Температура (треска)- повишаване на температурата при определени условияможе да доведе до самозапалване на много материали. Между другото, примитивните методи за добиване на огън чрез триене (огнен лък, огнено рало и т.н.) се основават на този принцип. Локалното излагане на външен източник на температура също води до принудително запалване или запалване. За това се използват устройства за запалване ( , или ). Температурата на искрите, изхвърлени от стомана, например, може да достигне 900-1100 ° C, което е повече от достатъчно, за да възпламени малък трут. Освен това, протичащата физико-химична реакция на горене е в състояние сама да осигури постоянна температура. Ако умишлено го намалите (например, като залеете огъня с вода), това ще спре горенето в определен момент или напълно ще унищожи "огнения триъгълник", който поддържа вашия огън.

Също така, говорейки за гориво, си струва да споменем две категории материали, които могат да поддържат вашия "огненен триъгълник":

  • Инициатори на горене (ускорители)или ускорители- материали с бърза реакция на горене, в резултат на което за кратко време се отделят много топлина и пламък. Това включва както естествени материали (дребна трева, дървени стърготини, листа, смоли и др.), така и по-сложни вещества (бензин, керосин, алкохол и др.). По правило тези материали имат относително ниска температура на самозапалване, поради което се запалват не само от открит пламък, но и от най-малката искра или дори компресия в газообразно състояние. Тъй като изгарянето на инициаторите е доста бурно и бързо, те почти напълно изгарят, което си струва да запомните, ако се опитвате да подкрепите огън с тяхна помощ. Така например, изгарянето на хартия произвежда добър пламък, но колко хартия е необходимо, за да заври един литър вода? Какво ще кажете да поддържате пламъка цяла нощ? Поради тази причина инициаторите се използват главно само когато . Пламъкът, получен от инициатора, обикновено е достатъчен за изсушаване и запалване на основното гориво.
  • горивоили гориво- материали с по-малко бурен процес на горене, които изискват повече топлина за запалване. За разлика от инициаторите, горивото може да абсорбира и натрупва температура, като в същото време се разлага за по-дълго време. Тази категория включва дървесина, кафяви и каменни въглища и други материали. Помнете поне колко дълго изгоряла трупа е в състояние да поддържа температура, като на практика не дава открит пламък и видима светлина.

Сега, след като се запознахме с това какво представлява "огненият триъгълник", можем да продължим към него.