РОЗДІЛ 4. КЛАСИФІКАЦІЯ ЗАБРУДНЕНЬ, НАСЛІДКИ ЇХ ВПЛИВІВ НА ЛЮДИНУ

4.1.3. Пожежна та вибухова безпека

Пожежа, вибух - це хімічні реакції, що можуть відбуватися за певних умов: фізичних - певна температура, тиск і хімічних - можливість взаємодії речовин. Горіння - результат можливості реагування між речовинами, при цьому можуть утворюватися більш отруйні речовини ніж вихідні, наприклад чадний, сірчастий гази, циан, для яких притаманна задушлива, загальнотоксична дія. При пожежах люди гинуть не стільки від вогню, скільки від токсичних продуктів горіння. Пожежа - лихо, що виникає внаслідок неконтро-льованого горіння будинків, інших конструкцій, природних об'єктів (ліси, поля), матеріалів. Пожежа - надшвидке неконтрольоване хімічне перетворення речовин, що супроводжується виділенням великих кількостей теплоти і яскравим світлом (полум'ям). В звичайних умовах горіння являє собою процес окислювання, взаємодії горючої речовини з киснем повітря, або іншим окислювачем - фтор, хлор, бром, йод, окисли азоту. Вибух - надшвидка хімічна реакція з виділенням великої кількості енергії, що викликає нагрівання продуктів згоряння до високих температур з різким підвищенням тиску. Для вибухових речовин характерні властивості - детонація та бризантність. Детонація - розповсюдження зони реакції з надзвуковою швидкістю з-за чого енергія передається ударною хвилею. Бризантність - здатність вибухових речовин призводити дріблення речовини заряду, його оточення (оболонки) з утворенням осколків. Чим вони дрібніші, тим вище бризантність, тим більше небезпека ураження. Бризантні речовини використовують при виготовленні саморобних вибухових зарядів, наприклад терористами.

Розрізняють типи горіння - повне і неповне. Повне - протікає при достатній кількості окислювача і продуктами реакції в цьому випадку є вода (для воднемістячих речовин) та диоксиди інших елементів, які нездатні до подальшого горіння. Неповне - відбувається якщо кисню недостатньо для окислювання і утворюються горючі, токсичні продукти реакції - оксид вуглецю, спирти, кетони, альдегіди, які визивають задуху. Відомо, що не стільки від вогню, а більше від задухи, отруєння гинуть люди при пожежі.

В залежності від властивостей пальної суміші виділяють види горіння буває гомогенним і гетерогенним. При гомогенному горінні початкові речовини мають однаковий агрегатний стан (горіння газів). Горіння твердих і рідких пальних речовин є гетерогенним (гр. гетерос - різний, гр. генос - рід, походження), бо вони мають різний фізичний стан.

Самозаймання - загоряння без джерела запалювання при наявності окислювача. Наприклад, торф, вугілля, бавовна можуть загорітися при звичайному атмосферному тиску і температурі без появи полум'я. Самозапалювання - самозаймання, що супроводжується появою полум'я і вирізняють теплове, хімічне і біологічне. Теплове - походить від теплової енергії, переданої через повітря (зовнішнє нагрівання на відстані). Хімічне - виникає в результаті хімічного впливу різних речовин (кам'яне вугілля в штабелі, промаслені ганчірки). Біологічне - в результаті самонагрівання під впливом життєдіяльності мікроорганізмів у самій речовині (загоряння тирси, стогу сіна).

Температура спалаху - найнижча температура, при якій виділяються пальні речовини - пари, гази, що спалахують при наявності джерела запалювання. Значення температури спалаху використовують при класифікації речовин за ступенем пожежонебезпечності. Температура зайняття - найменша температура речовини, коли в певних умовах утворюються її пальні пари і гази з такою швидкістю, що після їхнього запалювання виникає стійке полум'яне горіння. Температура самозапалювання - це найнижча температура речовини, при якій відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних реакцій (з виділенням тепла), що закінчуються полум'яним горінням.

Відповідно до ДСТУ 12.1.004-85 рідини, в залежності від температури спалаху її пари, підрозділяють на 2 класи: 1) легкозаймисті рідини з температурою спалаху не вище 61оС у закритому тиглі, або 66с у відкритому; 2) горючі - з температурою спалаху понад 61с в закритому, або 66о у відкритому тиглі.

Всі речовини підрозділяють на групи горючості. Умовно негорючі - речовини, що не здатні горіти у повітрі нормального складу при г.° до 900о С. Але вони можуть бути небезпечними з-за виділення токсичних або горючих речовин, великої кількості теплоти. Важко горючі - можуть спалахнути під впливом джерела запалювання в повітрі нормального складу, але не здатні до самостійного горіння. Горючі - здатні загорятися від джерела запалювання в повітрі нормального складу і продовжувати горіти після його видалення. Але деякі метали АІ, N1, Бе, Си, 2п в компактному стані (злитки, блоки) не здатні в звичайних умовах зберігання самозайматися при контакті з киснем повітря. Отже, не існує речовин, матеріалів, які б не горіли - потрібно тільки створити певні умови.

У розвитку пожежі важливим є кисневий індекс - це мінімальна концентрація кисню в суміші, при якій можливе полум'яне горіння матеріалів. З цього випливають два важливих висновки - щоб припинити горіння необхідно знизити концентрацію окислювача (кисню) або горючої речовини. Для цього використовують покривала з азбесту, склотканини та інших негорючих речовин. Наприклад, при загорянні електроустаткування - верстата, телевізора їх необхідно знеструмити і накрити таким матеріалом.

Пожежну небезпечність речовин, їхніх сумішей визначає енергія Гіббса (Оо), що є мірою їх реакційної спроможності. Для більшості речовин відомі стандартні значення Оо (довідникові дані) і, знаючи хімічний склад вихідних речовин, і тих що утворяться при горінні, можна встановити критерії процесу реакції горіння (Оо). Зміна стандартної енергії Гіббса при горінні ( Оогор.) дорівнює різниці між сумою стандартних енергій Гіббса кінцевих продуктів реакції (Оок) і початкових речовин (Оо пр ): Огор=Оо к-Ооп. Критерієм можливості процесу є умова, що Огор<0 - речовини пожежонебез-печні і несумісні (можливо виникнення самодовільної пожежі, вибуху), а неможливості - Огор>0. Орієнтовно вважають, що якщо

Огор менше мінус 41,8 кДж/моль, то реакція горіння можлива при будь-яких умовах - речовини пожежонебезпечні. При значенні

Огор більше 41,8 кДж/моль, процес горіння неможливий при звичайних умовах. Якщо значення Огор. знаходиться в межах від нуля до мінус 41,8 кДж/моль речовини відносять до пожежонебезпечних. При О>мінус 41,8 кДж/моль речовини сумісні і можуть зберігатися спільно при звичайних умовах. Багато органічних речовин, навіть важкогорючих, становлять небезпеку в умовах пожежі, тому що з них можуть виділятися дуже отруйні продукти термічного розкладання. Відповідно до СНіП 2.09.02-85 виробничі об'єкти, в залежності від властивостей речовин, які використовують у виробництві ділять на п'ять категорій (А, Б, В, Г, Д). Категорія А - пожежовибухонебез-печне приміщення, в якому знаходяться речовини з температурою спалаху до 28о С. Категорія Б - приміщення з речовинами, у яких температура спалаху більша ніж 28о С. До категорії В (пожежоне-безпечні) віднесені об'єкти, в яких знаходяться пальні і трудного-рючі речовини, але небезпека вибуху в них відсутня. Категорія Г -негорючі речовини в гарячому, розпеченому, розплавленому стані. Категорія Д - присутні негорючі речовини в холодному стані.

Питання

1. Що таке пожежа, вибух, їх причини, характеристики?

2. Види, етапи горіння, його основні характеристики.

3. Що Ви знаєте про пожежну класифікацію рідин?

4. Як класифікують концентраційні характеристики горючих речовин?

5. Що таке критерій Гіббса, його значення?

6. Як класифікують пожежо-, вибухонебезпечні приміщення?

7. Що ви знаєте про специфічні групи пожежонебезпечні об'єкти?