Горючие вещества и материалы. Горючие вещества и их характеристики Горючие и негорючие вещества

Строительные отделочные материалы по их возгораемости делятся на три основные группы:

Негорючие материалы - Материалы которые под воздействием источника зажигания (искр, огня, электрического тока, высокой температуры, химической реакции и др.) не воспламеняются и не горят (естественные и искусственные неорганические материалы - камень, бетон, железобетон и т. п.);

Трудно горючие материалы - Материалы, которые горят под воздействием источников зажигания но неспособны к полноценному самостоятельному горению (асфальтобетон, гипсокартон, пропитанная антипиритеческими средствами древесина, стекловолокно, стеклопластик и т. п.);

Горючие материалы - Материалы и вещества, которые остануться гореть после удаления источника зажигания.

Применение негорючих материалов

Негорючие материалы используются в строительстве и ремонте для отделки полов, перегородок, стен и потолков зданий и помещений, а также для облицовки фасадов. Основной характеристикой данных материалов является их устойчивость к высоким температурам.

Компания «ИНФРАХИМ» предлагает потребителям широкий спектр инновационных строительных негорючих материалов, успешно прошедших все лабораторные исследования и испытания и подтвержденных всеми необходимыми сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями.

Материалы ТПК «ИНФРАХИМ» можно использовать в местах большого скопления людей, это экологически чистые материалы, абсолютно безопасные для человека и животных. Они не выделяют ядовитых и токсичных веществ в момент нагревания и имеют целый ряд преимуществ по сравнению с продукцией конкурентов.

Негорючие материалы и их особенности

Негорючие материалы, предлагаемые нашей компанией легки в применении, надежны и прочны. Эта продукция имеет низкие показатели по таким параметрам, как изменение формы во влажном состоянии, водопоглощение, изменение в размерах после нагрева, теплопроводность материала, и высокие показатели по следующим характеристикам: прочность и изгиб в сухом/насыщенном влагой состоянии, ударная вязкость, усилие на разрыв, плотность. Материалы, как правило, имеют небольшой вес, что позволяет их легко транспортировать и монтировать. Большинство материалов имеет идеально гладкую поверхность, как с внутренней, так и с наружной стороны.

Негорючие материалы предназначены для производства строительных и отделочных работ внутри и снаружи помещений. Их используют для отделочных работ практически любых зданий, производственных помещений, гостиниц, ресторанов, общежитий, аквапарков, административных сооружений и т. д. и т. п.

С помощью негорючих отделочных материалов имеется возможность проведения внешних косметических работ, т. е. отделки наружных стен, фасадов, фронтонов, карнизов, колонн и т. п. Ко всему прочему, предлагаемые продукты идеально подходят в качестве основы при укладке металлочерепицы или мягких кровель. Эти материалы достаточно твердые, что позволяет им обладать хорошими теплоизолирующими и звукоизолирующими качествами. Они получили широкое применение при устройстве вентилируемых фасадов зданий.

Негорючие отделочные материалы имеют сравнительно небольшой вес, что позволяет их легко транспортировать без использования специальной дорогостоящей техники, а также монтировать силами рабочих отделочной бригады. Они прекрасно сохранят свой внешний вид и прослужат долгие годы.

Небольшой экскурс в историю:

О причине возникновения пожаров в Средние Века, например, всегда говорилось одно и то же: «по воле случая» и «по воле Бога». То, что огонь ассоциировался с гневом Божьим крайне характерно для средневекового сознания. Cредневековые люди обладали очень небольшим количеством знаний об окружающем их мире, но благодаря этой наивности и необразованности, их жизнь была полна чудес.

Сегодня наших знаний достаточно, чтобы не только определить причины пожара, но и для того, чтобы если уж не предотвратить («воля случая» актуальна и в наши дни), то, по крайней мере, оптимизировать его ликвидацию и свести к минимуму разрушительные последствия и не уповать на чудо, а творить его самим.

Частая причина пожара - короткое замыкание силового кабеля и его возгорание, которое быстро распространяется по кабельной трассе. Представьте себе типичное промышленное предприятие. В случае распространения пожара при температуре 500 градусов в считанные минуты может произойти размягчение и обрушение, казалось бы, прочнейших металлических конструкций. А при температуре 1000 градусов не выдерживает даже бетон. То есть задача - не допустить распространения огня, если он уже появился.

Причиной пожара на Останкинской телебашне стало превышение допустимой нагрузки на фидеры - кабели, передающие сигнал высокой мощности от аппаратуры к антенне, - чрезмерная нагрузка вызвала перегрев и возгорание внутрибашенных кабелей. Общий ущерб от пожара на Останкинской телебашне оценивается в сотни миллионов долларов, а моральный ущерб телезрителей, оставшихся «слепыми» и лишенными ежедневной информационной дозы, оценить практически невозможно. Что могло остановить распространение огня, если возгорание все же произошло? Чудо? Нет! Негорючие полимерные материалы .

Во многих странах уже приняты специальные ограничения на использование горючих полимерных материалов в гражданском и промышленном строительстве, в производстве и эксплуатации транспортных средств (самолеты, автомобили, автобусы, троллейбусы, трамваи, железнодорожные вагоны, суда), на электростанциях и в электрических сетях, в космической и кабельной промышленности. Так, что снижение воспламеняемости и горючести полимеров, создание пожаробезопасных материалов является актуальной проблемой для полимерной химии. Эта задача усложняется еще одним актуальным требованием современности - экологической чистотой огнезащитных добавок - антипиренов.

Антипирены препятствуют горению полимерных материалов и относятся к важнейшим компонентам пластмасс. При горении полимерных материалов внутри и на поверхности конденсированной фазы происходят сложные физико-химические процессы, в результате которых полимер превращается в нагретые до высокой температуры продукты сгорания.

Особенности хранения негорючих материалов

Указанные материалы следует хранить в сухих помещениях с нормальными показателями влажности. При соблюдении таких элементарных условий хранения, продукция прекрасно сохранит свой внешний вид и прослужит долгие годы.

По вопросу поставок негорючих материалов обращайтесь в отдел сбыта компании по контактным телефонам.

Все вещества делятся на горючие, трудногорючие и негорючие .

Вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, называются горючими .

Вещества, которые на воздухе не горят называются негорючими .

Промежуточное положение занимают трудногорючие вещества, которые возгораются при действии источника зажигания, но прекращают горение после его удаления.

Все горючие вещества делятся на следующие основные группы:

1. Горючие газы (ГГ) – вещества, способные образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 50 °С. К ГГ относятся индивидуальные вещества: аммиак, ацетилен, бутадиен, бутан, водород, метан, окись углерода, пропан, сероводород, формальдегид, а также пары ЛВЖ и ГЖ.

Горючие газы относятся к взрывоопасным при любой температуре окружающей среды.

Различают:

Легкий газ: который при температуре 20 °С и давлении 100 кПа имеет плотность менее < 0,8 по отношению к плотности воздуха (т.е. относительную плотность).

Тяжелый газ: > 1,2. если относительная плотность находится в промежутке, то следует учитывать обе возможности.

Сжиженный газ: который при температуре ниже 20 °С или давлении выше 100 кПа или при совместном действии обоих этих условий обращается в жидкость.

2. Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) – вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки не выше 61 °С (в закрытом тигле). К таким жидкостям относятся индивидуальные вещества: ацетон, бензол, гексан, гептан, ксилол, метиловый спирт, сероуглерод, стирол, уксусная кислота, хлорбензол, этиловый спирт, а также смеси и технические продукты: бензин, дизельное топливо, керосин, растворители.

К взрывоопасным относятся ЛВЖ, у которых температура вспышки не превышает 61 °С, а давление паров при температуре 20 °С составляет менее 100 кПа (около 1 атм.).

3. Горючие жидкости (ГЖ) – вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 61 °С (в закрытом тигле) или 66 °С (в открытом). К ГЖ относятся следующие индивидуальные вещества: анилин, гексиловый спирт, глицерин, этиленгликоль, а также смеси и технические продукты, например, масла: трансформаторное, вазелиновое, касторовое.

ГЖ с температурой вспышки > 61 °С относятся к пожароопасным, но нагретые в условиях производства до температуры вспышки и выше, относятся к взрывоопасным.

4. Горючие пыли (ГП) – твердые вещества, находящиеся в мелкодисперсном состоянии. ГП, находящаяся в воздухе (аэрозоль), способна образовывать с ним взрывчатые смеси. Осевшая на стенах, потолке, поверхностях оборудования пыль (аэрогель) пожароопасна.

ГП по степени взрыво- и пожароопасности делятся на четыре класса.

1 класс – наиболее взрывоопасны – аэрозоли, имеющие нижний концентрационный предел воспламенения (взрываемости) (НКПВ) до 15 г/м 3 (сера, нафталин, канифоль, пыль мельничная, торфяная, эбонитовая).

2 класс – взрывоопасные – аэрозоли, имеющие величину НКПВ от 15 до 65 г/м 3 (алюминиевый порошок, пыль мучная, сенная, сланцевая).

3 класс – наиболее пожароопасные – аэрогели, имеющие величину НКПВ более 65 г/м 3 и температуру самовоспламенения до 250 °С (табачная, элеваторная пыль).

4 класс – пожароопасные – аэрогели, имеющие величину НКПВ более 65 г/м 3 и температуру самовоспламенения более 250 °С (древесные опилки, цинковая пыль).

По горючести вещества и материалы подразделяются на три группы: негорючие, трудногорючие и горючие.

Негорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными.

Трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления.

Горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Все горючие вещества делятся на следующие основные группы:

Горючие газы (ГГ) - вещества, способные образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 50° С. К горючим газам относятся индивидуальные вещества: аммиак, ацетилен, бутадиен, бутан, бутилацетат, водород, винилхлорид, изобутан, изобутилен, метан, окись углерода, пропан, пропилен, сероводород, формальдегид, а также пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) - вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки не выше 61° С (в закрытом тигле) или 66° (в открытом). К таким жидкостям относятся индивидуальные вещества: ацетон, бензол, гексан, гептан, диметилфорамид, дифтордихлорметан, изопентан, изопропилбензол, ксилол, метиловый спирт, сероуглерод, стирол, уксусная кислота, хлорбензол, циклогексан, этилацетат, этилбензол, этиловый спирт, а также смеси и технические продукты бензин, дизельное топливо, керосин, уайтспирт, растворители.

Горючие жидкости (ГЖ) - вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 61° (в закрытом тигле) или 66° С (в открытом). К горючим жидкостям относятся следующие индивидуальные вещества: анилин, гексадекан, гексиловый спирт, глицерин, этиленгликоль, а также смеси и технические продукты, например, масла: трансформаторное, вазелиновое, касторовое.

Горючие пыли (/77) - твердые вещества, находящиеся в мелкодисперсном состоянии. Горючая пыль, находящаяся в воздухе (аэрозоль), способна образовывать с ним взрывчатые

3 Классификация помещений по пожарной безопасности

В соответствии с «Общесоюзными нормами технологического проектирования» (1995 г.) здания и сооружения, в которых размещаются производства, подразделяются на пять категорий (таблица 5).

Категория А: цехи обработки и применения металлического натрия и калия, нефтеперерабатывающие и химические производства, склады бензина и баллонов для горючих газов, помещения стационарных кислотных и щелочных аккумуляторных установок, водородные станции и др.

По способности к горению (горючести) пожароопасные вещества подразделяют на горючие, трудно горючие и негорючие.

Горючие вещества и материалы по воспламеняемости подразделяются на три группы:

1) легко воспламеняющиеся;

2) вещества «средней воспламеняемости»;

3) трудно воспламеняющиеся.

Легко воспламеяющиеся – горючие вещества повышенной пожарной опасности, которые при хранении на открытом воздухе или в помещении способны без предварительного подогрева возгораться при кратковременном (до 30 с) воздействии источника зажигания с низкой энергией (от пламени спички, искры, сигареты и др.)

1. Негорючие Не способные к горению в воздухе. Ткань асбестовая, ткань асбестостеклянная, пенноасбест, металлы, применяемые в строительстве, строительные материалы: песок, глина, гравий, цемент и изделия из них (кирпич, бетон) и др.

2. Трудно горючие Способные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не

способные гореть после его удаления. Состоящие из горючих и негорючих материалов: стеклотекстолит СК-9А, стеклотекстолит ФН-Ф, фетр, пенобетоны с наполнителем из полистирола, три хлор этилен С2НCl3, слабые водные растворы спиртов и др.

3. Горючие Способные самовозгораться, а также возгораться и самостоятельно гореть после удаления источника зажигания.

Твердые:

органические: древесина, уголь, торф, каучук,хлопок, картон, резина, стеариновая кислота и др.; неорганические: металлы (калий, натрий, литий, алюминий и др., и их соединения);

неметаллические: (сера, фосфор,кремний и др. и их соединения), втом числе пыли (органические –угольная, древесная, сахарная, мучная и др.; неорганические – железная, алюминиевая, кремниевая, серная и др.)

Жидкие :

нефть и нефтепродукты, спирты, кислоты, парафины, углеводороды1 и др., в том числе синтетические материалы, плавящиеся при нагревании.

Газообразные :

водород, углеводороды, аммиак и др., а также пары горючих жидкостей.

Легко воспламеняющиеся твердые вещества (материалы): целлулоид, полистирол, древесная стружка, торфоплиты (возгораются от пламени спички, спиртовки, газовой горелки).

Средней воспламеняемости : древесина, уголь, бумага в пачках, ткань в рулонах (необходим источник зажигания с высокой энергией, способной прогреть до температуры воспламенения).

Трудно воспламеняющиеся : мочевина (карбамид) СН4ON2, гетинакс марки В (прессованная бумага, обработанная синтетической смолой резольного типа), древесина после огнезащитной обработки, полихлорвиниловая плита.

Негорючие вещества . Отнесение многих веществ и материалов к группе негорючих в значительной степени условно, так как речь идет о горении в атмосферном воздухе (содержание О2 ~ 21% об.). Однако эти вещества могут взаимодействовать при контакте с озоном (О3), фтором F2, жидким кислородом.

Кроме того, есть несколько групп негорючих веществ, которые являются пожароопасными:

1. окислители: KMnO4, Cl2, HNO3, O2жидк., Na2O2, H2O2 и др.;

2. вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой и друг с другом (карбид кальция СаС2, Na, негашеная известь, CaO, H2SO4 + + Me  H2 (горит);

3. термически нестойкие вещества (карбонат аммония), (NH4)2СО3  Н2СО3 + 2NH3;

4. вещества, способные к взрывчатому превращению без участия кисло-

рода воздуха (нагрев или удар), 4BaN6  Ba + Ba3N2 + 11N2 + 297 кДж.

Трудно горючие вещества . Такие вещества неоднородны по пожарной опасности и делятся на три группы:

Первая группа : горение возможно лишь при наличии мощного источника зажигания, например, при пожаре.

Вторая группа : способна при нагревании выделять горючие пары и газы, имеющие определенную область воспламенения.

Третья группа : некоторые ВВ – нитрат аммония NH4NO3, NH4NO3 = НNO3 + NH3 – 170 кДж (при нагревании).

Выделяющийся NH3 способен гореть (но если источник убрать – процесс прекратиться).Иначе протекает процесс, если нитрат аммония подвергается действию теплового импульса или мощного детонатора:

NH4NO3  N2 + 2H2О + 0,5О2 + 126 кДж.

1. Негорючие – неспособные к горению в атмосфере воздуха нормального состава. Достаточным критерием для отнесения к этой группе является неспособность материала гореть при температуре среды 900°С, к этой группе относятся естественные и искусственные органические материалы и применяемые в строительстве металлы.

2. Трудногорючие – способные гореть под воздействием источника зажигания, но не способные к самостоятельному горению после его удаления. К ним относятся: древесина, подвергнутая эффективной огнезащитной обработке путем нанесения покрытия или пропитки (бешефит); войлок, пропитанных глинистым раствором, некоторые полимеры и другие материалы.

3. Горючие – способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания. По воспламеняемости горючие вещества подразделяются налегковоспламеняющиеся и трудновоспламеняющиеся.

Легковоспламеняющиеся – это горючие вещества (материалы, смеси), способные воспламеняться от кратковременного воздействия пламени спички, искры. Наколенного электропровода и тому подобных источников зажигания с низкой энергией. К ним относятся практически все горючие газы (например, водороды, метан, окись углерода и т.п.), горючие жидкости (ГЖ) с температурой вспышки не более 61°С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле (например, ацетон, бензин, бензол, толуол, этиловый спирт, керосин, скипидар и др.), а также все твердые вещества (материалы), которые возгораются от пламени спички или горелки, прем горение распространяется по поверхности горизонтально расположенного испытуемого образца (например, сухая древесная стружка, полистирол и др.).

Трудновоспламеняющиеся – это горючие вещества (материалы, смеси), способные воспламенятся только под воздействия мощного источника зажигания (например, поливинилхлоридная конвейерная лента, карбамидный пенопласт для герметизации поверхности горного массива в подземных выработках, гибкие электрические кабели с изоляцией из поливинилхлорида, вентиляционные трубы из виниле кожи и др.).

ГОРЕНИЕ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

При тушении пожаров чаще всего приходится стал­киваться с горением твёрдых горючих веществ и материалов (ТГМ). Поэтому знание механизмов возникно­вения и развития горения ТГМ является важным при изучении дисциплины «Теория горения и взрыва».

Большинство ТГМ относится к классу органических веществ (см. рис. 5.1), состоящих в основном из углерода, водорода, кислорода и азота. В состав многих органиче­ских веществ может входить хлор, фтор, кремний и другие химические элементы, причем большинство состав­ляющих ТГМ элементов являются горючими.

Значительно меньшее количество ТГМ относится к классу неорганических веществ, многие из которых также являются пожаровзрывоопасными. Хорошо известна по­жарная опасность, например, магния, натрия, который склонен к самовозгоранию при контакте с водой. Кроме того, тушение пожаров металлов связано со значительными сложностями, в частности, из-за непри­годности для этих целей большинства огнетушащих веществ.

Необходимо учитывать, что при измельченииТГМ их пожаровзрывоопасность резко усиливается, например, дре­весина, зерно, уголь всостоянии пыли становятся взрывоопасными. Древесная пыль в цехе по производству древесноволокнистых плит начинает взрываться уже при концентрации 13-25 г/м; мука пшеничная на мельницах – при концентрации 28 г/м 3 , угольная пыль в шахтах – при 100 г/м 3 . Металлы при измельчении их до пудры самовозгораются на воздухе. Можно привести и другие примеры.

Состав ТГМ оказывает влияние на особенности их горения (см. табл. 5.1). Так, целлюлозные материалы, кроме углерода и водорода, содержат кислород (до 40-46 %), который участвует в горении так же, как и кислород воздуха. Поэтому целлюлозным материалам не­обходим значительно меньший объем воздуха для горе­ния, чем для веществ, в состав которых кислород не входит (пластмассы).

Рис. 5.1. Классификация твердых горючих веществ и материалов

Этим же объясняется сравнительно низкая теплота горения целлюлозных материалов и их склонность к тлению. Среди них особо выделяются волокнистые (вата, лен, хлопок), полости и поpы которых также заполнены воздухом, что способствует их горению. В связи с этим они чрезвычайно склонны к тлению, для них неэффективен метод тушения изоляцией, более того, в реальных условиях они практи­чески не тушатся. Горение таких веществ протекает без об­разования сажи.

Характерным свойством других целлюлозных материалов является их способность при нагревании разлагаться с об­разованием горючих паров, газов и углеродистого остатка. Так, при разложении 1 кг древесины образуется 800 г горю­чих газообразных продуктов разложения и 200 г древесного угля, при разложении 1 кг торфа – 700 г лету­чих соединений, а хлопка – 850 г. Кроме природы горючего, количест­во и состав выделяющихся летучих веществ зависит от темпера­туры и режима нагревания данного вещества.

Таблица 5.1.

Состав некоторых целлюлозных материалов