§ 6. Условия и причины возникновения пожаров и взрывов

Определения и обозначения

Пожар — неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью людей или окружающей среде. В отличие от обычного безопасного горения пожар распространяется сам и требует немедленных действий. Это определение помогает понять, когда огонь становится чрезвычайно опасным событием.

Горение — химическая реакция окисления, при которой выделяются тепло и обычно свет. Для неё нужны горючее вещество, окислитель и источник зажигания. Эти три элемента называют условиями возникновения горения: если убрать один из них, реакция не начнётся или прекратится.

Взрыв — быстро протекающее превращение вещества с выделением большого количества энергии и образованием сжатых газов. Газы резко расширяются, поэтому могут разрушать здания, оборудование и перемещать предметы. Понимание этого явления объясняет, почему даже небольшая смесь в замкнутом помещении бывает опасной.

Пожарная опасность — состояние объекта или процесса, при котором возможно возникновение и развитие пожара либо взрыва. Она зависит не только от наличия горючих материалов, но и от источников тепла, искр, кислорода и условий хранения. Оценка пожарной опасности нужна, чтобы заранее устранить опасные сочетания факторов.

Как это устроено

Пожар возникает, когда горючее вещество, окислитель и источник зажигания одновременно оказываются рядом и достигается нужная температура. Горючим может быть дерево, ткань, бумага, бензин или газ, а окислителем чаще всего служит кислород воздуха. Если убрать материал, перекрыть доступ воздуха или устранить нагрев, цепочка горения нарушается.

На вероятность возгорания влияют свойства вещества, его количество и состояние. Мелкие опилки, пары жидкости и распылённый газ соприкасаются с воздухом лучше, чем цельный кусок материала, поэтому загораются быстрее. Чем выше температура и чем ближе искра к горючему, тем меньше энергии нужно для начала реакции.

В быту и на производстве пожары часто связаны с неосторожным обращением с огнём, неисправными приборами и повреждённой проводкой. Неправильная эксплуатация оборудования может вызвать перегрев, короткое замыкание или выброс искр. Небезопасное хранение горючих веществ увеличивает площадь их контакта с воздухом и облегчает распространение огня.

Взрыв происходит при очень быстром высвобождении энергии во время химической реакции или физического процесса. При этом образуется большое количество газа либо резко расширяется уже имеющийся газ. В замкнутом пространстве давление нарастает быстрее и сильнее воздействует на стены, окна, людей и оборудование.

Смесь горючего газа, пара или мелкой пыли с воздухом может взорваться, если её состав находится в опасном диапазоне концентраций. Слишком малое количество горючего не поддерживает реакцию, а при недостатке воздуха не хватает окислителя. Появившаяся искра, пламя или нагретая поверхность запускает быстрое горение всей смеси.

Нарушения правил, неисправности и беспечность создают опасное сочетание факторов постепенно или сразу. Например, оставленный без присмотра обогреватель нагревает ткань, а перегруженная розетка может вызвать искрение рядом с горючими предметами. Поэтому следует заранее проверять оборудование, не загромождать проходы и устранять источники тепла, искр и утечек.

Условия возникновения пожара и взрыва

Сначала найдите в строке ситуации все необходимые условия, а затем сравните их с типичными причинами. Последний столбец подсказывает, какой фактор можно устранить первым, чтобы разорвать цепочку пожара или взрыва.

Разбор задач

Задача 1

В комнате оставили включённый обогреватель рядом с занавеской. Нужно назвать опасные факторы и объяснить, какие условия могут привести к пожару. Рассмотрим не только прибор, но и расстояние до горючего материала.

1. Определим горючее вещество: занавеска может загореться при сильном нагреве.
2. Найдём источник зажигания: включённый обогреватель имеет горячую поверхность и может перегреться.
3. Учтём окислитель: в комнате есть воздух, содержащий кислород.
4. Устраним один фактор: выключим обогреватель и отодвинем занавеску на безопасное расстояние, не оставляя прибор без присмотра.

Ответ: опасны близость горючей занавески, горячая поверхность обогревателя и наличие воздуха. Если ткань нагреется до температуры воспламенения, начнётся горение, поэтому прибор нужно выключить и удалить от него занавеску.

Задача 2

В помещении ощущается запах газа. Нужно объяснить, почему нельзя включать свет и другие электроприборы, и определить безопасный порядок действий. Запах указывает на возможную утечку, но не позволяет точно оценить концентрацию смеси.

1. Предположим, что газ уже смешивается с воздухом и может находиться в опасной концентрации.
2. Учтём источник зажигания: при включении выключателя или прибора возможна электрическая искра.
3. Не будем пользоваться открытым огнём и не станем включать или выключать электроприборы.
4. Если это безопасно, перекроем газ и откроем окно без включения приборов, затем выйдем и вызовем аварийную службу по номеру 104 или 112.

Ответ: искра от выключателя может воспламенить газовоздушную смесь и вызвать взрыв. Нужно покинуть помещение, предупредить окружающих и позвонить в службу спасения с безопасного места.

Задача 3

На складе хранится горючая пыль, а рядом работает оборудование, способное давать искры. Нужно определить условия возможного взрыва и меры снижения риска. Оцениваем образование смеси, источник зажигания и возможность накопления пыли.

1. Проверим, может ли пыль подняться в воздух и смешаться с кислородом.
2. Определим источник зажигания: искры оборудования достаточно, если концентрация смеси опасна.
3. Уберём пыль с поверхностей безопасным способом, не допуская её нового разлёта.
4. Исключим искрение, исправим оборудование и обеспечим вентиляцию согласно правилам.

Ответ: взрыв возможен при образовании пылевоздушной смеси опасной концентрации и появлении искры. Риск снижают регулярное удаление пыли, исправная вентиляция, герметичное оборудование и запрет источников зажигания.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что для горения достаточно только горючего вещества. Так думают, потому что именно материал обычно заметен первым, но без кислорода и источника зажигания он не загорится. Проверьте себя: назовите все три элемента треугольника горения.

Ошибка: путать причину пожара с условием его возникновения. Неисправная проводка может стать причиной искры, а горючий материал и кислород являются условиями, позволяющими огню развиваться. Для проверки разделите ответ на вопрос «что вызвало?» и вопрос «что сделало горение возможным?».

Ошибка: полагать, что взрываются только специальные взрывчатые вещества. Смесь газа, пара или мелкой пыли с воздухом тоже может быстро загореться и создать давление. Проверьте ситуацию: есть ли горючая смесь, опасная концентрация и источник зажигания.

Ошибка: считать отсутствие пламени признаком отсутствия опасности. Искра, нагретая поверхность или скрытое тление иногда не видны, но способны вызвать возгорание или взрыв. Осмотрите возможные источники тепла и не прикасайтесь к подозрительно нагретому оборудованию.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о горении и окислении, а также представление о роли кислорода воздуха. Эти сведения помогают объяснить, почему изменение состава воздуха или удаление источника тепла прекращает реакцию.

Полученные знания пригодятся при изучении пожарной безопасности и правил обращения с электроприборами. Они также помогают правильно действовать при запахе газа или обнаружении пожара: не создавать новых источников зажигания, покинуть опасную зону и вызвать помощь.

Что запомнить

• Для возникновения горения нужны горючее вещество, окислитель и источник зажигания.
• Пожар — неконтролируемое горение, опасное для людей, имущества и окружающей среды.
• Искра или нагретая поверхность могут стать источником зажигания.
• Смесь газа, пара или пыли с воздухом при определённых условиях может взорваться.
• Неисправности оборудования и нарушения правил безопасности часто создают условия для пожара и взрыва.
• Предупредить происшествие помогает устранение хотя бы одного из необходимых условий.