Основні причини пожеж

Пожежа є одним з найбільш важких лих на землі. Вогонь, що вирвався з-під контролю людини, знищує все на своєму шляху. Мало шансів вціліти у людей і тварин потрапили в епіцентр пожежі. Як вони виникають, що або хто буває їх причиною? Спробуємо розібратися.

Причини виникнення пожеж в приміщеннях

Причини виникнення пожежі пов’язані з діяльністю людини:

• за статистикою основні причини пожежі в житлових приміщеннях куріння. Забута сигарета, кинутий сірник.
• приготування їжі на вогні. Розведення багаття, шашлики. Неправильне використання газових плит.
• побутове нехлюйство. Накриття електричних приладів папером або матерією, установка приладів поруч з легко спалахують предметами.
• в будинках до пожежі призводить неправильне влаштування печей, бездарно зроблена електропроводка.
• порушення інструкцій при використанні електрообладнання, робота з несправною технікою.
• дитячі пустощі з вогнем.
• кримінальні причини пожежі (підпал).

Пожежі на відкритих просторах

У природі основні причини пожежі природні явища або людський фактор. Під природними явищами розуміються сильні грози або самозаймання торфянників. Пожежі в степу поширюються з дивовижною швидкістю. Такі пожежі виникають найчастіше через людей. Ті ж недопалки, сигарети, кинутий багаття призводять до величезних втрат і жертв.

У лісах крім перерахованого вище відбувається спеціальні підпали з метою приховати масштабну і незаконну вирубку лісів. Пожежі в природі піддаються ліквідації з великими труднощами. Використовується велика кількість техніки і пожежників. Пожежі можуть триває по кілька місяців. Великий вплив робить і погода. Сухе і спекотне літо, пожежі виникають частіше.

Пожежі при проведенні технологічних і господарських робіт

У сфері будівництва, виробництва великі пожежі не велика рідкість. Тут основними чинниками виникнення пожежі є нехтування безпечними умовами праці:

1. проведення робіт пов’язаних з металом (зварювання, обробка, різання);
2. роботи з обладнанням знаходяться в поганому стані (схильним до небезпеки замикання електрики)
3. небезпечне зберігання на складах бензину та інших бистровоспламеняющіхся речовин.

Попередження пожеж

Сучасні технології зробили великий крок вперед по розробці новітніх систем протидії пожежам. Установка різних датчиків задимлення, новітніх пожежних сигналізацій стало необхідністю. Оптимальний набір пожежного обладнання пропонує компанія НАІС, що входить в число кращих постачальників засобів по боротьбі з пожежами.

Види пожеж

До природних належать пожежі, що виникають унаслідок прямих ударів блискавки (розрядів атмосферної електрики), виверження вулканів, самозаймання торфу, вугілля тощо. Кількість таких пожеж незначна – менше 1%.

Антропогенні пожежі – це пожежі, що виникають на об’єктах, створених руками людей (у синтетичному середовищі, прямо чи побічно пов’язані з людським чинником, тобто з пожежонебезпечною діяльністю людини або невтручанням людини для запобігання пожежонебезпечним ситуаціям). Такі пожежі виникають у 99 випадках зі 100.

Сьогодні встановлено чотири класи пожеж, а також їхні символи (рис. 1):

Рис. 1. Символи класів пожеж

А – горіння твердих речовин, переважно органічного походження, яке супроводжується тлінням (деревина, текстиль, папір);

В – горіння рідких або твердих речовин, які розтоплюються;

С – горіння газоподібних речовин;

D – горіння металів та їх сплавів.

Крім цих чотирьох класів, існує додатковий, п’ятий клас (Е), прийнятий для позначення пожеж, пов’язаних із горінням електроустановок.

Основними видами пожеж як стихійних лих, які охоплюють великі території (сотні, тисячі, мільйони гектарів), є ландшафтні пожежі — лісові і степові.

Лісові пожежі поділяють на низові, верхові, підземні. За інтенсивністю горіння лісові пожежі поділяються на слабкі, середні, сильні.

Лісові низові пожежі характеризуються горінням сухого трав’яного покрову, лісової підстилки і підліску без захоплення крон дерев. Швидкість руху фронту низової пожежі становить від 0,3-1 м/хв. (слабка пожежа) до 16 м/хв. (сильна пожежа), висота полум’я — 1-2 м, максимальна температура на кромці пожежі досягає 9000 0 С.

Лісові верхові пожежі розвиваються, як правило, з низових і характеризуються горінням крон дерев. При швидкій верховій пожежі полум’я розповсюджується з крони на крону з великою швидкістю, яка досягає 8-25 км/год, залишаючи деколи цілі ділянки незайманого вогнем лісу. При стійкій верховій пожежі вогнем охоплені не тільки крони, а й стовбури дерев. Полум’я розповсюджується зі швидкістю 5-8 км/год, охоплює весь ліс від ґрунтового шару до верхівок дерев.

Підземні пожежі виникають як продовження низових або верхових лісових пожеж і розповсюджуються по шару торфу, який знаходиться на глибині 50 см. Горіння йде повільно, майже без доступу повітря, зі швидкістю 0,1-0,5 м/хв, виділяється велика кількість диму і утворюються прогари (пустоти, які вигоріли). Тому підходити до осередку підземної пожежі треба обережно. Горіння може тривати довго, навіть взимку під шаром ґрунту. Степові (польові) пожежі виникають на відкритій місцевості, де є суха пожухла трава або збіжжя, яке дозріло. Вони мають сезонний характер і частіше бувають влітку, рідше навесні й практично відсутні взимку. Швидкість їх розповсюдження може досягати 20-30 км/год.

Основними заходами боротьби з лісовими низовими пожежами є:

• * засипання вогню землею;
• * заливання водою (хімікатами);
• * створення мінералізованих протипожежних смуг;
• * пуск зустрічного вогню.

Гасити лісову верхову пожежу складніше. Її гасять шляхом створення протипожежних смуг, застосовують воду і пускають зустрічний вогонь. Степові (польові) пожежі гасять тими ж засобами, що і лісові.

Гасіння підземних пожеж здійснюється в більшості випадків двома заходами. При першому заході навколо торф’яної пожежі на відстані 8-10 м від її краю копають траншею глибиною до мінералізованого шару ґрунту або до рівня ґрунтових вод і заповнюють її водою.

При другому заході влаштовують навколо пожежі смугу, яка насичена розчинами хімікатів. Спроби заливати підземну пожежу водою успіху не мали.

Абетка безпеки

Різноманітні процеси горіння широко застосовуються для задоволення різноманітних потреб людини. На горінні побудовані основні технології нашої цивілізації: отримання енергії, робота двигунів внутрішнього згоряння, виробництво металів тощо. Зрозуміло, що далеко не кожний випадок горіння є пожежею, але практично будь-яке горіння може призвести до пожежі. Наприклад, коли на газовій плиті, встановленій на кухні, кипить вода в чайнику, – це контрольований (із допомогою крана та людини) процес горіння в межах спеціального вогнища (конфорки на плиті). Але коли хтось необачно залишив на сусідній із чайником каструлі рушник, яким знімав гарячу накривку, й цей рушник зайнявся, це вже можна вважати початком пожежі: процес вийшов за межі відведеного йому місця, став безконтрольним і поширюється в часі та просторі.

Пожежа – це неконтрольоване горіння поза спеціальним вогнищем, що поширюється в часі та просторі.

Пожежа, як ми вже знаємо, може супроводжуватися знищенням матеріальних цінностей, створювати загрозу життю та здоров’ю людей, довкіллю.

Горіння – складне й швидке хімічне перетворення, що супроводжується виділенням великої кількості тепла та світінням (полум’ям).

Горіння – це з’єднання кисню чи іншого окислювача з горючою речовиною.

Першим в історії правильно визначив явище горіння як процес з’єднання речовин із киснем видатний французький хімік Антуан-Лоран Лавуазьє (1743 – 1794).

Лавуазьє довів, що вуглекислий газ (діоксид вуглецю) – це з’єднання кисню з “вугіллям” (вуглецем), а вода – з’єднання кисню з воднем. Він на досліді показав, що під час дихання поглинається кисень та утворюється вуглекислий газ, тобто процес дихання є подібним до процесу горіння.

Горіння виникає за одночасної наявності трьох основних складових (рис.1).

Рисунок 1.
Умови виникнення горіння (“трикутник вогню”)

На цьому “трикутнику вогню” заснована низка спеціальних заходів щодо запобігання пожежам і ґрунтуються способи ліквідації горіння.

Якщо вилучити будь-яку з наведених вище умов виникнення горіння, воно стане неможливим, а якщо вже відбувається, то припиниться.

Джерело займання – це теплова енергія, що призводить до виникнення горіння. Це джерело мусить мати певний запас енергії та достатню температуру.

Паливом може бути будь-який горючий матеріал – тіло, рідина або газ. Більшість тіл і рідин стають парою чи газом ще до того, як вони починають горіти, тобто в процесі підготовки до горіння.

Подивіться на полум’я свічки (фото 2).

Ми бачимо, що безпосередньо коло гнота полум’я немає. Це тому, що там багато газів, а отже – недостатньо кисню. Коли гази поширюються навколо ґнота, вони змішуються з киснем і займаються. Виникає полуменеве горіння.

Горюча речовина (паливо) та окислювач мають перебувати в певному співвідношенні одне з одним. Зазвичай окислювач – це кисень повітря, вміст якого в атмосфері, що нас оточує, становить близько 21%.

Горючі речовини разом з окислювачем утворюють горючу систему горючу суміш або горюче середовище).

Горіння становить необоротний процес, тому що з продуктів горіння та термічного розкладу неможливо поновити речовину, яка згоріла.

Здатність матеріалу витримувати без руйнування вплив високих температур і відкритого полум’я називається горючістю.

За горючістю всі матеріали поділяються на негорючі та горючі.

До негорючих належать так звані “мінеральні” матеріали: природне каміння, метали, бетон, скло, кераміка. Горючі – це матеріали на основі органічних, рослинних компонентів. До них належать матеріали з волокон деревини, синтетичні матеріали, нафтопродукти, пластмаси.

Деякі органічні матеріали під впливом вогню не горять відкритим полум’ям, але спікаються, плавляться, виділяючи при цьому їдкий небезпечний дим.

Розглянемо явища, що спричиняють пожежі з горінням твердих речовин (фото 3). До них належать полум’я, теплове випромінювання, розжарені матеріали.

Фото 3. Горіння твердих горючих речовин і матеріалів

Коли тверда речовина зазнає впливу полум’я, її температура підвищується, що може спричинити пожежу. Ймовірність виникнення пожежі залежить від таких факторів:

• характеру твердої речовини, яка може бути горючою або негорючою;
• маси твердої речовини – невелика кількість матеріалу не здатна виділити достатню кількість теплової енергії для поширення пожежі;
• стану твердої речовини – легко запалити за допомогою сірника деревну стружку або окремі аркуші паперу, оскільки в цих матеріалів більша площа поверхні, відкритої для доступу повітря, а отже, висока швидкість окиснення, тоді як для займання колоди або щільного стосу паперу потрібне потужніше джерело займання;
• способу, в який запалюється тверда горюча речовина – якщо предмет із цієї речовини розміщений над вогнем вертикально, він загориться швидше, ніж у разі горизонтального розміщення.

Не завжди для виникнення горіння необхідно, щоб горючі речовини вступали в безпосередній контакт із полум’ям або дуже нагрітими матеріалами. Всі джерела тепла випромінюють видимі та інфрачервоні промені, тобто електромагнітні хвилі. Коли ці хвилі зустрічають перешкоду (в нашому випадку – горючу речовину), вони передають йому свою енергію, яка перетворюється на тепло. Таким чином, тіло, що опромінюється, нагрівається й за недостатнього охолодження може загорітися. Для прикладу, дрова, складені на невеликій відстані од печі, яка топиться протягом тривалого часу, можуть зайнятися та спричинити пожежу.

Нагрітий до високої температури матеріал (наприклад, розжарений до червоного метал) може спричинити загоряння в разі стикання з горючим твердим тілом.

Тління (жевріння) визначається як процес безполуменевого горіння твердого матеріалу (речовини), який виникає за умови недостатнього припливу до матеріалу, що горить, кисню й тепла, та часто супроводжується виділенням диму.

Пожежі, що розвиваються в режимі тління, пов’язані з низкою проблем. До них належать: складність виявлення на початковій стадії, прогрівання поверхонь, що огороджують осередок тління; перехід до полуменевого горіння; труднощі гасіння заглиблених осередків пожежі; висока ймовірність повторних загорянь тліючих осередків.

Форма осередку тління близька до сферичної. Швидкість поширення тління здебільшого однакова в усіх напрямках.

Горять не тільки тверді матеріали та речовини, а й горючі гази, пил та рідини. Рідини, що горять, поділяються на горючі та легкозаймисті.

Внаслідок випаровування над поверхнею рідини утворюється паровий потік, змішування та хімічна взаємодія якого з киснем повітря забезпечують формування зони горіння, тобто тонкого шару світних газів. До цього шару з поверхні рідини надходить горюча пара, а з повітря – кисень. Розміри й форма полум’я рідин суттєво залежать від діаметра резервуара, в якому відбувається горіння. Зі збільшенням діаметра резервуара висота полум’я збільшується.

Ціла низка матеріалів, особливо волокнистих, мають здатність довільно загорятися за браку зовнішнього джерела займання, тобто можуть самозайматися. Горіння може виникнути в купі твердого мінерального палива або органічного матеріалу, якщо відбувається циркуляція повітря, достатня для сприяння окислюванню, але недостатня для відведення тепла, яке виділяється.

Залежно від причини самозаймання розрізняють три його види: теплове, хімічне та мікробіологічне.

Теплове самозаймання виникає в масі матеріалів під час їх помірного нагрівання ззовні. До типових прикладів теплового самозаймання належать випадки самозаймання теплової ізоляції опалювальних комунікацій та теплообмінних апаратів, яка виконана з мінераловатних плит, тирси тощо.

До хімічного самозаймання належать займання, зумовлені екзотермічною взаємодією речовин. Наприклад, самозаймання може виникнути в разі розливання концентрованої азотної кислоти на деревні стружки або тирсу.

Широко відомі випадки самозаймання промащених матеріалів. Більшість мастил, особливо рослинних, легко окислюються. Кількість вивільнюваного тепла визначається площею поверхні, відкритої для доступу повітря. Вона відносно невелика у просто розлитого мастила. Якщо розлите мастило збирається обтиральним ганчір’ям або тирсою, площа поверхні суттєво збільшується, а тепловиділення при цьому зростає, оскільки промащені матеріали є поганими провідниками тепла. Тепло акумулюється, й виникає самозаймання.

До класу самозаймистих у хімічний спосіб матеріалів належать і так звані “пірофорні” речовини, що загоряються під час контакту з повітрям, наприклад, тонко подрібнений алюміній, тетрагідрид кремнію, сульфід заліза, деякі металоорганічні з’єднання тощо.

Мікробіологічним називають самозаймання матеріалів, які є живильним середовищем для так званих “термофільних” мікроорганізмів, що виділяють теплову енергію в процесі своєї життєдіяльності. За таким механізмом відбувається самозаймання сіна, торфу, інших органічних матеріалів.

Знизити рівень пожежної небезпеки можна шляхом застосування негорючих матеріалів, обмеженням маси та об’єму горючих матеріалів і речовин, ізолюванням горючого середовища (наприклад, застосуванням ізольованих негорючих відсіків, кабін), вогнезахистом.

Вогнезахист – це зниження рівня пожежної небезпеки матеріалів і конструкцій шляхом спеціальної обробки. Для такої обробки часто застосовують спеціальні речовини – антипірени (фото 4). Дія антипірену полягає в розплавленні легкоплавких речовин, уведених шляхом вогнезахисної обробки до складу матеріалу. При цьому частина тепла витрачається на розплавлення антипірену, а негорючі гази, які утворилися під час розплавлення, перешкоджають поширенню полум’я. Одним із кращих антипіренів є діамоній-фосфат, який під час нагрівання виділяє окисли фосфору, що покривають горючий матеріал, наприклад, ту саму деревину, захисною плівкою, та утворює негорючий газ – аміак.

Ефективним антипіреном є також суміш фосфорнокислого натрію з сульфатом амонію.

Фото 4. Нанесення антипірену на деревину

Якщо ми уважно подивимося на наші помешкання, то легко дійдемо простого й важливого висновку: майже всюди та постійно є дві з трьох необхідних умов виникнення горіння: горючі речовини й окислювач. Тому слід особливу увагу приділяти виявленню та усуненню ймовірних джерел займання.

Теплові джерела займання дуже різноманітні. Наприклад, навіть звичайний графин із водою, залишений на підвіконні, може зіграти роль оптичної лінзи, у фокусі якої опиниться портьєра, й від теплового прояву сонячної енергії виникне пожежа.

До основних причин виникнення пожеж належать:

• необережне поводження з вогнем;
• порушення правил обладнання та експлуатації електроустановок;
• порушення правил обладнання та експлуатації печей;
• пустощі дітей з вогнем;
• підпали;
• несправність виробничого обладнання.

Більшість пожеж в Україні (50-60%) виникає внаслідок необережного поводження з вогнем.

Пожежі бувають природні та антропогенні.

До природних належать пожежі, що виникають унаслідок прямих ударів блискавки (розрядів атмосферної електрики), виверження вулканів, самозаймання торфу, вугілля тощо. Кількість таких пожеж незначна – менше 1%.

Антропогенні пожежі – це пожежі, що виникають на об’єктах, створених руками людей (у синтетичному середовищі, прямо чи побічно пов’язані з людським чинником, тобто з пожежонебезпечною діяльністю людини або невтручанням людини для запобігання пожежонебезпечним ситуаціям). Такі пожежі виникають у 99 випадках зі 100.

Переважна більшість пожеж виникає безпосередньо з вини людини через необізнаність її з правилами та вимогами пожежної безпеки або внаслідок несвідомого, поверхового чи просто недбалого ставлення до них.

Основні джерела займання

Нині встановлено чотири класи пожеж, а також їхні символи (рис.2):

Рисунок 2. Символи класів пожеж

А – горіння твердих речовин, переважно органічного походження, яке супроводжується тлінням (деревина, текстиль, папір);

В – горіння рідких або твердих речовин, які розтоплюються;

С – горіння газоподібних речовин;

D – горіння металів та їх сплавів.

Крім цих чотирьох класів, існує додатковий, п’ятий клас (Е), прийнятий для позначення пожеж, пов’язаних із горінням електроустановок.