УСТОЙЧИВОЕ ПЛАМЕННОЕ ГОРЕНИЕ

Под пожарной опасностью понимают возможность возникновения и развития пожара с вовлечением в него окружающих материалов. К пожароопасным относят те материалы, которые способны загореться от источников зажигания и способствовать быстрому распространению пожара (см. ПОЖАР).

Пожары причиняют не только материальный ущерб, ведут к гибели людей, но также представляют серьезную экологическую угрозу для окружающей среды.

Проблема обеспечения пожарной безопасности в строительстве в связи с дальнейшим расширением применения полимерных строительных материалов, являющихся пожароопасными, относится к числу первоочередных. В условиях пожара именно полимерные строительные материалы способствуют распространению пламени (см. ПЛАМЯ) и оказывают решающее влияние на размеры материального ущерба и число погибших людей.

ГОРЕНИЕ (см. ГОРЕНИЕ) – интенсивная химическая окислительная реакция, сопровождающаяся выделением тепла и свечением.

Для горения необходимо наличие как правило трех компонентов:

· Горючее вещество (см. ГОРЮЧИЕ ВЕЩЕСТВА И МАТЕРИАЛЫ).

· Окислитель.

· Импульс воспламенения.

Горение может быть пламенным и беспламенным.

По скорости распространения пламени горение бывает:

1. Установившимся (до 10 м/с).

2. Взрывное (от 10 до 100 м/с).

3. Детонационное (от 100 до нескольких тысяч м/с).

Горение может быть полным и неполным. Полнота горения зависит от количества окислителя. Если окислителя достаточно или в избытке, то горение полное. При этом выделяются нетоксичные и негорючие продукты горения (см. ПРОДУКТЫ ГОРЕНИЯ). Если окислителя недостаточно, то горение неполное, с выделением токсичных горючих веществ.

Горение может быть диффузионным и кинетическим.

– При диффузионном кислород подается за счет молекул диффузии.

– При кинетическом горючее и окислитель поступают в смешанном состоянии.

Горение также может быть гомогенным и гетерогенным. Когда окислитель и горючее находятся в одном агрегатном состоянии – гомогенное, в противном случае – гетерогенное.

Показатели горючести веществ и материалов.

Группы горючести. По горючести все материалы и вещества делятся на 3 группы:

1. Негорючие – вещества и материалы неспособные гореть на воздухе.

2. Трудногорючие – вещества и материалы, способные воспламеняться от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после их удаления.

3. Горючие – способные самовоспламеняться, воспламеняться от источников зажигания и самостоятельно гореть после их удаления.

ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ (см. ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ) – самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над поверхностью вещества образуются пары или газы, способные вспыхнуть от источника зажигания (см. ИСТОЧНИК ЗАЖИГАНИЯ), но скорость их образования недостаточна для устойчивого горения. На основании величины Т вспышки горючие жидкости делятся на ЛВЖ (легковоспламеняющиеся жидкости) и ГЖ (горючие жидкости). Если Т вспышки ≤ 61°С, то ЛВЖ, иначе – ГЖ.

ТЕМПЕРАТУРА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ (см. ТЕМПЕРАТУРА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ) – наименьшая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и/или газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое горение.

ТЕМПЕРАТУРА САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ (см. ТЕМПЕРАТУРА САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ) – самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.

КПРП – концентрационные пределы распространения пламени. Они ограничивают интервал концентраций горючего вещества, внутри которого возможно горение парогазопыле воздушных смесей (нижний и верхний предел).

Ниже нижнего предела горение невозможно из-за нехватки горючего вещества, выше верхнего из-за нехватки окислителя. Значения этих пределов могут изменяться в зависимости от температуры (см. ТЕМПЕРАТУРА. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ РЕЖИМЫ), давления, наличия инертных примесей, концентрации О₂ в смеси и энергии источника зажигания.

Минимальная энергия зажигания – наименьшая величина энергии электрического разряда, способная воспламенить наиболее легко воспламеняющуюся парогазопылевую смесь.

Способность воспламеняться, взрываться, гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или другими окисляющими веществами – качественный показатель, характеризует особую пожароопасность некоторых веществ.

Методы испытаний:

Метод испытания I предназначен для отнесения строительных материалов к негорючим или горючим.

Метод испытания II предназначен для испытания горючих строительных материалов в целях определения их групп горючести.

УСТОЙЧИВОЕ ПЛАМЕННОЕ ГОРЕНИЕ – непрерывное пламенное горение материала в течение не менее 5 с.

ЭКСПОНИРУЕМАЯ ПОВЕРХНОСТЬ – поверхность образца, подвергающаяся воздействию тепла и (или) открытого пламени при испытании на горючесть.

Строительные материалы в зависимости от значений параметров горючести, определяемых по методу I, подразделяют на негорючие (НГ) и горючие (Г).

Строительные материалы относят к негорючим при следующих значениях параметров горючести:

– прирост температуры в печи не более 50°С;

– потеря массы образца не более 50%;

– продолжительность устойчивого пламенного горения не более 10 с.

Строительные материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из указанных значений параметров, относят к горючим.

Горючие строительные материалы в зависимости от значений параметров горючести, определяемых по методу II, подразделяют на четыре группы горючести: Г1, Г2, Г3, Г4

Метод I

Метод применяют для однородных строительных материалов.

Для слоистых материалов метод может использоваться в качестве оценочного. В этом случае испытания проводят для каждого слоя, составляющего материал.

Однородные материалы – материалы, состоящие из одного вещества или равномерно распределенной смеси различных веществ (например, древесина, пенопласты, полистиролбетон, древесностружечные плиты).

Слоистые материалы – материалы, изготовленные из двух и более слоев однородных материалов (например, гипсокартонные листы, бумажно-слоистые пластики, однородные материалы с огнезащитной обработкой).

Метод II

Метод применяют для всех однородных и слоистых горючих строительных материалов, в том числе используемых в качестве отделочных и облицовочных, а также лакокрасочных покрытий.

Литература:

1. ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть».