По­жар - это не­кон­тро­ли­руе­мый про­цесс горения, со­про­во­ж­даю­щий­ся унич­то­же­ни­ем ма­те­ри­аль­ных цен­но­стей и соз­даю­щий опас­ность для жиз­ни лю­дей.

В за­ви­си­мо­сти от ско­ро­сти про­те­ка­ния про­цес­са, го­ре­ние мо­жет про­ис­хо­дить в фор­ме соб­ст­вен­но го­ре­ния и взры­ва.

Взрыв - это ча­ст­ный слу­чай го­ре­ния, про­те­каю­ще­го мгно­вен­но с крат­ко­вре­мен­ным вы­де­ле­ни­ем зна­чи­тель­но­го ко­ли­че­ст­ва те­п­ла и све­та.

Для про­цес­са го­ре­ния не­об­хо­ди­мо:

1) на­ли­чие го­рю­чей сре­ды, со­стоя­щей из го­рю­че­го ве­ще­ст­ва и окис­ли­те­ля;

2) ис­точ­ни­ка вос­пла­ме­не­ния.

Что­бы воз­ник про­цесс го­ре­ния, го­рю­чая сре­да долж­на быть на­гре­та до оп­ре­де­лен­ной тем­пе­ра­ту­ры при по­мо­щи ис­точ­ни­ка вос­пла­ме­не­ния (пла­мя, ис­кра элек­три­че­ско­го или ме­ха­ни­че­ско­го про­ис­хо­ж­де­ния, на­ка­лен­ные те­ла, те­п­ло­вое про­яв­ле­ние хи­ми­че­ской, элек­три­че­ской или ме­ха­ни­че­ской энер­гий).

По­сле воз­ник­но­ве­ния го­ре­ния по­сто­ян­ным ис­точ­ни­ком вос­пла­ме­не­ния яв­ля­ет­ся зо­на го­ре­ния. Воз­ник­но­ве­ние и про­дол­же­ние го­ре­ния воз­мож­но при оп­ре­де­лен­ном ко­ли­че­ст­вен­ном со­от­но­ше­нии го­рю­че­го ве­ще­ст­ва и ки­сло­ро­да, а так­же при оп­ре­де­лен­ных тем­пе­ра­ту­рах и за­па­се те­п­ло­вой энер­гии ис­точ­ни­ка вос­пла­ме­не­ния. Наи­боль­шая ско­рость ста­цио­нар­но­го го­ре­ния на­блю­да­ет­ся в чис­том ки­сло­ро­де, наи­мень­шая - при со­дер­жа­нии в воз­ду­хе 14 - 15% ки­сло­ро­да. При мень­шем со­дер­жа­нии ки­сло­ро­да в воз­ду­хе го­ре­ние боль­шей час­ти ве­ществ пре­кра­ща­ет­ся. Некоторые вещества, например, водород, этилен, ацетилен, могут гореть при содержании кислорода воздуха до 10% и менее.

Раз­ли­ча­ют сле­дую­щие ви­ды го­ре­ния:

- пол­ное - го­ре­ние при дос­та­точ­ном ко­ли­че­ст­ве или из­быт­ке ки­сло­ро­да;

- не­пол­ное - го­ре­ние при не­дос­тат­ке ки­сло­ро­да.

При пол­ном го­ре­нии про­дук­та­ми сго­ра­ния яв­ля­ют­ся дву­окись уг­ле­ро­да (CO₂), во­да (H₂O), азот (N), сер­ни­стый ан­гид­рид (SO₂), фос­фор­ный ан­гид­рид. При не­пол­ном го­ре­нии обыч­но об­ра­зу­ют­ся ед­кие, ядо­ви­тые го­рю­чие и взры­во­опас­ные про­дук­ты: окись уг­ле­ро­да, спир­ты, ки­сло­ты, аль­де­ги­ды.

Го­ре­ние ве­ществ мо­жет про­те­кать не толь­ко в сре­де ки­сло­ро­да,
но так­же в сре­де не­ко­то­рых ве­ществ, не со­дер­жа­щих ки­сло­ро­да, хло­ра,
па­ров бро­ма, се­ры и т.д.

Го­рю­чие ве­ще­ст­ва мо­гут быть в трех аг­ре­гат­ных со­стоя­ни­ях:
жид­ком, твер­дом, га­зо­об­раз­ном. От­дель­ные твер­дые ве­ще­ст­ва при на­гре­ва­нии пла­вят­ся и ис­па­ря­ют­ся, дру­гие - раз­ла­га­ют­ся и вы­де­ля­ют га­зо­об­раз­ные про­дук­ты и твер­дый ос­та­ток в ви­де уг­ля и шла­ка, тре­тьи не раз­ла­га­ют­ся и не пла­вят­ся. Боль­шин­ст­во го­рю­чих ве­ществ не­за­ви­си­мо от аг­ре­гат­но­го со­стоя­ния при на­гре­ва­нии об­ра­зу­ют га­зо­об­раз­ные про­дук­ты, ко­то­рые при сме­ши­ва­нии с ки­сло­ро­дом воз­ду­ха об­ра­зу­ют го­рю­чую сре­ду.

По аг­ре­гат­но­му со­стоя­нию го­рю­че­го и окис­ли­те­ля раз­ли­ча­ют:

- го­мо­ген­ное го­ре­ние - го­ре­ние га­зов и го­рю­чих па­ро­об­ра­зую­щих ве­ществ в сре­де га­зо­об­раз­но­го окис­ли­те­ля;

- го­ре­ние взрыв­ча­тых ве­ществ и по­ро­хов;

- ге­те­ро­ген­ное го­ре­ние - го­ре­ние жид­ких и твер­дых го­рю­чих ве­ществ в сре­де га­зо­об­раз­но­го окис­ли­те­ля;

- го­ре­ние в сис­те­ме «жид­кая го­рю­чая смесь - жид­кий окис­ли­тель».

Важ­ней­шим во­про­сом тео­рии го­ре­ния яв­ля­ет­ся рас­про­стра­не­ние пла­ме­ни (зо­ны рез­ко­го воз­рас­та­ния тем­пе­ра­ту­ры и ин­тен­сив­ной ре­ак­ции). Раз­ли­ча­ют сле­дую­щие ре­жи­мы рас­про­стра­не­ния пла­ме­ни (го­ре­ния):

А) нор­маль­ный ре­жим го­ре­ния;

Б) де­фла­гра­ци­он­ное го­ре­ние;

В) де­то­на­ция.

А) Нор­маль­ный ре­жим го­ре­ния на­блю­да­ет­ся при спо­кой­ном ге­те­ро­ген­ном двух­фаз­ном диф­фу­зи­он­ном го­ре­нии. Ско­рость го­ре­ния бу­дет оп­ре­де­лять­ся ско­ро­стью диф­фу­зии ки­сло­ро­да к го­рю­че­му ве­ще­ст­ву в зо­ну го­ре­ния. Рас­про­стра­не­ние пла­ме­ни про­ис­хо­дит от ка­ж­дой точ­ки фрон­та пла­ме­ни по нор­ма­ли к его по­верх­но­сти. Та­кое го­ре­ние и ско­рость рас­про­стра­не­ния пла­ме­ни по не­под­виж­ной сме­си вдоль нор­ма­ли к его по­верх­но­сти на­зы­ва­ют нор­маль­ным (ла­ми­нар­ным).

Нор­маль­ные ско­ро­сти го­ре­ния не­ве­ли­ки. В этом слу­чае по­вы­ше­ния дав­ле­ния и об­ра­зо­ва­ния удар­ной вол­ны не про­ис­хо­дит.

Б) В ре­аль­ных ус­ло­ви­ях вслед­ст­вие про­те­ка­ния внут­рен­них про­цес­сов и при внеш­них ос­лож­няю­щих фак­то­рах про­ис­хо­дит ис­крив­ле­ние фрон­та пла­ме­ни, что при­во­дит к рос­ту ско­ро­сти го­ре­ния. При дос­ти­же­нии ско­ро­стей рас­про­стра­не­ния пла­ме­ни до де­сят­ков и со­тен мет­ров в се­кун­ду, но не пре­вы­шаю­щих ско­ро­сти зву­ка в дан­ной сре­де (300 – 320 м/сек) про­ис­хо­дит взрыв­ное (де­фла­гра­ци­он­ное) го­ре­ние.

При взрыв­ном го­ре­нии про­дук­ты го­ре­ния на­гре­ва­ют­ся до 1,5-3,0 ты­сяч °С, а дав­ле­ние в за­кры­тых сис­те­мах уве­ли­чи­ва­ет­ся до 0,6-0,9 МПа.

Про­дол­жи­тель­ность ре­ак­ции го­ре­ния до взрыв­но­го ре­жи­ма со­став­ля­ет для га­зов ~0,1 сек, па­ров ~0,2 – 0,3 сек, пы­ли ~0,5 сек.

В) В оп­ре­де­лен­ных ус­ло­ви­ях взрыв­ное го­ре­ние мо­жет пе­рей­ти в де­то­на­ци­он­ный про­цесс, при ко­то­ром ско­рость рас­про­стра­не­ния пла­ме­ни пре­вы­ша­ет ско­рость рас­про­стра­не­ния зву­ка и дос­ти­га­ет 1 - 5 км/сек. Это про­ис­хо­дит при силь­ной тур­бу­ли­за­ции ма­те­ри­аль­ных по­то­ков, вы­зы­ваю­щей зна­чи­тель­ное ис­крив­ле­ние фрон­та пла­ме­ни боль­шое уве­ли­че­ние его по­верх­но­сти.

При этом воз­ни­ка­ет удар­ная вол­на, во фрон­те ко­то­рой рез­ко по­вы­ша­ет­ся плот­ность, дав­ле­ние, тем­пе­ра­ту­ра сме­си. При воз­рас­та­нии этих па­ра­мет­ров сме­си до са­мо­вос­пла­ме­не­ния го­ря­чих ве­ществ воз­ни­ка­ет де­то­на­ци­он­ная вол­на, яв­ляю­щая­ся ре­зуль­та­том сло­же­ния удар­ной вол­ны и об­ра­зую­щей­ся зо­ны сжа­той бы­ст­ро­реа­ги­рую­щей (са­мо­вос­пла­ме­няю­щей­ся) сме­си.

Из­бы­точ­ное дав­ле­ние в пре­де­лах де­то­ни­рую­ще­го об­ла­ка сме­си мо­жет дос­ти­гать 2 МПа.

Про­цесс хи­ми­че­ско­го пре­вра­ще­ния го­рю­чих ве­ществ, ко­то­рый вво­дит­ся удар­ной вол­ной и со­про­во­ж­да­ет­ся бы­ст­рым вы­де­ле­ни­ем энер­гии, на­зы­ва­ет­ся де­то­на­ци­ей.

При де­то­на­ци­он­ном ре­жи­ме го­ре­ния об­ла­ка ГВ боль­шая часть энер­гии взры­ва пе­ре­хо­дит в воз­душ­ную удар­ную вол­ну, при де­флагра­ци­он­ном го­ре­нии со ско­ро­стью рас­про­стра­не­ния пла­ме­ни ~200 м/сек пе­ре­ход энер­гии в вол­ну со­став­ля­ет от 30 до 40%.

Возникновение горения сопровождается следующими процессами:

-вспышка (быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов);

-возгорание(возникновение горения под действием источника зажигания);

- воспламенение(возгорание, сопровождающееся появлением пламени);

- самовозгорание(явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания);

- самовоспламенение(самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени).

Выделяют следующие типы пожаров:

- индустриальные (пожары на заводах, фабриках и хранилищах);

- бытовые пожары (пожары в жилых домах и на объектах культурно-бытового назначения);

- природные пожары (лесные, степные, торфяные и ландшафтные пожары).

По месту возникновения выделяют пожары:

- в зданиях и сооружениях;

- на скрытых площадях складов;

- на горючих массивах (лесные, торфяные, степные), на хлебных полях.

Виды пожаров по внешним признакам горения:

-наружные - признаки которых можно установить визуально, наружные пожары всегда открытые;

- внутренние - возникают и развиваются внутри зданий. Они бывают открытые (устанавливаются только осмотром помещений) и скрытые (горение протекает в пустотах и внутри конструкции);

- одновременно наружные и внутренние пожары (это наиболее опасные пожары).

По времени начала тушения:

-незапущенные - ликвидируются в большинстве случаев населением, рабочими объекта, силами первого прибывшего подразделения;

- запущенные - из-за позднего обнаружения или сообщения в пожарную охрану.

По плотности застройки пожары классифицируются на:

-отдельные пожары (городские пожары) — горение в отдельно взятом здании при невысокой плотности застройки. (Плотность застройки — процентное соотношение застроенных площадей к общей площади населённого пункта. Безопасной считает плотность застройки до 20 %.);

- сплошные пожары — вид городского пожара, охватывающий значительную территорию при плотности застройки более 20-30 %;

- огненный шторм — редкое, но грозное последствие пожара при плотности застройки более 30 %;

- тление в завалах.

Классификация пожаров в зависимости от вида горящих веществ и материалов:

1. Пожар класса «А» — горение твёрдых веществ.

А1 — горение твёрдых веществ, сопровождаемое тлением (уголь, текстиль).

А2 — горение твёрдых веществ, не сопровождаемых тлением (пластмасса).

Пожар класса «B» — Горение жидких веществ.

2. B1 — горение жидких веществ нерастворимых в воде (бензин, эфир, нефтепродукты). Также, горение сжижаемых твёрдых веществ. (парафин, стеарин).

B2 — Горение жидких веществ растворимых в воде (спирт, глицерин).

3. Пожар класса «C» — горение газообразных веществ.

Горение бытового газа, пропана и др.

4. Пожар класса «D» — горение металлов.

D1 — горение лёгких металлов, за исключением щелочных (алюминий, магний и их сплавы).

D2 — горение щелочных металлов (натрий, калий).

D3 — горение металлосодержащих соединений, (например, металлоорганических соединений, гидридов металлов).

5. Пожар класса «E» — горение электроустановок.

6. Пожар класса «F» — горение радиоактивных материалов и отходов.

Ос­нов­ны­ми при­чи­на­ми воз­ник­но­ве­ния по­жа­ров при про­из­вод­ст­вен­ных ава­ри­ях и сти­хий­ных бед­ст­ви­ях яв­ля­ют­ся:

- раз­ру­ше­ния ко­тель­ных, ем­ко­стей и тру­бо­про­во­дов с лег­ко­вос­пла­ме­няю­щи­ми­ся или взры­во­опас­ны­ми жид­ко­стя­ми и га­за­ми;

- ко­рот­кие за­мы­ка­ния элек­тро­про­вод­ки в по­вре­ж­ден­ных или час­тич­но раз­ру­шен­ных зда­ни­ях и со­ору­же­ни­ях;

- взры­вы и воз­го­ра­ния не­ко­то­рых ве­ществ и ма­те­риа­лов.

Воз­ник­но­ве­ние по­жа­ров, пре­ж­де все­го, за­ви­сит от ха­рак­те­ра про­из­вод­ст­ва и сте­пе­ни воз­го­рае­мо­сти или ог­не­стой­ко­сти зда­ний и ма­те­риа­лов, из ко­то­рых они из­го­тов­ле­ны.

По взрыв­ной, взры­во­по­жар­ной и по­жар­ной опас­но­сти все про­мыш­лен­ные про­из­вод­ст­ва под­раз­де­ля­ют­ся на шесть ка­те­го­рий: А, Б, В, Г, Д, Е (СНи П. 2.01.02-85).

А - неф­те­пе­ре­ра­ба­ты­ваю­щие за­во­ды, хи­ми­че­ские пред­при­ятия, тру­бо­про­во­ды, скла­ды неф­те­про­дук­тов и пр.

Б - це­ха при­го­тов­ле­ния и транс­пор­ти­ров­ки уголь­ной пы­ли, дре­вес­ной му­ки, са­хар­ной пуд­ри, вы­бой­ные и размоль­ные от­де­ле­ния мель­ниц;

В - ле­со­пиль­ные, де­ре­во­об­ра­ба­ты­ваю­щие, сто­ляр­ные, мо­дель­ные, ле­со­тар­ные и т.п. про­из­вод­ст­ва;

Г - тех­но­ло­ги­че­ские про­из­вод­ст­ва по­лу­че­ния, хра­не­ния и при­ме­не­ния не­сго­рае­мых ве­ществ и ма­те­риа­лов в го­рю­чем, рас­ка­лен­ном или рас­плав­лен­ном ви­де, по­жар­ная опас­ность ко­то­рых свя­за­на с вы­де­ле­ни­ем лу­чи­сто­го те­п­ла и об­ра­зо­ва­ни­ем искр и пла­ме­ни, а так­же про­из­вод­ст­ва, свя­зан­ные со сжи­га­ни­ем твер­до­го, жид­ко­го и га­зо­об­раз­но­го то­п­ли­ва (ме­тал­лур­ги­че­ские про­из­вод­ст­ва, ко­тель­ные, элек­тро­стан­ции и т.д.)

Д - про­цес­сы по­лу­че­ния, хра­не­ния и при­ме­не­ния не­сго­рае­мых ве­ществ и ма­те­риа­лов в хо­лод­ном ви­де (ма­ши­но­строи­тель­ные и дру­гие пред­при­ятия скла­ды не­го­рю­чих ве­ществ и ма­те­риа­лов).

Е – взрывоопасные производства. Они характеризуются наличием горючих газов без жидкой фазы и взрывоопасной пыли в таком количестве, что они могут образовать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения, и в котором по условиям технологического процесса возможен только взрыв (без последующего горения), либо наличием веществ, способных взрываться (без последующего горения) при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

К наи­бо­лее по­жа­ро­опас­ным пред­при­яти­ям от­но­сят пред­при­ятия ка­те­го­рий: А, Б, В. Пред­при­ятия ка­те­го­рий Г и Д от­но­сят к не по­жа­ро­опас­ным.

Под по­жар­ной опас­но­стью по­ни­ма­ют воз­мож­ность воз­ник­но­ве­ния или раз­ви­тия по­жа­ра, за­клю­чен­ный в ка­ком-ли­бо ве­ще­ст­ве, со­стоя­нии или про­цес­се.

По­жа­ро­опас­ный объ­ект (ПОО) - это объ­ект, на ко­то­ром про­из­во­дят­ся (хра­нят­ся, транс­пор­ти­ру­ют­ся) про­дук­ты, при­об­ре­таю­щие при не­ко­то­рых ус­ло­ви­ях (ава­ри­ях, ини­ции­ро­ва­нии) спо­соб­ность к воз­го­ра­нию.

По сте­пе­ни воз­го­рае­мо­сти (ог­не­стой­ко­сти) зда­ния и со­ору­же­ния де­лят­ся на пять групп I, II, III, IV, V (СН и П 2.01.02-85).

Ог­не­стой­кость зда­ний - это спо­соб­ность зда­ний ока­зы­вать со­про­тив­ле­ние воз­дей­ст­вию вы­со­ких тем­пе­ра­тур во вре­ме­ни при со­хра­не­нии сво­их экс­плуа­та­ци­он­ных свойств.

Ог­не­стой­кость зда­ния за­ви­сит от пре­де­лов ог­не­стой­ко­сти его кон­ст­рук­тив­ных ос­нов­ных час­тей.

Все строи­тель­ные ма­те­риа­лы по воз­го­рае­мо­сти (ог­не­стой­ко­сти) де­лят­ся нам три груп­пы:

- не­сго­рае­мые - это та­кие ма­те­риа­лы, ко­то­рые под воз­дей­ст­ви­ем ог­ня или
вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ры не вос­пла­ме­ня­ют­ся, не тле­ют и не обуг­ли­ва­ют­ся;

- труд­но сго­рае­мые - это та­кие ма­те­риа­лы, ко­то­рые под воз­дей­ст­ви­ем ог­ня или вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ры с тру­дом вос­пла­ме­ня­ют­ся, тле­ют или обуг­ли­ва­ют­ся и про­дол­жа­ют го­реть или тлеть толь­ко при на­ли­чии ис­точ­ни­ка ог­ня, при его от­сут­ст­вии про­цесс го­ре­ния или тле­ния пре­кра­ща­ет­ся;

- сго­рае­мые - это ма­те­риа­лы, ко­то­рое под воз­дей­ст­ви­ем ог­ня или вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ры вос­пла­ме­ня­ют­ся или тле­ют и про­дол­жа­ют го­реть или тлеть по­сле уда­ле­ния ис­точ­ни­ка ог­ня.

Зда­ния, вы­пол­нен­ные да­же из не­сго­рае­мых ма­те­риа­лов, мо­гут вы­дер­жать воз­дей­ст­вие ог­ня или вы­со­ких тем­пе­ра­тур толь­ко оп­ре­де­лен­ное вре­мя.

Пре­дел ог­не­стой­ко­сти кон­ст­рук­ций оп­ре­де­ля­ет­ся вре­ме­нем, в те­че­ние ко­то­ро­го не по­яв­ля­ют­ся сквоз­ные тре­щи­ны, кон­ст­рук­ция не те­ря­ет не­су­щей спо­соб­но­сти, не об­ру­ши­ва­ет­ся и не на­гре­ва­ет­ся до 200 ^°С на про­ти­во­по­лож­ной сто­ро­не.

Пожары характеризуются следующими параметрами:

- продолжительность пожара - время с момента его возникновения до полного прекращения горения;

- температура внутреннего пожара - среднеобъемная температура газовой среды в помещении;

- температура открытого пожара - температура пламени;

- площадь пожара - площадь проекции зоны горения на горизонтальную или вертикальную плоскость;

- зона горения - часть пространства, в котором происходит подготовка горючих веществ к горению и их горение;

- зона теплового воздействия - часть пространства, примыкающего к зоне горения, в котором тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов и конструкций и делает невозможным пребывание в нем людей без специальной тепловой защиты;

- зона задымления - часть пространства, примыкающего к зоне горения и заполнения дымовыми газами в концентрациях, создающих угрозу жизни и здоровью людей или затрудняющих действия пожарных подразделений;

-фронт сплошного пожара - граница сплошного пожара, по которой огонь распространяется с наибольшей скоростью;

- скорость распространения сплошного пожара - скорость его перемещения;

- распространение пожара - процесс распространения зоны горения по поверхности материалов за счет теплопроводности, тепловой радиации и конвенции. Основную роль в распространении пожара играет тепловая радиация племени. Тепло в окружающую среду передается за счет теплопроводности,
конвенции и излучения.

Последствия пожаров обусловлены воздействием их поражающих факторов. Основными поражающими факторами пожара являются непосредственное действие огня на горящий предмет (горение) и дистанционное воздействие на предметы и объекты высоких температур за счет излучения. В результате происходит сгорание предметов и объектов, их обугливание, разрушение, выход из строя. Уничтожаются все элементы зданий и конструкций, выполненных из сгораемых материалов. Действие высоких температур вызывает пережог, деформацию и обрушение металлических ферм, балок перекрытий, других конструктивных деталей сооружений. Кирпичные стены и столбы деформируются. В кладке из силикатного кирпича при длительном нагреве до 500- 600 ^оС наблюдается расслоение кирпича трещинами и разрушение материала. При пожарах полностью или частично уничтожается технологическое оборудование и транспортные средства. Гибнут домашние и сельскохозяйственные животные. Гибнут или получают ожоги различной тяжести люди.

Вторичными последствиями пожаров могут быть:

- взрывы;

- утечка ядовитых или загрязняющих веществ в окружающую среду;

- большой ущерб не затронутым пожаром помещениям может принести вода, примененная для тушения пожара.

Тяжелыми социальными и экономическими последствиями пожара является прекращение объектом народного хозяйства выполнения своих хозяйственных и иных функций.

Последствия производственных аварий, вызванных пожарами, по своему характеру аналогичны последствиям светового излучения в очагах ядерного поражения и по выделяемой массовыми пожарами энергии могут превосходить эффект мегатонных ядерных взрывов.

Особую опасность с точки зрения возможных потерь и ущерба представляют взрывы.