что такое треугольник пожара

Пожарный треугольник огня (горения), пожарный тетраэдр

Пожар — это стихийное распространение огня по горючему материалу. Борьба с пожарами представляет собой процесс устранения условий горения. Для того чтобы эффективно ликвидировать самопроизвольно распространяющиеся горение, необходимо знать законы этого процесса. «Треугольник пожара» был придуман для того, чтобы сформировать наглядную и универсальную модель, с помощью которой можно прогнозировать развитие ситуации и определять порядок действий при тушении.

Что такое Треугольник Огня

Какая из сторон треугольника удаляется при тушении разными способами:

Три обязательных компонента, необходимых для протекания процесса горения принято графически изображать в виде «треугольника огня» или как его еще называют «Fire Triangle». При объединении этих составляющих начинается реакция, а если убрать хоть один из элементов, треугольник будет разрушен и горение остановится.

Огонь тетраэдр

Таким же образом, как только один из четырех элементов тетраэдра удаляются, останавливает горение.

Элементы треугольника

Тепло (температура)

Источник тепла отвечает за первоначальное зажигание огня, а также необходим для поддержания пожара и обеспечения его распространения. Жара позволяет огню распространяться, высушивая и подогревая топливо и нагревая окружающий воздух.

Температура, при соблюдении некоторых условий, может привести к воспламенению веществ и материалов. Повышая температуру трением одной дощечки об другую, наши предки добывали огонь. Позже люди научились поднимать температуру материала точечно, используя зажигалки, спички или огниво. Искра, отлетающая от кремня, достигает температуры 1100C и этого хватит для поджигания заготовленного трута. Разгоревшийся огонь сам поддерживает температуру, необходимую для продолжения реакции горения.

Снизить температуру просто. Известно, что, если залить костер водой- огонь потухнет, ведь вода резко снижает температуру пламени. Так просто снижение температуры убирает сторону треугольника и останавливает горение.

Топливо

Топливом является любой вид горючего материала. Оно характеризуется влажностью, размером, формой и количеством. Содержание влаги в топливе определяет, насколько легко оно будет гореть.

Третья сторона треугольника, топливо, еще одна составляющая процесса горения. Топливом являются любые виды горючих материалов, включая бумагу, масла, древесину, газы, ткани, жидкости, пластмассы и резину. Эти материалы и вещества, выделяют энергию под воздействием высокой температуры и притоке кислорода. Убрав «пищу» огня, Вы точно разрушите треугольник. Например, закройте газ на плите и горение прекратится. Этим свойством пользуются пожарные, разбирая горящие конструкции. По этому принципу устроена противопожарная защита лесных массивов – пожарные просеки разделяют участки с «топливом».

Кислород

Кислород выступает в роли окислителя в процессе горения. Чем больше кислорода, тем интенсивнее будет проходить реакция и тем выше будет температура. Примером воздействия кислорода на реакцию может послужить то, как раздувают угли в мангале, турбины в двигателях автомобилей или кислородно-аргоновые горелки. При прекращении подачи кислорода к очагу возгорания, огонь потухнет, а треугольник останется без одной из своих сторон.

На этом принципе основаны некоторые средства пожаротушения: аэрозольные и порошковые огнетушители. Именно поэтому нельзя тушить водой загоревшееся на плите масло- испарение воды резко добавит кислород к очагу. Просто накройте кастрюлю крышкой, и реакция останется без воздуха.

Окислитель

В некоторых случаях, таких как некоторые взрывчатые вещества, окислителя и горючего являются одинаковыми (например, нитроглицерин, нестабильная молекула, которая имеет окислительной части в одной и той же молекулы, что и oxidizeable частей).

Реакция инициируется энергией активации, в большинстве случаев, это тепло. Несколько примеров включают трение, как и в случае матчей, нагрев электрического провода, пламени (распространения огня), или искры (от зажигалки или из любого исходного электрического устройства). Есть также много других способов, чтобы принести достаточную энергию активации, включая электричество, радиацию, и давление, все из которых приведет к повышению температуры. В большинстве случаев производство тепловой энергии позволяет самодостаточность реакции и позволяет цепную реакцию роста. Температура, при которой жидкость производит достаточное количество паров, чтобы получить горючую смесь с самодостаточным сгоранием называется его вспышка.

Тепло, температура

Самопроизвольное возгорание органики — явление редкое. Оно происходит только в том случае, если продукты распада органики из анаэробной среды перемещаются в аэробную.

Например, торф, помещенный из глубин земли на открытый воздух, начинает стремительно окисляться. При обилии кислорода окисление происходит настолько стремительно, что повышающаяся температура становится катализатором. В результате появляется огонь, а потом и пожар. Торф, расположенный в местах своего естественного формирования, не загорается, потому что ему для этого не хватает кислорода.

Аналогичный процесс развивается при складировании мелкого угля в большие кучи. Небольшие кусочки угля окисляются сначала медленно. Однако постепенно в куче угля повышается температура, что и приводит к возникновению огня.

Самовозгорание невозможно в стогах сена или лесной подстилке из листьев, травы и древесины. Дело в том, что разложение мертвой органики в этих условиях происходит под воздействием бактерий и грибов. Стихийное окисление здесь настолько слабое, что без микроорганизмов мертвая органика сохраняет свою структуру на протяжении тысячелетий.

Для возникновения огня необходима температура в зоне контакта с горючим материалом в среднем +200…+600°C. Однако это не означает, что сухие листья, бумага или шерстяные ткани, помещенные в горячую духовку, загорятся без контакта с пламенем. Для того чтобы они загорелись, их нужно поджечь. Пожары в природе формируются только из-за того, что источник огня соприкасается с топливом. Лес горит от молнии, упавшего метеорита, извержения вулкана, спички, искры и в редких случаях от самовоспламенения торфа и угля.

Фактор температуры проявляется также при распространении пожара. Существует подсушивающий и подогревающий эффекты. Для распространяющегося в деревянном строении пожара не имеет значение температура воздуха и его влажность. Пожар может распространяться даже под дождем, если температура пламени достаточно велика.

Тушение пожара

Для остановки реакции горения, один из трех элементов пожарного треугольника должен быть удалено.

Топливо

У каждого горючего материала есть свои особенности сгорания. Быстро воспламеняются и полностью сгорают за короткое время жидкие нефтепродукты. Для формирования пожара на основе твердой органики большое значение приобретают условия среды, слагающиеся из влажности, расстояний между единицами горючего материала, доступности кислорода, температуры горения.

Например, сухой лист легко загорается, но пожар формируется только при условии, что от одного листа до другого будет расстояние, достаточное для переброски пламени. Стремительно развиваются пожары в сухой степи с высокой травой и хвойном лесу. Стебли злаков хорошо горят, потому что в них много целлюлозы. При этом расстояние между стеблями такое, что пламя легко перебрасывается с одной травинки на другую.

Хвойные деревья легко загораются из-за смолистых стволов и наличия эфирных масел в хвое. При этом температура развивается настолько высокая, что соседние деревья высыхают еще только на подходе огневого фронта.

Роль воды в пожаротушении

Вода может иметь две разные роли. В случае твердого горючего, твердого топлива производит продукты пиролиза под воздействием тепла, обще излучение. Этот процесс прекращается путем применения воды, так как вода легко испаряются, чем топливо пиролиза. Тем самым энергия удаляется с поверхности топлива и его охлаждают и пиролиз прекращают, удаляя подачу топлива в пламени. В тушении пожаров, это называется поверхностным охлаждением.

Вода не может быть использована на определенном типе пожаров:

Так как эти реакции хорошо изучены, это было возможно создать конкретные водные добавки, которые позволят:

Кислород

Основным условием роли воздуха как окислителя является его концентрация. Например, сжечь плотную стопку бумаги сложно. Обгорают только крайние листья и края стопки. Это происходит из-за того, что в центре плотно уложенных листов мало воздуха.

Ветер при пожаре имеет большое значение, поскольку он постоянно перемешивает воздух, сдувая выделяющийся углекислый газ и доставляя новые порции кислорода. На этом принципе основан такой прием тушения пожаров в природе, как встречный пал. Если позволяет ветер, то напротив кромки огня поджигается сухая трава. В результате пожар прекращает свое существование из-за 2 факторов — снижения концентрации кислорода и устранения горючего материала.

Применение пены из огнетушителей также способствует тому, что прекращается поступление кислорода к горящему материалу.

Многомасштабные пожарные треугольники лесных пожаров

Многомасштабные пожарные треугольники, описывающие элементы лесных пожаров в масштабе пламени, лесной пожар, и режим огня. Адаптировано из Моритц и др. (2005) Wildfire, сложность и оптимизированная толерантность. Труды Национальной академии наук 102, 17912-17917.

Источник

Треугольник огня и пожарный тетраэдр

Понятие «пожарный треугольник» было введено в обиход специалистами пожарной охраны при чтении лекций слушателям ведомственных образовательных учреждений, а также в ходе инструктажей по пожарной безопасности и обучения пожарно-техническому минимуму (ПТМ) работников предприятий (организаций), чтобы наглядно показать процесс горения твердых веществ, горючих жидкостей и газов.

Что такое треугольник огня и чуть более сложное понятие, – что является пожарным тетраэдром, необходимо для визуального объяснения механизма горения. Следует подробно рассмотреть и понять, как даже незначительные вначале очаги возгорания, при наличии минимально необходимых для этого условий, возникают и развиваются в крупные пожары, а также какие способы и средства тушения пожаров следует применять для их ликвидации.

Пожарный треугольник

Из чего состоит классический треугольник пожара (горения) – это три составляющие, обязательные условия, необходимые как для проведения управляемого, регулируемого сжигания веществ для нужд человека, так и возникновения неконтролируемого природного или техногенного явления, называемого пожаром.

Стороны и элементы

Именно поэтому так важны противопожарные мероприятия по категорическому исключению использования любых источников открытого пламени в зданиях, вспомогательных строениях (сооружениях), на территории предприятий; запрет курения вне отведенных, специально оборудованных для этого мест.

А те виды работ, которые неизбежно сопровождаются использованием открытых источников пламени, высокотемпературного тепла – паяльные, газоэлектросварочные работы, резка металлических конструкций; отогрев оборудования, мерзлого грунта, должны проводиться под строгим контролем представителей администрации предприятий, ответственного за пожарную безопасность после оформления, выдачи нарядов-допусков на выполнение огневых работ; оборудования мест их проведения противопожарным полотном (кошмой), водными, воздушно-пенными или порошковыми, углекислотными огнетушителями в зависимости от вида пожарной нагрузки.

Важно, что условие возникновения или причину пожара нельзя объяснить лишь наличием в том или ином месте, в помещении, пожарном отсеке строительного объекта, на территории предприятия или в лесу классического треугольника огня – массы горючих веществ, кислорода и избыточного тепла от его источника. Более полно природу процесса горения в целом и пожара в частности наглядно объясняет следующее научно-популярное понятие.

Пожарный тетраэдр

Этот четырехгранник в трехмерной проекции состоит из классического треугольника огня, образующие три его грани, опирающиеся на основание, представляющее четвертый элемент – цепную реакцию горения, что возникает между горючими веществами, источником зажигания, О₂ в составе воздуха, без которой невозможно возникновение пожара.

Условия горения, ограниченные пожарным тетраэдром, довольно уязвимы, на чем основаны принципы и способы тушения огня. Ведь для ликвидации пожара необходимо исключить хотя бы один компонент:

Надо сказать, что как треугольник возникновения огня, так пожарный тетраэдр – это лишь упрощенные, схематичные представления о базовых факторах, принципах возникновения пламени, развития процесса горения.

Кроме них на возникновение, распространение пожара как в природных условиях, так и в зданиях, на территориях защищаемых объектов сильно влияют и другие факторы, в том числе атмосферные явления:

Пожарная безопасность объектов во многом зависит от мероприятий, направленных на снижение всех факторов, входящих в треугольник огня:

Источник

Составляющие пожарного треугольника

Для понимания группы компонентов, необходимых для возгорания, составлен чертеж в виде плоской геометрической фигуры. Но он полностью не отражает процесс горения, поэтому была создана пространственная схема, которая учитывает все факторы. Рассмотрим эти две модели и их структуру.

Что собой представляет пожарный треугольник

Для возникновения и поддержания пламени необходимо наличие трех составляющих. Это источник огня, топливо (в твердом, жидком или газообразном виде) и вещество, выступающее в качестве участника и катализатора процесса горения.

Все эти три компонента составляют равносторонний треугольник, называющийся пожарным. При исключении любой составляющей возгорание не состоится или будет прекращено.

Топливо

Это условное название материалов и веществ, которые могут возгораться самостоятельно или поражаться сторонним огнем, при удалении источника огня способны самостоятельно поддерживать пламя.

К горючим относятся органические элементы, химические соединения и при некоторых условиях даже металлы.

В качестве топлива могут быть как самовозго-раемые вещества и материалы, так и трудногорючие составы.

Газовоздушные смеси в пожаро- или взрыво-опасной концентрации тоже относятся к этой категории.

Топливо – первая составляющая пожарного треугольника.

Окислитель

Второй стороной являются газы и другие вещества, которые могут вступать в химическую реакцию с горючим, вызывая пожар. При увеличении количества окислителя возрастает интенсивность пламени.

В качестве такого реактива в большинстве случаев выступает кислород, находящийся в атмосфере. Катализатором реакции окисления могут быть и другие вещества – хлор, окислы азота, фтор.

Их количество в воздухе очень мало для поддержания реакции, но на предприятиях, которые используют эти элементы в технологическом процессе, в теории в результате утечки такая смесь может стать основными окислителями при возгорании.

Источник зажигания

Третья сторона пожарного треугольника – это энергетическое средство воздействия на топливо, инициирующее появление огня.

В роли источника зажигания может выступать открытое пламя, химическая реакция, искра от электрооборудования, результат микробиологической активности и другие техногенные или природные факторы.

Надо отметить, что для возникновения пожара необходим достаточный энергети-ческий импульс. Например, пары нефти не способны загореться от искры, появившейся в результате удара металла о металл (фрикционная). Или аммиак невозможно поджечь при помощи горящей соломинки, тогда как энергии спички на это хватит.

Что такое пожарный тетраэдр

Пожарный треугольник не описывает в полной мере процесс горения.

В нем не учитывается возникающая цепная реакция, которая заключается в следующем:

Это описание показывает, что именно цепная реакция поддерживает пламя в очаге возго-рания. Для наглядности и был создан пожарный тетраэдр.

Это пространственная фигура, состоящая из четырех плоских равносторонних треуголь-ников. Три грани – это топливо, окислитель и источник зажигания.

Четвертая сторона, на которую опираются остальные – цепная реакция горения.

Если из модели удалить любую часть, пламя затухнет.

Способы прекращения огня.

Другие факторы возникновения пожара

На появление возгорания и скорость его распространения имеет влияние и сочетание значений параметров тетраэдра.

Во-первых, для легковоспламеняющихся веществ нужно выделение гораздо меньшего количества энергии. Например, в сухую жаркую погоду для того, чтобы вспыхнула трава, достаточно непогашенного окурка сигареты. А в производственном помещении с низкой влажностью пыль может вспыхнуть от фрикционной или электрической искры.

Во-вторых, активное движение воздуха содействует доступу окислителя к месту пожара, что способствует усилению цепной реакции в очаге возгорания.

Например, костер без доступа воздуха тлеет. Для того чтобы появилось пламя, необходимо создать дополнительный обдув.

С другой стороны, низкая температура окружающей среды (зимой, в холодильных установках), высокая влажность (во время дождя) препятствуют возникновению пожара.

Меры предупреждения возгорания

В качестве основных противопожарных мероприятий можно выделить:

Итак, пожарный треугольник иллюстрирует схему возникновения возгорания. Три его составляющие приводят в действие цепную реакцию, из-за которой разрастается пламя. Основная задача спасательных расчетов – купировать любой компонент треугольника и остановить развитие огня.

Источник

Классификация пожаров. Понятие «пожарный треугольник».

Для успешного тушения пожара необходимо применение наиболее подходящего огнетушащего вещества, вопрос — о выборе которого должен быть решен практически мгновенно. Правильный его выбор позволит снизить повреждения судна и опасность для всего экипажа. Эта задача значительно облегчается введением классификации пожаров и подразделением их на четыре типа, или класса, обозначаемых латинскими буквами А, В, С, D. В каждый класс включены пожары, связанные с загоранием материалов, имеющих одинаковые свойства при горении и требующих применения одних и тех же огнетушащих веществ. Поэтому для успешной борьбы с пожаром совершенно необходимо знание этих классов, а также характеристик горючести материалов, имеющихся на судне.

Классификация пожаров имеет несколько стандартов, например: ISO 3941 (стандарт Международной организации стандартов) и стандарт NFPA10 (National Fire Protection Association). Здесь приводится последний.

Пожары класса А — это пожары, связанные с горением твердых (образующих золу) горючих материалов, которые могут быть потушены с помощью воды и водных растворов. К таким материалам относятся: древесина и древесные материалы, ткани, бумага, резина и некоторые пластмассы.

Пожары класса В — это пожары, вызванные горением воспламеняющихся или горючих жидкостей, воспламеняющихся газов, жиров и других подобных веществ. Тушение этих пожаров осуществляют прекращением поступления кислорода к огню или предотвращением выделения горючих паров.

Пожары класса С — это пожары, возникающие при воспламенении находящегося под напряжением электрооборудования, проводников или электроустройств. Для борьбы с такими пожарами используют огнетушащие вещества, не являющиеся проводниками электричества.

Пожары класса D — это пожары, связанные с возгоранием горючих металлов: натрия, калия, магния, титана или алюминия и др. Для тушения таких пожаров используют теплопоглощающие огнетушащие вещества, например некоторые порошки, не вступающие в реакцию с горящими металлами. Основная цель разработки такой классификации — помочь экипажам судов при выборе соответствующего огнетушащего вещества. Однако недостаточно знать, что вода — наилучшее средство борьбы с пожарами класса А, поскольку она обеспечивает охлаждение, или что порошок хорошо применять для сбивания пламени при горении жидкости, нужно уметь правильно подавать огнетушащее вещество, используя при этом точные технические приемы борьбы с огнем. Для горения необходимы три элемента: горючее вещество, которое будет испаряться и гореть, кислород для соединения с горючим веществом и теплота для повышения температуры паров горючего вещества до момента их воспламенения. Символический пожарный треугольник иллюстрирует это положение и дает представление о двух важных факторах, необходимых для, предотвращения и тушения пожаров:

1) если одна из сторон треугольника отсутсгвует, пожар не может начаться;

2) если одну из сторон треугольника исключить, пожар погаснет.

Пожарный треугольник — простейшее представление трех факторов, необходимых для существования пожара, но он не поясняет природу пожара. В частности, он не включает цепную реакцию, возникающую между горючим веществом, кислородом и теплотой в результате химической реакции.

Источник

Огненный треугольник

Содержание

Огненный тетраэдр [ править ]

Огненный тетраэдр представляет собой добавление компонента химической цепной реакции к трем, уже присутствующим в огненном треугольнике. Как только пожар начался, возникающая экзотермическая цепная реакция поддерживает огонь и позволяет ему продолжаться до тех пор, пока или пока не будет заблокирован хотя бы один из элементов огня. Пену можно использовать, чтобы лишить огонь необходимого кислорода. Воду можно использовать для понижения температуры топлива ниже точки воспламенения, а также для удаления или диспергирования топлива. Галон можно использовать для удаления свободных радикалов и создания барьера из инертного газа при прямой атаке на химическую реакцию, вызывающую пожар. [5]

Таким же образом, как только удаляется один из четырех элементов тетраэдра, горение прекращается.

Окислитель [ править ]

В некоторых случаях, таких как некоторые взрывчатые вещества, окислитель и горючее являются одинаковыми (например, нитроглицерин, нестабильная молекула, которая имеет окисляющие части в той же молекуле, что и окисляемые части).

Реакция инициируется активирующей энергией, в большинстве случаев это тепло. Несколько примеров включают трение, как в случае спичек, нагрев электрического провода, пламени (распространение огня) или искру (от зажигалки или от любого пускового электрического устройства). Есть также много других способов получить достаточную энергию активации, включая электричество, излучение и давление, все из которых приведут к повышению температуры. В большинстве случаев выделение тепла обеспечивает самоподдерживаемость реакции и способствует развитию цепной реакции. Температура, при которой жидкость производит достаточно пара для получения легковоспламеняющейся смеси с самоподдерживающимся горением, называется ее температурой вспышки.

Тушение пожара [ править ]

Чтобы остановить реакцию горения, необходимо удалить один из трех элементов огненного треугольника.

Без достаточного тепла огонь не может начаться и продолжаться не может. Тепло можно отвести, нанеся вещество, уменьшающее количество тепла, доступного для реакции огня. Часто это вода, которая поглощает тепло для фазового перехода от воды к пару. Введение в пламя достаточных количеств и типов порошка или газа уменьшает количество тепла, доступного для реакции огня, таким же образом. Удаление углей с горящей конструкции также устраняет источник тепла. Отключение электричества при электрическом пожаре устраняет источник возгорания.

Роль воды в пожаротушении [ править ]

Вода может иметь две разные роли. В случае твердого горючего твердое топливо производит продукты пиролиза под действием тепла, обычно радиации. Этот процесс останавливается применением воды, поскольку вода испаряется легче, чем топливо пиролизируется. Таким образом энергия снимается с поверхности топлива, и оно охлаждается, и пиролиз останавливается, устраняя подачу топлива в пламя. В пожаротушении это называется охлаждением поверхности.

В газовой фазе, то есть в пламени или в дыме, горючее не может быть отделено от окислителя, и единственное возможное действие состоит в охлаждении. В этом случае капли воды испаряются в газовой фазе, тем самым понижая температуру и добавляя водяной пар, делая газовую смесь негорючей. Для этого требуются капли размером менее примерно 0,2 мм. В пожаротушении это называется охлаждением газа или дымом.

Воду нельзя использовать при некоторых типах пожаров:

Поскольку эти реакции хорошо изучены, было возможно создать специальные добавки к воде, которые позволят:

Водные добавки, как правило, предназначены для того, чтобы быть эффективными при нескольких категориях пожаров (класс A + класс B или даже класс A + класс B + класс F), что означает лучшую глобальную производительность и удобство использования одного огнетушителя при многих различных типах пожаров ( или пожары, связанные с материалами нескольких различных классов).

Многомасштабные огненные треугольники для лесных пожаров [ править ]

Источник