Пожарный треугольник

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»

Горение — это процесс окисления горючего материала, происходящий с выделением:

• тепла;
• света;
• углекислого газа;
• воды;
• других продуктов окисления (окислы, молекулы органических веществ).

При полном сгорании топлива образуются только газообразные продукты. При неполном сгорании остаются угли, пепел, сажа.

«Пожарный треугольник» концентрирует в себе 3 условия возникновения и самопроизвольного распространения огня. Это:

• кислород;
• тепло;
• топливо.

Эта модель объединяет в единую систему факторы, необходимые для существования пожара. Кислород — это основной окислитель, из атмосферы, способный породить пожар. Тепло — это повышенная температура, которая является фактором возгорания материала. Под топливом понимается любой материал, способный гореть, т. е. окисляться при доступе кислорода и высокой температуре среды. Гореть в таких условиях может только органика, т. е. высокомолекулярные соединения углерода и водорода.

Таким образом, с каждой стороны треугольника горения обычно в качестве фактора представлены условия не только распространения пожара, но и возникновения огня.

Элементы треугольника

Эта простая модель должна рассматриваться не только в статике, но и динамике. Горение и пожар, несмотря на разное содержание этих понятий, представляют собой процесс с постоянно меняющимися параметрами.

«Треугольник горения» показывает единство и неизменность факторов, несмотря на постоянно меняющиеся параметры. Всегда для возгорания, горения и пожара необходимы три элемента — горючее вещество, которое является базисом процесса, окислитель (вещество, определяющее ход химической реакции) и температура (условие скорости процесса).

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.

В теплой и влажной среде микроорганизмы активизирую свою деятельность. Это приводит к повышению температуры. Однако после того как температура поднимается до +50…+60°C, бактерии и грибы теряют активность от перегрева. В результате температура снижается, не достигая величины, необходимой для возгорания.

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.

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.

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.

Основы пожаротушения

«Пожарный треугольник» является основой для формирования тактики и стратегии пожаротушения. Все приемы современных огнеборцев основаны на том, чтобы оказывать влияние на тот или иной фактор пожара. Заливание огня водой воздействует сразу на 2 фактора — снижает температуру объекта и затрудняет доставку кислорода к горючему материалу.

Потушить горящий небольшой объект можно сбиванием пламени или его закрыванием чем-нибудь, что может создать изоляцию между горящей органикой и воздухом. Например, одеяло, наброшенное на горящую одежду человека, препятствует проникновению кислорода к объекту горения. Поскольку от пламени исходит преимущественно углекислый газ и пары воды, то горение прекращается из-за отсутствия кислорода.

Таким образом, «треугольник» — модель, позволяющая постоянно сопоставлять параметры факторов пожаров. Учитывать эти факторы в их динамике необходимо не только для эффективной организации борьбы с пожарами. Это необходимо делать и при совершенствовании технических средств пожаротушения.