Вопрос 56

Как определить ущерб,нанесённый лесным пожаром:древостою,молоднякам, ресурсам побочного пользования,имуществу,окруж среде?

41. Какие виды воздействия на огонь оказывают огне гасящие вещества?

14.Весь ли углерод при горении лгм окисляется до сравнительно безвредного для человека со2?

Горение есть реакция соединения углерода и водорода с кислородом, с образованием водяного пара, углекислого газа и выделением энергии. Лесные горючие материалы имеют теплотворную способность в 2-3 раза более низкую, чем углеводороды (бензин). Это объясняется тем, что ЛГМ содержат много кислорода, т.е. уже значительно окислены. Смола сосны содержит мало кислорода, поэтому ее наличие на стволах деревьев повышает теплотворную способность древесины. Древесина теряет свой цвет и обугливается при темп. Свыше 200-250⁰С. Тот же результат получится и при длительном нагреве при более низкой темпер. (более 120⁰С) При темп. Свыше 300⁰С начинается быстрое физическое разрушение древесины.При горении реальных ЛГМ , а не абсолютно сухих , тепла выделяется меньше, поскольку часть тепла расходуется на испарение воды, часть уносится с дымом(недожог). С увеличением влажности ЛГМ , сокращается выход азота и углекислого газа и возрастает выход водяного пара. Химический недожог означает неполное сгорание углерода, часть его уносится горячим воздухом в виде твердых мелких частиц- сажи. Обычно не сгорает 10-20 % углерода ЛГМ. На эту же величину уменьшается практическая теплотворная способность.

Горение — сложный физико-химический процесс превращения компонентов горючей смеси в продукты сгорания с выделением теплового излучения, света и лучистой энергии. Приближенно можно описать природу горения как бурно идущее окисление.

Горение может начаться самопроизвольно в результате самовоспламенения либо быть инициированным зажиганием. Для возникновения горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и импульса. Импульсом может быть открытый огонь, искра (электрическая, статическая или от удара металлических предметов, молния, нагрев вещества выше температуры его самовоспламенения и др.).

Горючие вещества бывают в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном (возможно и 4-ое состояние вещества - плазма).

При горении твердых материалов горючее вещество и воздух не перемешаны, имеют поверхность раздела, и горение протекает в так называемом диффузионном режиме, т.е. скорость реакции определяется скоростью подвода и отвода продуктов реакции.

Горение бурно протекает в чистом кислороде и прекращается при содержании его в воздухе менее 14 - 15%. Источники воспламенения могут быть открытые (пламя, накаленные предметы, световое излучение, искры) и скрытые, нагревающие горючее вещество до температуры самовоспламенения (тепло химических реакций, микробиологических процессов и т.д.)Частные случаи горения: взрыв, вспышка, воспламенение, самовоспламенение, самовозгорание.

Взрыв — это быстрое преобразование вещества с выделением энергии и образованием сжатых газов, производящих работу; взрывы происходят от удара, взрыва другого вещества, трения, электрической искры, разогревания; взрываются воздушные смеси паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (ЛВЖ и ГЖ), некоторых газов (например, аммиака) и горючих веществ с большой удельной поверхностью.

Вспышка — это быстрое сгорание горючей смеси без образования сжатых газов; вспыхивает не само вещество, а пары или газы, выделяющиеся при нагревании.

Воспламенение горючего вещества (паров или газов) — происходит от источника зажигания с развитием горения.

  Процесс горения твердых горючих материалов возникает только в том случае, если достаточной толщины слой горючего материала прогреется до определенной температуры, обеспечивающей образование газообразной горючей смеси продуктов распада твердых горючих материалов с воздухом, и температура поверхностного слоя будет выше температуры воспламенения (поджигания) этой газообразной горючей смеси.

Воспламенение древесины при наличии открытого пламени происходит при t = 250 - 300°, самовозгорание древесины при t=350 - 400°. Однако температура самовоспламенения снижается до t = 150 - 160°, если нагрев древесины производится длительно (например, возле постоянно действующих печей и дымоходов, от стеклянной линзы и др.).

Процесс воспламенения и горения древесины можно разделить на три фазы: подготовку, пламенное горение и тление. Сначала древесина должна быть нагрета до температуры воспламенения; при этом начинается ее разложение с выделением летучих составных частей. Затем наступает бурное выделение горючих газов, их воспламенение и выделение большого количества тепла. Процесс заканчивается тлением угля, для которого необходим приток воздуха извне, чему способствует пористость материала. Например, лиственные породы, имеющие крупные поры сосудов, хорошо тлеют, тогда как хвойные тлеют плохо. Устойчиво тлеют опилки.

Растительные (древесные и травянистые) материалы, способные воспламеняться от источников высоких температур, подразделяются на 3 группы:

-легковоспламеняющиеся и быстрогорящие (сухая трава, опавшие листья, хвоя, мелкие ветки, сучья, некоторые кустарнички, самосев и др.), которые способствуют быстрому распространению огня и служат воспламенителями для медленновоспламеняющихся материалов;

-медленновоспламеняющиеся и медленногорящие лесные горючие материалы (валежник, пни, сухостой, нижние слои лесной подстилки, кустарники и деревья), способствующие усилению и развитию горения;

-травянистые растения и мхи, которые вследствие высокого содержания влаги сдерживают распространение горения.

Процесс загорания и горения лесных горючих материалов последовательно проходит следующие фазы:

-предварительный нагрев и подсушивание с выделением водяных паров (120 °С);

-высыхание, загорание и горение с выделением горючих газов, кислот, смол (260 °С);

-воспламенение газов (315-425 °С) и пламенное горение с выделением дыма, углекислого газа, водяных паров и несгоревших газов (650-1095 °С);

-обугливание и горение углей до полного сгорания лесных горючих материалов.