Природа огня

 Природа огня

Поговорим об огне – что это, о его свойствах и какие способы борьбы с ним существуют. Если взять по существу – то большинство обывателей не вникают в «физику процесса» и представляют огонь в виде отдельного явления.  На самом деле огонь - это химическая реакция, которая называется окислением. Изучаем далее: а что же такое окисление? Не вникая в терминологию: это химический процесс при котором происходит соединение какого-либо тела с кислородом под средством теплового воздействия. При горении выделяется инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, тепло, газы. Теперь понимаем, что для возникновения огня (окисления) нужно одновременное присутствие трех элементов: тело (горючий материал), кислород и источник тепла.

Упустим пока те горючие материалы которые в огромном количестве окружают нас: дерево, пластик, ткань и т.д. Поговорим о жидкостях: некоторые из них тоже горят даже лучше, чем твердые вещества.  Как это происходит? К примеру: в пробирке находится горючее вещество, которое соприкасается с кислородом, но реакции нет, температура окружающей среды не достаточна для запуска реакции. В пробирку добавляем другой реагент, который вступает в реакцию с первым с выделением тепла. При повышении температуры первое начинает вступать в реакцию с кислородом. Как правило при таких реакциях выделяется инфракрасное и ультрафиолетовое излучение в невидимом спектре.

Перейдем к тем веществам которые нас окружают на примере бумаги. Бумага лежит на столе перед окном, а между окном и бумагой стоит графин с водой, по сути это линза. Из окна светит солнце и попадает на графин. Каким-то образом графин фокусирует свет в интенсивный луч, он же попадает на бумагу. Результат знают все, она загорится.

Не важно каким образом начался огонь, способов и причин много, нужен какой-то первоначальный толчок, далее огонь начинает распространятся лавинообразно.

Есть такое понятие как пожарный треугольник. Смысл такого схематического изображения в том, что убирая любую из сторон треугольник «складывается», накрывая огонь. Условно говоря, «задавливает» огонь.

Соответственно существует три способа бороться с огнем, убрав тот или иной элемент.

Рассмотрим детальней эти три способа и как это работает.

Возьмём источник зажигания (тепла). На первый взгляд это самый очевидный способ,  но существуют ситуации, которые сложно предусмотреть: случай  с бумагой или,  к примеру, разряд молнии. Так же есть человеческая фактор человеческой халатности или неосторожности: брошенный окурок, не выключенная кухонная плита, неисправная электропроводка и т.д.

Рассмотрим горючие вещества. Тут, конечно, сложнее потому, что все мы пользуемся горючими материалами и отказаться от них полностью -  не представляется возможным. Но в последнее время человечество работает над тем, чтобы снизить «горючесть» материалов и достигло неплохих результатов. Применение негорючих материалов в строительстве, в быту, на производстве, огнезащитная обработка, добавление в вещества нейтральных компонентов затрудняющие возгорание дает непосредственные результаты.

Рассмотрим кислород. Тут вообще все сложно: так как кислород трудно удержать, он проникает везде и человеку он необходим. Тем не менее, существуют способы безопасного содержания кислорода и в этом направлении также есть результаты.

Космическая орбитальная станция это дорогая «игрушка», имеющая огромное количество электроники, что является непосредственной угрозой возникновения пожара с большим процентом вероятности. И тут в силу вступила человеческая находчивость. Ученые провели эксперименты и установили, что есть золотая середина – 16% кислорода. При такой величине человек остается в сознании и трудоспособен.  Имея   14% содержания - человек теряет сознание, а еще ниже - уже смертельно. С другой стороны при 16% огонь затухает и не происходит возгорания. Поэтому, содержание кислорода на космических станциях составляет ровно 16% кислорода.

Такой метод можно применять и на земле. В частности этот метод применили в музее Лувра. Это крупный музей с очень дорогими и бесценными экспонатами. Так как снижение кислорода может повлиять на состояние старинных  полотен, был проведен ряд испытаний. В малом помещении выставили несколько картин и снизили количество кислорода до 16% и наблюдали 6 месяцев. Испытание прошло успешно, картины остались в первоначальном виде, без изменений. После этого содержание кислорода снизили во всех помещениях. Конечно, в процессе было очень много подготовительных дорогостоящих работ по герметизации.

Еще один пример - системы газового пожаротушения. Они устанавливаются в помещениях с высоким риском возникновения пожара, в помещениях, где находятся материальные ценности или возможно большое скопление людей.  При возникновении пожара выпускается газ хладон, который вытесняя кислород на нижнюю отметку помещения (ближе к полу).

Система газового пожаротушения серверной

В настоящее время ведутся работы по усовершенствованию методов борьбы с огнем ну и разрабатываются новые технологии.