شناخت آتش و مقابله با حریق

اهمیت شناخت و مقابله با حریق
در گذشته آتش سوزي هاي بزرگی در دنیا اتفاق افتاده که تلفات زیادي را در بر داشته است بطور مثال : در مسکو در
سال ۱۷۵۶ میلادي پانزده هزار خانه و در نیویورك در ۱۸۳۵ میلادي کلیه خانه هاي واقع در ۱۳ هکتار زمین درآتش سـوخت ودر شیکاگو در ۱۸۷۲ تعداد ۱۷۴۵۰ واحد ساختمانی طعمه حریق گردید . در سال ۱۹۶۶ در لندن ۱۳۳۰۰ ساختمان ویران شد
 . درایران آتش سوزي جلفا در سال ۱۳۵۵ یک میلیارد خسارت به جاي گذاشت . همچنین همه روزه شاهد آتش سوزي هاي گستردهدر سطح دنیا هستیم که سبب تلفات جانی و مالی فراوان و جبران ناپذیر می شود. لذا شناخت مبانی حریق و نحوه مقابلـه بـا آن در دنیاي کنونی امري الزامی ست.

آشنایی با تعاریف کاربردي:
تعریف آتش : آتش شامل یکسري فعل و انفعالات شیمیایی است که تولید نور ـ حرارت ـ دود و گازهاي سمی می نماید.
سوختن : یک واکنش شیمیایی است بین اکسیژن و ماده سوختنی در دماي مناسب می باشد.
نکته: سوختن تنها با حضور اکسیژن اتفاق نمی افتد بلکه توسط اکسید کننده هاي بسـیار قـوي فلوئـور، کلـر نیـز ایـن عمـل رخ می دهد.
بعضی از مواد مانند آهن در شرایط عادي آنقدر کند با اکسیژن ترکیـب مـی شـوند کـه حـرارت آن نامحسـوس اسـت،
بعضی دیگر از سوختها با سرعت بیشتري انجام می شود که داراي حرارت محسوس می باشند از جمله مـی تـوان بـه گـوارش غذادر بدن اشاره کرد .
 سوختن دسته دیگري از مواد توام با آزاد سازي انرژي بیشتري است و سرعت سوختن نیـز زیـادتر ازانواع قبل است .
 در این دسته از مواد می توان نوري را که از گداختگی جسم قابل اشتعال ساطع می گردند مشاهده کرد و از این
جمله می توان به سوختن زغال هایی که در اثر سوزانیدن ناقص چوب خشک بدست می آید اشاره نمود.(سوختن با این سـرعترا احتراق می نامیم) نوعی سوختن که در آن بر اثر شدت اکسیداسیون شعله بـه وجـودمی آیـد (سـوختن بـا چنـین سـرعتی را اشتعال نامگذاري می کنیم).
نقطه ي شعله زنی ( Flash point):نقطه شعله زنی یک مایع عبارت از درجه حرارتی است که در آن مایع بخارات کافی جهت تشـکیل یـک مخلـوط قابـل اشتعال با هوا در سطوح خود تولید نماید .
(درنقطه ي شعله زنی در صـورت وجـود منبـع آتـش زنـه یـک شـعله ي لحظـه اي و موقـت ایجـاد شـده ولـی ادامـه و گسـترش نخواهد یافت.)
نقطهي شعله زنی مخصوص مایعات و جامدات تصعید شونده است.
نقطه ي آتش (Firepoint ): 
(حداقل دمایی که در آن یک مایع با سرعت کافی تولید بخار جهت ادامه ي اشتعال بنماید را نقطه ي آتـش گوینـد . نقطـه ي
آتش معمولاً چند درجه بالاتر از نقطهي شعله زنی است، قابل ذکر است حریق در مایعاتی که دماي آن ها به طـور قابـل تـوجهی کمتر از نقطهي شعله زنی است می تواند درمجاورت شعله یا منبع آتش زنه واقع گردد و گسترش یابد.
 در این شـرایط یـا منبـعآتش خود باعث گرم شدن سطح مایع شده و بدین جهت دماي آن به بالاتر از نقطهي آتش خواهد رسید.
توجه : (لازم به توضیح است که درنقطهي شعله زنی حریق دامنه نمی یابد ولی در نقطهي آتش حریق ادامه و گسترش می یابد.)
درجه حرارت اشتعال:(Temperature Ignition)
درجه حرارت اشتعال یک ماده (جامد، مایع ، گاز ) عبارتست از کمترین درجه حرارت لازم که سبب اشتعال ماده بـدون
احتیاج به یک عنصر حرارت زا (منبع آتش زنه مثل کبریت ، فندك و ۰۰۰)می شود.
حدود اشتعال یا انفجار:(limit Explosive or Flameable )
عبارت است از حداقل و حداکثر تراکم بخارها یا گاز در هوا است که اگر کمتر یا بیشـتر از آن درصـورت تمـاس بایـک
منبع آتش زنه (کبریت، فندك و هر گونه جرقه) اشتعال صورت نمی گیرد. حدوسط بین این دوحدرابراي هرنـوع سـوخت (دامنـهاشتعال) یا (دامنه انفجار) گویند. (این حدود را معمولاً بصورت درصد نشان می دهند.)
حدود اشتعال یا انفجار هر یک از گازها یابخارات قابل اشتعال در شرایط مختلف متفاوت است. هرچه شرایط دامنه اشتعال بیشتر(وسیعتر) باشـد احتمـال ایجـاد مخلـوط قابل اشتعال بیشتراست و هنگامی که سوختن گازها در محدوده معینی از دامنه اشتعال درنهایت سرعت و شدت و در یک لحظه انجام گیرد آن محدوده را دامنه انفجار گوئیم.
علل و شرایط بروز حریق:
علل و عوامل و همچنین شرایط مختلفی می توانند در بروز حریق ایفاي نقش نمایند.

مهمترین آنان عبارتند از :
۱ ـ آتش گیري مستقیم : مانند نزدیک نمودن شعله به مواد سوختنی
۲ ـ افزایش تدریجی دما: مانند افزایش دما در یک تودهي زغال سنگ یا مواد آلـی و حیـوانی کـه بـه تـدریج شـروع بـه سـوختن می کند.
۳ ـ واکنش هاي شیمیایی: واکنش هایی نظیر ترکیب آب و اسید و…می توان عامل شروع حریق باشد .
۴ـ اصطکاك
۵ ـ تمرکز نورهاي مرئی و غیرمرئی
۶ -الکتریسیته جاري و ساکن
۷ -صاعقه
۸ -انفجار ناشی از مواد منفجره
و…

عوامل مؤثر در گسترش حریق
۱ـ افزایش دسترسی حریق به اکسیژن : این عامل توسط جریان هوا امکان پذیر می گردد . همچنین در مواردي که درحین سوختن می توانند اکسیژن آزاد نمایند ، حریق گسترش بیشتري خواهد داشت.
۲ـ ثبات شیمیایی ماده ي سوختنی : هر چه ثبات ماده از نظر حالت و ترکیب شیمیایی کمتر باشد به شدت حریق می افزاید.
۳ـ سطح ماده ي سوختنی : هر چه سطح ماده ي قابل احتراق گسترده تر باشد ، شدت و سرعت حریق بیشتر میشود.
مـثلاً طبقـه بندي مواد در انبارهاي بزرگ ، منابع سوخت با سطح بزرگ و پراکندگی مواد در سطح زمین ، پوشش گیاهی و امثـال آن از ایـن جمله اند.
گسترش حریق در سطوح عمودي سریعتر از سطوح افقی است.

فازهاي حریق:
فاز اول :
شروع حریق : در این مرحله اکسیژن کافی در دسترس مـی باشـد و بیشـتر محصـولات آن CO2 و CO اسـت . حـرارت شعله دراین مرحله حدود ۱۰۰۰ درجه فارنهایت (معادل ۵۲۴ درجه سانتیگراد) می باشد. گسترش حریق در این مرحله تصـاعدي بوده و مدت زمان رسیدن به اوج حرارت کوتاه و کمتر ازنیم ساعت است.
فاز دوم :
سوختن آزاد : در این مرحله علاوه بر هواي داخل محوطهي حریق ، جریان هواي بیرون نیز به دلیل اخـتلاف حـرارت بـه داخـل آتش کشیده می شود و همین هوا به دلیل گرم شدن باعث گسترش حریق می گردد .
درجـه حـرارت در ارتفـاع و طبقـات بـالاي F 1300می رسد.
در این فاز به تدریج درصد اکسیژن کاهش یافته و به حدي می رسد که حریق بـدون شـعله مـی گـردد .
در ایـن مرحلـه تراکم گازها و ذرات در هوا بیش از حد وفشار داخل بنا بسیار بالا می باشد.
تداوم فاز دوم بسته به وسعت فضا و دسترسی به هوا و سوخت می باشد و می توانـد از یـک سـاعت تـا چنـدین روز ادامه داشته باشد.
فاز سوم :
سوختن کند: این مرحله به نام فاز آخر موسوم است و حریق آن شعله ندارد . وسعت حریق در این مرحله محدود شده و مراکزآتش تبدیل به نقاط منفصل می گردد.
حرارت در اطراف حریق حدود ۱۰۰۰fمی باشد ، که به تدریج روبه کاهش می گذارد ، نکته اي اساسـی در ایـن در این فاز تراکم و فشار زیاد گازها است.
در پایان این مرحله به تدریج مواد قابل احتراق تبدیل به زغال یا خاکستر شده و حریق نیز به تدریج سرد میگردد.

فاز برگشت شعله :

این فاز الزاما در تمام حریق ها وجود ندارد ولی اگر تراکم گازهای قابل احتراق در هوا باشد به دلیل اختلاف با هوا مجددا آتش گرفته و سبب برگشت شعله می شود که لزوما تداوم زیادی نخواهد داشت.این فاز در صورتی خطر آفرین است که منبع سوختنی جدیدی در اختیار آتش قرار گیرد.

محصولات حریق:
نور
حرا
دود
گازهاي سمی

روش هاي انتقال حرارت (Heat Transfer)
۱ـ هدایت یا رسانش (Conduction)
۲ـ جابجایی یا همرفت (Convection)
۳ـ تشعشع(Radiation)
۴ـ تماس شعله

شعله می تواند سطوح یا مواد قابل اشتعال مجاور را تحت تأثیر قرار داده و موجب گسترش آتش شود .

ماهیت حریق:

۱ـ سوخت : کلیه موادسوختی که روي کره زمین

۳ـ اکسیژن: یکی از عوامل لازم جهت بوجود آوردن واکنش سوختن می باشدو هوا تشکیل شـده از تقریبـاً ۲۱ %اکسـیژن و ۷۸ % نیتروژن و ۱ %گازهاي خنثی

۴ـ واکنش هاي زنجیره ای(مرحله ای):با از هم پاشیدن مولکول هاي پایدارماده  قابـل اشـتعال و پدیـدار گشـتن مولکـول هـاي واکنش دهنده و عوامل فعالی که اکثراً اتمهاي رادیکالهاي آزادهستندآغاز می شود رادیکال هـاي بوجودآمـده پـس ازترکیـب بـا مولکول هاي واکنش دهنده فراورده ها و کانونهاي فعال دیگري می سازند به همین طریق واکنش ادامـه مـی یابـد تـا در انتهـاي زنجیره که در اثر پیدایش کانون هاي کم فعال مولوکول های پایدار که همان محصولات احتراق هستند پدید می آید.