Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества.. Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества,. Лекция Отводимое время 1 (ч.) Цель занятия закрепление умений и навыков личного состава при тушении пожаров. Место проведения учебный класс Учебные пособия
 Скачать 72 Kb.
|
|
УТВЕРЖДАЮ Начальник 130 ПСЧ 4 ПСО ФПС ГПС ГУ МЧС России по ХМАО- Югре майор внутренней службы ____________М.Э. Чопурян «____»_____________2021 г. ПЛАН-КОНСПЕКТпроведения занятий с группой лиц 130 ПСЧ 4 ПСО Тема занятия : «Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества. Процесс горения. Условия его возникновения и прекращения. Самовоспламенения и самовозгорание. Температура вспышки и воспламенения. Особенности горения ЛВЖ и ГЖ. Взрывы. Взрывчатые свойства смесей горючих газов, паров и пылей с воздухов». Вид занятия: классно-групповое/лекция Отводимое время: 1 (ч.) Цель занятия: закрепление умений и навыков личного состава при тушении пожаров. Место проведения: учебный класс Учебные пособия и литература: Приказ Минтруда России от 11 декабря 2020 года № 881н «Об утверждении правил по охране труда в подразделениях пожарной охраны», Учебник - «Пожарная тактика». 2. Развернутый план занятия: Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества. 1.ПОНЯТИЕ ПОЖАРА: Пожар представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий помимо горения явления газо и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве. Эти явления взаимосвязаны и характеризуются параметрами пожара: скоростью выгорания, температурой и т.д. и определяются рядом условий, многие из которых носят случайный характер. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПОЖАРА: Основные явления, сопровождающие пожар- это процессы горения, газо и теплообмена. Основными условиями горения являются: наличие горючего вещества, поступление окислителя в зону химических реакций и непрерывное выделение тепла, необходимого для поддержания горения. К основным факторам, характеризующим возможное развитие процесса горение на пожаре, относятся: пожарная нагрузка, массовая скорость выгорания, линейная скорость распространения пламени по поверхности горящих материалов, интенсивность выделения тепла, температура пламени др. Под пожарной нагрузкой понимают количество теплоты, отнесенное к единице поверхности пола, которое может выделиться в помещении или здании при пожаре. Расчетная пожарная нагрузка для зданий и сооружений или их частей учитывает влияние ряда факторов, характеризующих горючие вещества и материалы, геометрические размеры зданий или их частей. Пожарную нагрузку и расчетную пожарную нагрузку допускается также определять в кг/м2. Расчетная пожарная нагрузка характеризуется продолжительностью пожара (чем больше нагрузка, тем продолжительнее пожар). Под скоростью выгорания понимают потерю массы материала (вещества) в единицу времени при горении. Процесс термического разложения сопровождается уменьшением массы вещества и материалов, которая в расчете на единицу времени и единицу площади горения квалифицируется как массовая скорость выгорания, кг/(м2 с). Массовая скорость выгорания зависит от агрегатного состояния горючего вещества или материала, начальной температуры и других условий. Массовая скорость выгорания горючих и легковоспламеняющихся жидкостей определяется интенсивностью их испарения. Массовая скорость выгорания твердых веществ зависит от вида горючего, его размеров величины свободной поверхности и ориентации по отношению к месту горения; температуры пожара и интенсивности газообмена. Линейная скорость распространения горения представляет собой физическую величину, характеризуемую поступательным движением фронта пламени в данном направлении в единицу времени. Она зависит от вида и природы горючих веществ и материалов, от начальной температуры, способности горючего к воспламенению, интенсивности газообмена на пожаре, плотности теплового потока на поверхности веществ и материалов и других факторов. Одним из главных параметров, характеризующих процесс горения, является интенсивность выделения тепла на пожаре. Это величина равная по значению теплу, выделяющемуся на пожаре за единицу времени. Она определяется массовой скоростью выгорания веществ и материалов и их теплового содержания. При пожаре выделяются газообразные, жидкие и твердые вещества. Их называют продуктами горения, т.е. веществами, образовавшимися в результате горения. Они распространяются в газовой среде и создают задымление. Дым- это дисперсная система из продуктов горения и воздуха, состоящая из газов, паров и раскаленных частиц. Объем выделившегося дыма, его плотность и токсичность зависят от свойств горящего материала и от условий протекания процесса горения. Под дымообразованием на пожаре принимают количество дыма, м3/с, выделяемого со всей площади пожара. Газовый обмен на пожаре – это движение газообразных масс, вызванное выделением тепла при горении. При нагревании газов их плотность уменьшается, и они вытесняются более плотными слоями холодного атмосферного воздуха и поднимаются вверх. Одним из главных процессов, происходящих на пожаре, являются процессы теплообмена. Выделяющееся тепло при горении, во-первых, усложняет обстановку на пожаре, во-вторых, является одной из причин развития пожара. Кроме того, нагрев продуктов горения вызывает движение газовых потоков и все вытекающие из этого последствия (задымление помещений и территории, расположенных около зоны горения и др.). Сколько тепла выделяется в зоне химической реакции горения, столько его и отводится от неё. Тепло, передаваемое во внешнюю среду, способствует распространению пожара, вызывает повышение температуры, деформацию конструкций и т.д. Пространство, в котором развивается пожар, условно подразделяются на три зоны: горения, теплового воздействия и зона задымления. Зоной горения называется часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения или испарения горючих веществ и материалов (твердых, жидких, газов, паров) в объеме диффузионного факела пламени. Горение может быть пламенным (гомогенным) и беспламенным (гетерогенным). В процессе развития пожара различают три стадии: начальную, основную (развитую) и конечную. Эти стадии характерны для всех пожаров независимо оттого, где произошел пожар: на открытом пространстве или в помещении. Начальной стадии соответствует развитие пожара от источника зажигания до момента, когда помещение будет полностью охвачено пламенем. На этой стадии происходит нарастание температуры в помещении и снижение плотности газов в нём. Горение поддерживается кислородом воздуха, находящимся в помещении, концентрация которого постепенно снижается. Если помещение достаточно изолировано от окружающей среды, то развитие горения в нем может замедлиться или прекратиться вообще. В зависимости от объема помещения, степени его герметизации и распределения пожарной нагрузки начальная стадия пожара продолжается 5-40 мин. (иногда и до нескольких часов). Однако опасные для человека условия возникают уже через 1-6 мин. Основной стадии развития пожара в помещении соответствует повышение среднеобъемной температуры до максимума. На этой стадии сгорает 80-90 % объемной массы горючих веществ и материалов, температура и плотность газов в помещении изменяется во времени незначительно. На конечной стадии пожара завершается процесс горения и постепенно снижается температура. Количество уходящих газов становится меньше, чем количество поступающего воздуха. ГАЗООБМЕН НА ПОЖАРЕ: Управление газовыми потоками при тушении пожара является важным оперативно-тактическим действием, выполняемым с целью создания условий, способствующих успешному тушению пожара и проведению спасательных работ. Чтобы успешно бороться с пожарами, личный состав должен знать способы управления газовыми потоками на пожаре. Первым можно назвать усиление естественного воздухообмена в здании, что можно достичь изменением площадей приточных и вытяжных проёмов, т.е. открывая или закрывая существующие в здании окна, двери, проделывая отверстия в ограждающих конструкциях. Однако не следует забывать, что площади приточных и вытяжных проёмов в помещении должны находиться в определенном отношении. Рекомендуется, чтобы площадь вытяжных отверстий была больше площади приточных. В боевой обстановке это достигается путем вскрытия или перекрытия соответствующих проёмов, вскрытия дополнительных отверстий в ограждающих конструкциях помещения. Вторым способом является применение принудительной вентиляции с использованием пожарных дымососов (вентиляторов). Применение передвижных дымососов возможно в различных вариантах на пожарах: на нагнетание свежего воздуха в горящее помещение; на удаление продуктов сгорания из горящего помещения; комбинированное использование дымососов, т.е. использование части из них на нагнетание воздуха, а части - на удаление дыма из него. Третий способ заключается в применении личным составом соответствующих огнетушащих веществ. Например, изменение направления движения газообразных масс при пожарах в помещениях можно достигнуть путём создания преград для распространения дыма из воздушно-механической пены средней и высокой кратности. Пена эффективно применяется и для вытеснения дыма из помещения. ПРЕКРАЩЕНИЕ ГОРЕНИЯ НА ПОЖАРЕ: Для рассмотрения вопросов о прекращении горения на пожарах, большое внимание заслуживают параметры и условия, за границами которых горение не может протекать. Прежде всего, сюда следует отнести: концентрационные пределы распространения пламени, температурные пределы и ряд других параметров. Процессы горения не могут протекать вне значений указанных параметров, т.е. процессы горения либо не возникают, а если они существовали, то прекратятся. На основе этих параметров можно сформулировать основные направления и способы прекращения горения: Основой является снижение температуры зоны горения до значений ниже температуры потухания. Достигнуть этого можно на основе четырех известных принципов прекращения горения: -охлаждения реагирующих веществ; -изоляцией реагирующих веществ от зоны горения; -разбавление реагирующих веществ до негорючих концентраций или концентраций, не поддерживающих горение; -химического торможения реакции горения. Для этих целей применяются различные огнетушащие вещества. Процесс горения. Условия его возникновения и прекращения. Процесс горения – быстро протекающие химические реакции окисления и физические явления, без которых горение невозможно, сопровождающиеся выделением тепла и свечением раскалённых продуктов горения с образованием пламени. Условия горения: • наличие горючего вещества; • поступление окислителя в зону химических реакций; • непрерывное выделение тепла, необходимого для поддержания горения. Пожар развивается на определённой площади или в объёме и может быть условно разделён на три зоны, не имеющих, однако, чётких границ: горения, теплового воздействия и задымления. Зона горения. Зоной горения называется часть пространства, в котором происходит подготовка горючих веществ к горению (подогрев, испарение, разложение) и их горение. Она включает в себя объём паров и газов, ограниченный собственно зоной горения и поверхностью горящих веществ, с которой пары и газы поступают в объём зоны горения. При беспламенном горении и тлении, например, хлопка, кокса, войлока, торфа и других твёрдых горючих веществ и материалов, зона горения совпадает с поверхностью горения. Иногда зона горения ограничивается конструктивными элементами – стенами здания, стенками резервуаров, аппаратов и т.д. Характерные случаи пожаров и зоны горения на них показаны на рис. 1. Зона горения является теплогенератором на пожаре, так как именно здесь выделяется всё тепло и развивается самая высокая температура. Однако процесс тепловыделения происходит не во всей зоне, а во фронте горения, и здесь же развиваются максимальные температуры. Внутри факела пламени температура значительно ниже, а у поверхности горючего материала ещё ниже. Она близка к температуре разложения для твёрдых горючих веществ и материалов и к температуре кипения жидкости для ЛВЖ и ГЖ. Схемы распределения температур в факеле пламени при горении газообразных, жидких и твёрдых веществ Самовоспламенение и самовозгорание Сущность процесса самовоспламенения и самовозгорания одинакова, т.к. в их основе лежит окислительно-восстановительный процесс между ГВ и О начинающийся самопроизвольно без воздействия источника зажигания. Отличие состоит в том, что процесс самовоспламенения происходит в экстремальных условиях при высокой температуре окружающей среды, а процесс самовозгорания происходит при обычных нормальных условиях. (См. приложение 2) Самовозгорание – сложный физико-химический процесс который возможен в случае разогрева ГВ под воздействием высокой температуры окружающей среды до своей температуры самовоспламенения. (Тсвп). Тсвп – это минимальная температура при которой происходит самопроизвольное ускорение экзотермических процессов, заканчивающихся возникновением пламенного горения. У каждого горючего вещества Тсвп своя и как правило превышает 3000С и может изменяться в зависимости от объема, формы, давления окружающей среды и концентрации. Температура вспышки и воспламенения ЛВЖ и ГЖ Температура вспышки (tвсп) – минимальная температура вещества при котором над его поверхностью образуются пары или газы способные вспыхивать при наличии источника зажигания, но скорость их образования недостаточна для возникновения устойчивого горения. Температуру вспышки (tвсп) необходимо знать для: - для определения класса жидкости ЛВЖ tвсп < 610С ГЖ tвсп > 610С для определения категории помещений по взрывопожарной опасности ЛВЖ категория «А» tвсп < 280С ЛВЖ категория «Б» 280С <tвсп< 610С ГЖ категория «В» tвсп > 610С Температура воспламенения (tвоспл) – минимальная температура горючего вещества при которой с его поверхности выделяются пары или газы с такой скорость, что способны после их зажигания поддерживать устойчивое горение. Температура воспламенения рассчитывается математическим путем по формуле: ЛВЖ tвоспл=tвсп + ( 1 … 50С) ГЖ tвоспл=tвсп + ( 30 … 350С) Взрывы. Взрывчатые свойства смесей горючих газов, паров и пылей с воздухов. ПЫЛЬ – дисперсная система, состоящая из дисперсной фазы и дисперсной среды. ДИСПЕРСНАЯ СРЕДА – газовая среда в которой находятся твердые частицы. ДИСПЕРСНАЯ ФАЗА – мельчайшие твердые частицы размером < 850 мкм, полученных из различных материалов. Пыль может находится в двух состояниях: Во взвешенном состоянии (аэрозоль) В осевшем состоянии (аэрогель) Свойства пылей: дисперсность(степень измельченности твердых частичек) адсорбция(способность пыли поглощать окружающие газы) электризация(способность пыли поглощать своей поверхностью статическое электричество) химическая активность(способность вступать в химическую реакцию с окружающими веществами) Пыль, находящаяся в состоянии аэрогеля будет гореть подобно горению твердых веществ. Однако, горение пылей в состоянии аэрогеля не может быть продолжительным поскольку сразу после воспламенения, пыль из состояния аэрогеля перейдет в состояние аэрозоля и ее горение будет протекать подобно горению газов. Все показатели пожарной опасности регламентируются НПБ 12.1.044 – 89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» НКПВ (нижний концентрационный предел воспламенения)и ВКПВ (верхний концентрационный предел воспламенения) –это минимальное и максимальное содержание горючего в смеси (ГВ + О), при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Данные показатели определяют для газов, паров и пылей в состоянии аэрозоля. БО (безопасная концентрация) – содержание горючего в смеси (ГВ + О) при котором не будет происходить горение. ВПО (взрывопожароопасная концентрация) – самая опасная концентрация, содержание горючего в смеси (ГВ + О), при котором будет происходить распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Возможно кинетическое горение (взрыв). ПО (пожароопасная концентрация) – перенасыщенная смесь, содержание горючего в смеси (ГВ + О), при котором будет происходить распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Возможно только пламенное горение. Значения находящиеся в промежутке между НКПВ и ВКПВ представляют самую опасную концентрацию. При данной концентрации горючего и окислителя способно вызвать наиболее сильное горение или привести к детонации горючей смеси (кинетическое горение). При возникновении кинетического горения возникнет наибольшее давление взрыва. Для жидкостей так же рассчитывается НТПРП и ВТПРП (нижний и верхний температурный предел распространения пламени). ТПРП (температурный предел распространения пламени) – температура вещества при котором его насыщенный пар образует в конкретной окислительной среде, концентрации соответственно равные верхнему или нижнему концентрационному пределу воспламенения ТПРП необходимо знать для: - для сравнительной оценки пожарной опасности жидкостей находящихся в замкнутом объеме (чем больше область распространения пламени тем выше пожарная опасность вещества) - для расчета взрывобезопасного режима работы технологических аппаратов, внутри которых находится жидкость Заключительная часть приведение учебных объектов (мест занятия) в исходное состояние; построение караула по отделениям, подведение итогов; частный (по отдельным учебным вопросам) и общий (по всему занятию) разбор; Пособия и оборудование, используемые на занятии: учебник «Пожарная тактика» В.В. Теребнев, А.В. Подгрушный. «___»___________2021 г. Руководитель занятия_______________________________ (фамилия, и.о.) (дата, подпись) Руководитель занятия_______________________________ (фамилия, и.о.) (дата, подпись) Руководитель занятия_______________________________ (фамилия, и.о.) (дата, подпись) Руководитель занятия_______________________________ (фамилия, и.о.) (дата, подпись) |