ведение. Введение. Основными условиями горениями являются
 Скачать 47.64 Kb.
|
|
Введение. Горение- сложный физико-химический процесс, представляющий собой окислительно-восстановительную реакцию, протекающую с большой скоростью с выделением большого количества тепла и излучением света. Процесс горения на пожаре горючих веществ и материалов представляет собой быстро протекающие химические реакции окисления и физические явления, без которых горение невозможно, сопровождающиеся выделением тепла и свечением раскалённых продуктов горения с образованием ламинарного или турбулентно диффузонного пламени. Основными условиями горениями являются: наличие горючего вещества; поступление окислителя в зону химических реакций; непрерывное выделение тепла, необходимого для поддержания горения. Все существующие виды горения рассматриваются по парно. Виды горения: гомогенное горение (ГВ и О находится в одинаковых агрегатных состояниях) гетерогенное горение (ГВ и О находятся в разных агрегатных состояниях) кинетическое горение (ГВ и О уже готовы к горению до его возникновения и времени на их контакт не требуется. Горение как правило сопровождается взрывом) диффузионное горение (ГВ и О уже готовы к горению до его возникновения, необходимо время на контакт ГВ и О) ламинарное горение (спокойное горение) турбулентное горение (не спокойное горение) полное горение (ГВ сгорает полностью с образованием не токсичных продуктов горения CO2,SO2,H2O) не полное горение (ГВ сгорает не полностью с образование токсичных продуктов горения CO,SO,NO. Признаком не полного горения является наличие дыма.) пламенное горение (ГВ сгорает с образованием пламени) беспламенное горение (тление) Возникновение и распространение процесса горения по веществам и материалам происходит не сразу, а постепенно. Источник горения воздействует на горячее вещество, вызывает его нагревание, при этом в большей мере нагревается поверхностный слой, происходит активация поверхности, деструкация и испарение вещества, материала вследствие термических и физических процессов, образование аэрозольных смесей, состоящих из газообразных продуктов реакции и твёрдых частиц исходного вещества. Образовавшиеся газообразные продукты способны к дальнейшему экзотермическому превращению, а развитая поверхность прогретых твёрдых частиц горючего материала способствует интенсивности процесса его разложения. Концентрация паров, газообразных продуктов деструкции испарения (для жидкостей) достигает критических значений, происходит воспламенение газообразных продуктов и твёрдых частиц вещества, материала. Горение этих продуктов приводит к выделению тепла, повышению температуры поверхности и увеличению концентрации горючих продуктов термического разложения. Тогда под воздействием тепла, выделяющегося в зоне горения, происходит разогрев, деструкция, испарение и воспламенение следующих участков горючих веществ и материалов. К основным факторам, характеризующим возможное развитие процесса горения на пожаре, относятся: пожарная нагрузка, массовая скорость выгорания, линейная скорость распространения пламени по поверхности горящих материалов, интенсивность выделения тепла, температура пламени и др. Условия прекращения горения. При горении в зоне реакции выделяется теплота Q. Часть её передаётся внутрь зоны горения Qг, часть – в окружающую среду Qср. Qг расходуется на нагреве горючей системы и способствует продолжению процесса горения. В окружающей среде тепловые потоки воздействуют на горючие материалы, конструкции и при определённых условиях могут вызывать их деформацию. При установившемся горении в зоне реакции существует тепловое равновесие: Q= Qг+Qср,кДж Каждому тепловому равновесию соответствует определённая температура горения Тг, или теплового равновесия. При этом скорость тепловыделения равна скорости теплоотдачи. Эта температура не является постоянной и меняется с изменением скоростей тепловыделения и теплоотдачи. Задача подразделений пожарной охраны состоит в том, чтобы конкретными действиями добиваться такого понижения температуры в зоне реакции, при которой горение прекратится. Абсолютный предел такой температуры называется температурой потухания. В процессе тушения пожара условия прекращения горения создаются: Охлаждением зоны горения или горящего вещества; Изоляцией зоны горения или горящего вещества; Разбавлением реагирующих веществ; Химическим торможением реакции горения. На практике чаще всего используют сочетание приведённых принципов, среди которых один является в ликвидации горения – доминирующим, а остальные способствующими. Вид и характер выполнения боевых действий в определённой последовательности направленных на прекращение горения, называют способом тушения пожара. По принципу прекращения горения способы тушения пожаров делятся на 4 группы: 1 способы, основанные на принципе охлаждения зоны горения или горящего вещества; 2 способы, основанные на принципе изоляции реагирующих веществ от зоны горения; 3 способы, основанные на принципе разбавления реагирующих веществ; 4 способы, основанные на принципе химического торможения реакции горения. Способы охлаждения: сплошными струями воды, распылёнными, перемешиванием горючих веществ. Способы разбавления: струями тонко распылённой воды, газоводяными струями АГВТ, разбавлением горючей жидкости водой, разбавлением негорючими парами и газами. Способы изоляции: слоем пены, слоем продуктов взрыва взрывчатых веществ, созданием разрыва в горючем веществе, слоем огнетушащего порошка, огнезащитными полосами. Способы химического торможения реакции: огнетушащим порошком, галоидоуглеводородами. Приемы тушения – это действия личного состава подразделения на конкретном этапе применения средств тушения с целью создания условий прекращения горения. Группы приёмов: подача огнетушащих средств на горящие или защищаемые поверхности; подача огнетушащих средств по объёму (объёмное тушение); удаление горючих веществ и материалов с путей распространения пожара; создание искусственных преград на путях распространения горения. Огнетушащие средства классифицируются по доминирующему принципу прекращения горения по группам: охлаждающего, изолирующего, разбавляющего и ингибирующего действия. Огнетушащие средства охлаждения: вода, раствор воды со смачиванием, твёрдый диоксид углерода (в снегообразном виде), водные растворы солей. Огнетушащие средства изоляции: химическая и воздушно-механическая огнетушащие пены; огнетушащие порошковые составы; ПС, ПСБ-3, СИ-2, П-1А; негорючие сыпучие вещества (песок, шлак, флюсы, графит…), листовые материалы (покрывала, щиты…) Огнетушащие средства разбавления: инертные газы (СО2, N2, Ar); дымовые газы; водяной пар; тонко распыленная вода; газо-водяные смеси; продукты взрыва; летучие ингибиторы, образующиеся при разложении галоиндоуглеводородов. Огнетушащие средства химического торможения реакции: галоиндоуглеводороды; бромистый этил, хладоны 114В2 (тетрафтордибромэтан) и 13В1 (трифторбромметан); составы на основе галоидоуглеводородов: 3, 5, 4НД, 7, БМ, БФ-1, БФ-2; водобромэтиловые растворы (эмульсии), огнетушащие порошковые составы. В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие принципы прекращения горения: Изоляция очага горения от воздуха или снижение путём разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение; Охлаждение очага горения ниже определённых температур; Интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени; Механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа и воды; Создание условий огнепреграждения. Вода ВОДА имеет хорошие охлаждающие свойства: удельная теплоёмкость С=4, 19 кДж*град, высокая теплота парообразования (2236 кДж/кг). Превращаясь в пар вода разбавляет реагирующие вещества (1л H2O – 1700 л. Пара). Довольно низкая теплопроводность способствует созданию на поверхности горящего материала надёжной тепловой изоляции. Значительная термическая стойкость воды (разлагается на H2 и O2 при температуре 1700 градусов Цельсия) способствует тушению твёрдых материалов. Способность растворять некоторые жидкости (спирты, ацетон, альдегиды, органические кислоты) позволяет разбавлять их до негорючих концентраций. Вода растворяет некоторые пары и газы, поглощает аэрозоли. Вода доступна, экономически целесообразна, инертна по отношению к большинству веществ и материалов, имеет незначительную вязкость и несжимаемость. Отрицательные свойства воды: электропроводна, имеет большую плотность (не применяется для тушения нефтепродуктов как основное огнетушащее средство), способна вступать в реакцию с некоторыми материалами и бурно реагировать с ними (азит свинца взрывается при увеличении влажности до 30%; калий, кальций, натрий, рубидий, цезий реагируют с водой с выделением водорода, возможен взрыв, при подаче компактных струй в битум, происходит выброс, усиливается горение); имеет довольно высокую температуру замерзания и высокое поверхностное натяжение -72, 8*103 Дж/м2. Огнетушащая способность воды обуславливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, то есть срывом пламени. Охлаждающее действие воды определяется значительными величинами ее теплоемкости и теплоты парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обуславливается тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды. Наряду с этим вода обладает свойствами, ограничивающими область ее применения. Так, при тушении вододй нефтепродукты и многие другие горючие жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому вода может оказаться малоэффективной при их тушении. Огнетушащий эффект при тушении водой в таких случаях может быть повышен путем подачи ее в распыленном состоянии. Вода, содержащая различные соли и поданная компактной струей, обладает значительной электропроводностью, и поэтому ее нельзя применять для тушения пожаров объектов, оборудование которых находится под напряжением. Тушение пожаров водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами (ручными и лафетными). Для подачи воды в эти установки используют устраиваемые на промышленных предприятиях и в населенных пунктах водопроводы. Для того, чтобы обеспечить тушение пожара в начальной стадии его возникновения, в большинстве производственных и общественных зданий на внутренней водопроводной сети устраивают внутренние пожарные краны. По способу создания давления воды пожарные водопроводы подразделяют на водопроводы высокого и низкого давления. Пожарные водопроводы высокого давления устраивают таким образом, чтобы давление в водопроводе постоянно было достаточным для непосредственной подачи воды от гидрантов или стационарных лафетных стволов к месту пожара. Из водопроводов низкого давления передвижные пожарные автонасосы или мотопомпы забирают воду через пожарные гидранты и подают ее под необходимым давлением к месту пожара. К установками водяного пожаротушения относят спринклерные и дренчерные установки. Они представляют собой разветвленную, заполненую водой систему труб, оборудованную специальными головками. В случае пожара система реагирует (по-разному, в зависимости от типа) и орошает конструкции помещения и оборудования в зоне действия головок. Вода со смачивателем. Снижено поверхностное натяжение (до 36,4*103Дж/м2). Хорошая проникающая способность (при тушении волокнистых материалов, торфа, сажи...). Позволяет уменьшить расход воды на 30-50%. Виды и концентрация смачивателя в воде: ДБ – 0,2...0,25%; Сульфанол НП - 1, НП5 – 0,3...0,5; Сульфанол Б – 1,5...2%; Эмульгатор ОП - 4 – 1,95...2,1%; Пенообразователь ПО-1 – 3,5...4%; ПО-1Д – 6...6,5% Тонко распыленная вода (размер капель менее 100мк), получается в Стволах - распылителях (специальных), гидротрансформаторах при высоком давлении (200...3м). Струи орошают значительную поверхность, обладают повышенным охлаждающим эффектом, хорошо разбавляет горючую среду, осаждает дым, снижает температуру. Меньше проливается воды. Кроме ТГМ тушат нефтепродукты. Применяют для защитных действий. Вещества и материалы, при тушении которых опасно применять воду и другие огнетушащие средства на основе воды
Пена. Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Огнетушащие свойства пены определяют ее кратностью - отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью, дисперсностью и вязкостью. На эти свойства пены помимо ее физико - химических свойств оказывают влияне природа горючего вещества, условия протекания пожара и подачи пены. В зависимости от способа и условий получения огнетушащие пены делят на химические и воздушно - механические. Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразующего вещества и представляет собой концентрированную эмульсию двуокиси углерода в водном растворе минеральных солей, содержащем пенообразующее вещество. Применение химической пены в связи с высокой стоимостью и сложностью организации пожаротушения сокращается. Пеногенерирующая аппаратура включает воздушно - пенные стволы для получения низкократной пены, генераторы пены и пенные оросители для получения среднекратной пены. Газы. При тушении пожаров инертными газообразными разбавители используют двуокись углерода, азот, дымовые или отработавшие газы, пар, а также аргон и другие газы. Огнетушащие действие названных составов заключается в разбавлении воздуха и снижении в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Огнетушащий эффект при разбавлении указанными газами обуславливается потерями теплоты на нагревание разбавителей и снижением теплового эффекта реакции. Особое место среди огнетушащих составов занимает двуокись углерода (углекислый газ), которую применяют для тушения складов легко воспламеняющихся жидкостей, аккумуляторных станций, сушильных печей, стендов для испытания электродвигателей и т.д. Следует помнить, однако, что двуокись углерода нельзя применять для тушения веществ, в состав молекул которых входит кислород, щелочных и щелочноземельных метталов, а также тлеющих материалов. Для тушения этих веществ используют азот или аргон, причем последний применяют в тех случаях, когда имеется опасность образования нитридов металлов, обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительностью к удару. В последнее время разработан новый способ подачи газов в сжиженном состоянии в защищаемый объем, который обладает существенным преимуществами перед способом, основанным на подаче сжатых газов. При новом способе подачи практически отпадает необходимость в ограничении размеров допускаемых к защите объектов, поскольку жидкость занимает примерно в 500 раз меньший объем, чем равное по массе количество газа, и не требует больших усилий для ее подачи. Кроме того, при испарении сжиженного газа достигается значительных охлаждающий эффект и отпадает ограничение, связанно с возможным разрушением ослабленных проемов, поскольку при подаче сжиженных газов создается мягкий режим заполнения без опасного повышения давления. Ингибиторы. |