Утверждаю
Начальник 65 пожарно-спасательной части ФПС ГПС ФГКУ«5 ОФПС
по Ханты-Мансийскому
автономному округу-Югре»
майор внутренней службы
________________ Д.В.Головаш
«___»________________ 2019г.
ПЛАН–КОНСПЕКТ
проведения занятий группой дежурного караула №4 по дисциплине «Пожарно-тактическая подготовка».
Тема № 3: « Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества».
- Способы прекращения горения.
- Классификация огнетушащих веществ и принципы их выбора при тушении различных материалов и веществ.
Вид занятия: Классно-групповое Отводимое время: 1(ч.)
Цель занятия: Развитие тактического мышления по вопросам тактики тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ и тушению пожаров.
Литература, используемая при проведении занятия:
- Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 23.12.2014 № 1100Н «Об утверждении и введении в действие правил по охране труда в подразделениях ФПС ГПС»;
- Учебник пожарная тактика «Основы тушения пожаров» В.В. Теребнев Москва-2012;
- Справочник РТП В.В. Теребнев Москва-2004.
Развернутый план занятия:
№ п/п
| Учебные вопросы |
Время, мин
|
Содержание учебного вопроса, метод отработки и материальное обеспечение учебного вопроса
|
1.
|
Вводная часть (разминка)
|
5 мин
|
Довести тему занятия, изучаемые вопросы.
Порядок проведения занятия.
|
2.
2.1
|
Основная часть
Процесс горения и условия его возникновения. Самовоспламенение и самовозгарание. Температура вспышки и воспламенения
|
35 мин
15 мин
|
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 раскаленных продуктов горения с образованием ламинарного или турбулентного диффузионного пламени.
Основными условиями горения 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 находятся 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 не готовы к горению до его возникновения, необходимо время на контакт ГВ и О);
- ламинарное горение (спокойное горение);
- турбулентное горении (не спокойное горение);
- полное горение (ГВ сгорает полностью с образованием не токсичных продуктов горения CO2,SO2, Н 2О);
- не полное горение (ГВ сгорает не полностью с образованием 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 горючее вещество, вызывает его нагревание, при этом в большей мере нагревается поверхностный слой, происходит активация поверхности, деструкция и испарение вещества, материала вследствие термических и физических процессов, образование аэрозольных смесей, состоящих из газообразных продуктов реакции и твердых частиц исходного вещества.
Образовавшиеся газообразные продукты способны к дальнейшему экзотермическому превращению, а развитая поверхность прогретых твердых частиц горючего материала способствует интенсивности процесса его разложения. Концентрация паров, газообразных продуктов деструкции испарения (для жидкостей) достигает критических значений, происходит воспламенение газообразных продуктов и твердых частиц вещества, материала. Горение этих продуктов приводит к выделению тепла, повышению температуры поверхности и увеличению концентрации горючих продуктов термического разложения станет не меньше скорости их окисления в зоне химической реакции горения. 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.
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 (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)
|
2.2
|
Способы прекращения горения
|
5 мин
|
Чтобы достигнуть условия прекращения горения, т. е. понижение температуры горения ниже температуры потухания, можно различными способами.
Под способом прекращения горения понимается выполнение в определенной последовательности действий, направленных на создание условий прекращения горения.
Практически на большинстве пожаров применяются два способа прекращения горения: охлаждение и изолирование горящих материалов нанесением на их поверхность огнегасительного вещества. Другие способы прекращения горения подразделениями пожарной охраны применяются реже.
Каждому способу прекращения горения соответствуют свои огнегасительные вещества, которые можно разделить на четыре группы:
- огнегасительные вещества для охлаждения горящих материалов (вода в виде сплошных и распыленных струй, твердая углекислота, различные жидкости);
- огнегасительные вещества для разбавления воздуха или горящих материалов (углекислый газ, азот, водяной пар, тонкораспыленная вода);
- огнегасительные вещества для изолирования зоны горения от реагирующих веществ (химическая и воздушно-механическая пены, продукты сгорания при взрыве ВВ, войлок, песок и др.);
- огнегасительные вещества для химического торможения реакции горения (бромистый этил, бромистый этилен, состав 3,5, состав 7 и др.).
Следует отметить, что огнегасительные вещества, попадая в зону горения, действуют комплексно, а не избирательно, т.е. одновременно производят, например, охлаждение горящего материала и разбавление его паров или газов.
Все существующие огнетушащие средства оказывают комбинированное воздействие на процесс горения вещества:
1. Вода , например, может охлаждать и изолировать (или разбавлять) источник горения;
2. Пенные средства действуют изолирующие и охлаждающе; порошковые составы изолируют и тормозят реакцию горения; 3. Наиболее эффективные газовые средства действуют одновременно как разбавители и как тормозящие реакцию горения.
Однако любое огнетушащее средство обладает каким – либо одним доминирующим свойством.
Быстро ликвидировать пожар можно при правильном выборе средств и способов пожаротушения. Для этого надо знать свойства горючей системы и характер (вид) процесса горения; условия, при которых протекает горение, метеорологические условия; иметь в виду трудоёмкость и безопасность работ личного состава по тушению пожара и применять наиболее эффективное огнетушащее средство.
При тушении пожара нельзя применять вещества, бурно реагирующие с горючим или окислителем: воду для тушения веществ, которые, взаимодействуя с ней, образуют горючие газы или выделяют теплоту; азот для тушения веществ, которые вступают с ним в реакцию с образованием нитридов, и т. д.
При тушении пожаров в зданиях, отсеках, кабинах и т. п. Можно использовать средства объемного тушения.
|
2.3
|
Особенности горения ЛВЖ и ГЖ. Взрывы. Взрывчатые свойства смесей горючих газов, паров и пыли с воздухом
|
3 мин
|
ПЫЛЬ – дисперсная система, состоящая из дисперсной фазы идисперсной 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 рассчитываетсяНТПРП 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;
- для расчета взрывобезопасного температурного режима хранения жидкости в закрытой емкости.
Безопасный ТПРП рассчитывается математическим путем по формуле:
НТПРП – 100С>tбез >ВТПРП + 150С.
|
2.5
|
Способы прекращения горения. Классификация огнетушащих веществ и принцыпы их выбора при тушении различных материалов и веществ.
|
12 мин
|
1.Охлаждение зоны реакции или горящих веществ.
Охлаждение горящих материалов нанесением на их поверхность огнегасительных веществ. Разбавление реагирующих веществ в зоне реакции. Охлаждение горящих материалов перемешиванием их. Разборка горящих материалов с последующим охлаждением их огнегасительными веществами.
2.Разбавлением реагирующих веществ в зоне реакции.
Разбавление воздуха введением в него негорючих паров и газов. Разбавление горящих материалов нанесением на их поверхность легко испаряющихся или разлагающихся негорючих веществ.
3.Химическое торможение реакции горения.
Подача ингибиторов на поверхность горящих материалов. Введение ингибиторов в воздух, поступающий в зону реакции.
4.Изолирование реагирующих веществ от зоны горения.
Создание изолирующего слоя в горючих материалах нанесением на их поверхность огнегасительных веществ;
Создание изолирующего слоя в горючих материалах при помощи взрыва ВВ. Создание изолирующего слоя в горючих материалах разборкой, сжиганием, опашкой их;
Создание изолирующего слоя в проемах помещений, где происходит пожар.
Наиболее распространенные огнетушащие вещества, относящиеся к конкретным принципам прекращения горения.
Огнетушащие средства охлаждения.
Вода, раствор воды со смачивателем, твердый диоксид углерода (углекислота в снегообразном виде), водные растворы солей.
Огнетушащие средства изоляции.
Огнетушащие пены: химическая, воздушно-механическая; Огнетушащие порошковые составы (ОПС); ПС, ПСБ-3, СИ-2, П-1А; негорючие сыпучие вещества: песок, земля, шлаки, флюсы, графит; листовые материалы, покрывала, щиты.
Огнетушащие средства разбавления.
Инертные газы: диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы, водяной пар, тонкораспыленная вода, газоводяные смеси, продукты взрыва ВВ, летучие ингибиторы, образующиеся при разложении галоидоуглеродов.
Огнетушащие средства химического торможения реакции горения.
Галоидоуглеводороды бромистый этил, хладоны 114В2 (тетрафтордибромэтан) и 13В1 (трифторбромэтан); составы на основе галоидоуглеводородов 3,5; 4НД; 7; БМ, БФ-1,БФ-2; водобромэтиловые растворы (эмульсии); огнетушащие порошковые составы.
Под огнетушащими веществами в пожарной тактике понимаются такие вещества, которые непосредственно воздействуют на процесс горения и создают условия для его прекращения (вода, пена, порошки и др.).
По основному (доминирующему) признаку прекращения горения тушащие вещества подразделяются на:
• охлаждающего действия (вода, твердый диоксид углерода и др.);
• разбавляющего действия (негорючие газы, водяной пар, тонкораспыленная вода и т.п.);
• изолирующего действия (воздушно-механическая пена различной кратности, сыпучие негорючие материалы и пр.);
• ингибирующего действия (галоидированные углеводороды: бромистый метилен, бромистый этил, тетрафтордибромэтан, огнетушащие составы на их основе и др.).
Однако следует отметить, что все огнетушащие вещества, поступая в зону горения, прекращают горение комплексно, а не избирательно, т.е. вода, являясь огнетушащим веществом охлаждения, попадая на поверхность горящего материала, частично будет действовать как вещество разбавляющего и изолирующего действия.
Охлаждающие огнетушащие вещества. Для охлаждения горящих материалов применяются жидкости, обладающие теплоемкостью. Для большинства горючих материалов применяется вода.
Попадая в зону горения, вода отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество тепла. При этом она частично испаряется и превращается в пар, увеличиваясь в объеме в 1700 раз (из 1 л воды при испарении образуется 1700 л пара), благодаря чему происходит разбавление реагирующих веществ, что само по себе способствует прекращению горения, а также вытеснению воздуха из зоны пожара.
Вода обладает высокой термической стойкостью. Ее пары только при температуре свыше 1700 °С могут разлагаться на кислород и водород, усложняя тем самым обстановку в зоне горения. Большинство же горючих материалов горит при температуре, не превышающей 1300 – 1500 °С и тушение их водой не опасно. Однако металлические магний, цинк, алюминий, титан и его сплавы, при горении создают в зоне горения температуру, превышающую термическую стойкость воды. Тушение их водой недопустимо.
Вода имеет низкую теплопроводность, что способствует созданию на поверхности горящего материала надежной тепловой изоляции. Это свойство в сочетании с предыдущими позволяет использовать ее не только для тушения, но и для защиты материалов от воспламенения.
Малая вязкость и несжимаемость воды позволяет подавать ее по рукавам на значительные расстояния и под большим давлением.
Пары воды способны растворять некоторые горючие пары, газы и поглощать аэрозоли. Распыленной водой можно осаждать продукты горения на пожарах в зданиях. Для этих целей применяют распыленные и тонкораспыленные струи.
Некоторые горючие жидкости (жидкие спирты, альдегиды, органические кислоты и др.) растворимы в воде, поэтому, смешиваясь с водой, они образуют негорючие или менее горючие растворы.
Наряду с этим у воды имеются и отрицательные свойства. Основной недостаток у воды как огнетушащего вещества заключается в том, что из-за высокого поверхностного натяжения (72,8 10-3 Дж/м2) она плохо смачивает твердые материалы и особенно волокнистые вещества.
Для устранения этого недостатка к воде добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ), или, как их еще называют - смачиватели. На практике используют растворы ПАВ, поверхностное натяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды.
Применение растворов смачиваетелей позволяет уменьшить расход воды при тушении пожаров на 35-50%; снизить время тушения на 20-30%, что обеспечивает тушение одним и тем же объемом огнетушащего вещества на большой площади.
Изолирующие огнетушащие вещества. Создание между зоной горения и горючим материалом или воздухом изолирующего слоя из огнетушащих веществ и материалов - распространенный способ тушения пожаров, применяемый пожарными подразделениями. При его реализации применяются самые разнообразные огнетушащие средства, способные на некоторое время изолировать доступ в зону горения либо кислорода воздуха, либо горючих паров и газов.
В практике пожаротушения для этих целей широкое применение нашли:
жидкие огнетушащие вещества (пена, в некоторых случаях вода и пр.);
газообразные огнетушащие вещества (продукты взрыва и т.д.);
негорючие сыпучие материалы (песок, тальк, флюсы, огнетушащие порошки и т.д.);
твердые тканевые материалы (асбестовые, войлочные покрывала и другие негорючие ткани, в некоторых случаях листовое железо).
Разбавляющие огнетушащие вещества. Для прекращения горения разбавлением реагирующих веществ, применяются такие огнетушащие средства, которые способны разбавить либо горючие пары и газы до негорючих концентраций, либо снизить содержание кислорода воздуха до концентрации, не поддерживающей горения.
Приемы прекращения горения заключаются в том, что огнетушащие средства подаются либо в зону горения или в горящее вещество, либо в воздух, поступающий в зоне горения.
Наибольшее распространение они нашли в стационарных установках пожаротушения для относительно замкнутых помещений (трюмы судов, сушильные камеры на промпредприятиях и т.д.), а также для тушения горючих жидкостей, пролитых на земле на небольшой площади. Кроме того, разбавление спиртов до 70 % водой - необходимое условие для успешного тушения их в резервуарах воздушно-механической пеной.
Практика показывает, что в качестве разбавляющих огнетушащих средств наибольшее распространение нашли диоксид углерода (углекислый газ), азот, водяной пар и распыленная вода. В гарнизонах, имеющих на вооружении автомобили газоводяного тушения (АГВТ), для целей разбавления концентрации кислорода воздуха, поступающего к зоне горения, возможной использование газоводяной смеси.
При определенной концентрации разбавляющих огнетушащих веществ в воздухе помещения температура горения снижается и становится меньше, чем температура потухания, горение прекращается.
Практика и опыт тушения пожаров показывают, что пламенное горение большинства горючих материалов прекращается при снижении концентрации кислорода в воздухе помещения до 14 – 16 %.
Углекислый газ применяется для тушения пожаров электрооборудования электроустановок, в библиотеках, книгохранилищах и архивах и т.п. Однако им категорически запрещено тушение щелочных и щелочноземельных металлов.
Азот, главным образом, применяется в стационарных установках пожаротушения для тушения натрия, калия, бериллия и кальция. Для тушения магния, лития, алюминия, циркония применяют аргон, а не азот. Диоксид углерода и азот хорошо тушат вещества, горящие пламенем (жидкости и газы), плохо тушат вещества и материалы, способные тлеть (древесина, бумага).
К недостаткам диоксида углерода и азота как огнетушащих веществ следует отнести их высокие огнетушащие концентрации и отсутствие охлаждающего эффекта при тушении.
Водяной пар нашел широкое применение в стационарных установках тушения в помещениях с ограниченным количеством проемов, объемом до 500 м3 (сушильные и окрасочные камеры, трюмы судов, насосные по перекачке нефтепродуктов и т.п.), на технологических установках для наружного пожаротушения, на объектах химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
Тонкораспыленная вода (диаметр капель меньше 100 мк) - для получения ее применяют насосы. Создающие давление свыше 2 - 3 МПа (20 - 30 атм) и специальные стволы-распылители.
Попадая в зону горения, тонкораспыленная вода интенсивно испаряется, снижая концентрацию кислорода и разбавляя горючие пары и газы, участвующие в горении. Об эффективности применения тонкораспыленной воды для целей пожаротушения свидетельствуют опыты, проведенные на морских судах, где установлено, что после четырехминутной работы одного ствола высокого давления температура в помещениях кают снижалась с 700 до 100°С, содержание аэрозоля в дыму уменьшалось в 3 раза, увеличивалась освещенность предметов источником света, резко снижалось содержание оксида углерода за счет поглощения водой.
Огнетушащие вещества химического торможения. Сущность прекращения горения химическим торможением реакции горения заключается в том, что в воздух горящего помещения или непосредственно в зону горения вводятся такие огнетушащие вещества, которые вступают во взаимодействие с активными центрами реакции окисления, образуя с ними либо негорючие, либо менее активные соединения, обрывая тем самым цепную реакцию горения. Поскольку эти вещества оказывают воздействие непосредственно на зону реакции, в которой реагирующие вещества находятся в паровоздушной фазе, они должны отвечать следующим специфическим требованиям:
• иметь низкую температуру кипения, чтобы при малых температурах разлагаться, легко переходить в парообразное состояние;
• иметь низкую термическую стойкость, т.е. при малых температурах разлагаться на составляющие их атомы и радикалы;
• продукты термического распада огнетушащих веществ должны активно вступать в реакцию с активными центрами.
Этим требованиям отвечают галоидированные углеводороды — особо активные вещества, оказывающие ингибирующее действие, т.е. тормозящие химическую реакцию горения. Однако в отношении этих веществ следует напомнить общие требования к огнетушащим веществам и особенно на такое, как токсичность. Наиболее широкое применение нашли составы на основе брома и фтора. Галоидированные углеводороды и огнетушащие составы на их основе имеют высокую огнетушащую способность при сравнительно небольших расходах.
|
3.
|
Заключительная часть
|
5 мин
|
Опрос по теме, отвечаю на вопросы личного состава, даю задание на самоподготовку, подвожу итоги.
|
Пособия и оборудование, используемые на занятии: не использовалось.
Задания для самостоятельной работы слушателей и подготовка к следующему занятию:__________________________________________________________________
________________________________________________________________________
«___»____________2019г.
Руководитель занятия __________________________
(Ф.И.О.) (дата, подпись) |
Скачать 43.56 Kb.