реферат по пожарке. 304157 реф. Показателей и оценка пожарной опасности веществ и материалов, область их применения. Параметры возникновения и распространения горения
 Скачать 40.36 Kb.
|
|
Оглавление
Введение Под пожарной опасностью обычно понимают возможность возникновения и быстрого развития пожара, заключенную в веществе или процессе. Вещества или материалы, свойства которых каким-либо образом благоприятствуют возникновению горения с последующим взрывом или пожаром, относят к взрывопожароопасным. В большинстве случаев это вещества, самые различные по своему происхождению и химической природе (растительные, минеральные, синтетические, неорганические, органические и т.д.). Быстрый рост международной торговли, возрастание темпов международного разделения труда вызвали необходимость согласования между собой национальных стандартов на производство веществ и материалов, оборудования, приборов, машин, механизмов, товаров широкого потребления и т.д. В нашей стране принята система оценки пожарной опасности веществ и материалов, регламентированная ГОСТом 12.1.044 "ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения". Этот ГОСТ согласован с международными стандартами. В стандарте описаны основные показатели, которые определяются при общей оценке пожаровзрывоопасности вещества, указаны области применения каждого показателя и рекомендуемые методы его определения. Там же сформулированы основные условия пожарной безопасности при проектировании и эксплуатации объектов народного хозяйства. Оценка пожарной опасности заключается в определении комплекса показателей, род и число которых зависят от агрегатного состояния вещества. При этом определяют способность вещества воспламеняться, взрываться и гореть при контакте с кислородом воздуха, водой и другими веществами. 1. Система показателей и оценка пожарной опасности веществ и материалов, область их применения. Параметры возникновения и распространения горения. Показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов определяют с целью получения исходных данных для разработки систем по обеспечению пожарной безопасности и взрывобезопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010, строительных норм и правил, утвержденных Госстроем СССР; правил устройства электроустановок, утвержденных Госэнергонадзором Минэнерго СССР; при классификации опасных грузов по ГОСТ 19433; для выбора категории помещений и зданий в соответствии с требованиями норм технологического проектирования; для технического надзора за изготовлением материалов и изделий при постройке и ремонте судов по правилам Регистра СССР и Речного Регистра РСФСР. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется показателями, выбор которых зависит от агрегатного состояния вещества (материала) и условий его применения. При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают: газы – вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа; жидкости – вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101.3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или каплепадения которых меньше 50°С; твердые вещества и материалы – индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50°С, а также вещества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани и т. и.); пыли – диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов — совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, могут быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение предварительно перемешанной смеси горючего с окислителем). Для оценки пожарной опасности каждого горючего вещества определяется комплекс показателей, вид и число которых зависят от его агрегатного состояния. Для оценки пожарной опасности газов определяют следующие показатели: температура самовоспламенения; область воспламенения в воздухе; максимальное давление взрыва; категория взрывоопасной смеси; минимальная энергия зажигания; минимальное взрывоопасное содержание кислорода; нормальная скорость горения; критический (гасящий) диаметр; характер взаимодействия горящего вещества с водопенными средствами тушения. Для оценки пожарной опасности жидкостей определяют показатели температура самовоспламенения; группа горючести; температура вспышки; температура воспламенения; температурные пределы воспламенения паров в воздухе; скорость выгорания; характер взаимодействия горящего вещества с огнетушащими средствами тушения. При оценке пожарной опасности легковоспламеняющихся жидкостей дополнительно определяются параметры, требуемые при оценке газов (п. 2–8). Для оценки пожарной опасности всех твердых веществ и материалов определяют показатели: температура самовоспламенения; группа горючести; температура воспламенения; характер взаимодействия горящего вещества с огнетушащими средствами. Для твердых веществ с температурой плавления ниже 300°С дополнительно определяют: температуру вспышки; температурные пределы воспламенения поров в воздухе. При оценке пористых, волокнистых и сыпучих материалов рекомендуется дополнительно определять: температуру самонагревания; температуру тления при самовозгорании; температурные условия теплового самовозгорания. При оценке порошкообразных или образующих пыль веществ дополнительно определяют: нижний предел воспламенения аэровзвеси; максимальное давление взрыва смеси; минимальную энергию зажигания; минимальное взрывное содержание кислорода. Горение – сложный физико-химический процесс, в основе которого лежат быстротекущие реакции окисления, сопровождаемые выделением тепла и, как правило, световым излучением. Для возникновения и развития процесса горения необходимы: горючее вещество, окислитель и источник воспламенения, инициирующий реакцию. Обычно в качестве окислителя участвует кислород воздуха, которого содержится около 21%. Горючее вещество и окислитель должны находиться в определенных соотношениях друг с другом. Горение – сложное, быстро протекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением значительного количества тепла и ярким свечением. В большинстве случаев горение происходит в результате экзотермического окисления вещества, способного к горению (горючего), окислителем (кислородом воздуха, хлором, закисью азота и др.). Горение представляет собой комплекс взаимосвязанных химических и физических процессов. Важнейшие процессы при горении – тепло- и массоперенос. Горение, как правило, происходит в газовой фазе. Поэтому горючие вещества, находящиеся в конденсированном состоянии (жидкие, твердые материалы), для возникновения и поддержания горения должны подвергаться газификации (испарению, разложению), в результате которой образуются горючие пары и газы в количестве, достаточном для горения. В зависимости от агрегатного состояния горючего и окислителя различают три вида горения: гомогенное горение газов и парообразных горючих веществ в среде газообразного окислителя; гетерогенное горение жидких и твѐрдых горючих веществ в среде газообразного окислителя; горение взрывчатых веществ и пороха. Гомогенное горение происходит в случае нахождения горючего вещества в газообразном состоянии. Если же реакция идет между твердым горючим веществом и газообразным окислителем, то говорят о гетерогенном горении. Гомогенное горение: компоненты горючей смеси находятся в газообразном состоянии. Причем, если компоненты перемешаны, то горение называют кинетическим. Если не перемешаны – диффузионное горение. Гетерогенное горение: характеризуется наличием раздела фаз в горючей смеси (горение жидких и твердых горючих веществ). Внешним признаком гомогенного горения является пламя, гетерогенного – накал. Пламя представляет собой область, где происходит реакция соединения паров (газов) горящего вещества с кислородом. Температура пламени – это и температура горения. При пожарах в жилых и административных зданиях она составляет в среднем 850-900°С, в лесу – 500-900°С. Горение различается также по скорости распространения пламени и в зависимости от этого фактора оно может иметь скорость до нескольких сотен метров в секунду (взрывное), и даже порядка тысяч метров в секунду (детонационное). Равномерное распространение горения устойчиво лишь в том случае, если оно не сопровождается повышением давления. Когда горение происходит в замкнутом пространстве, или выход газообразных продуктов затруднителен, то повышение температуры приводит к интенсивному расширению газовых объемов и взрыву. Под взрывом понимают быстрое превращение веществ, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу. 2. Классификация огнетушащих веществ по механизму действия на процесс горения. Поверхностное и объемное тушение. 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 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 500м3 (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 100мк) - для получения ее применяют насосы. Создающие давление свыше 3 МПа (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. Заключение Процессы горения и взрыва играют большую роль в жизнедеятельности человека. С одной стороны, эти процессы широко используются в различных отраслях современной техники и технологии. Отметим лишь такие важнейшие отрасли, как теплоэнергетика, двигателестроение, транспорт, ракетная техника и авиация, в которых основными источниками энергии являются управляемые процессы горения. С другой стороны, процессы горения и взрыва часто приводят к катастрофическим последствиям – лесные пожары, взрывы паровых котлов и газопроводов, ядерные взрывы и т.д. Для оценки характеристик и последствий этих явлений необходимо знать основные закономерности процессов, протекающих при горении и взрыве различных веществ. Пожарная безопасность зданий и сооружений обеспечивается правильным выбором необходимой степени огнестойкости строительных конструкций; правильным объемно-планировочным решением зданий; устройством в зданиях соответствующих противопожарных преград, снижающих возможность перехода огня с одной части здания на другую; проектированием путей эвакуации, позволяющих быстро и безопасно эвакуировать людей из горящего здания; а также мерами, обеспечивающими успешное развертывание тактических действий по тушению пожара. Список использованных источников 1. Федеральный закон РФ от 22.07.08 г. № 123–ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». М.: МЧС России, 2008. 2. ГОСТ 12.1.004–91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. М. : Изд-во стандартов, 1991. 3. ГОСТ 11.1.044–89 ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы определения . Введ. 1991.01.01 М. : Изд-во стандартов, 1991 -104с. 4. Ляшенко С.М. Информационно-методическое обеспечение надзорной деятельности МЧС России: учебное пособие / С.М. Ляшенко, Л.Р. Шарифуллина. Химки: ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России», 2019. 187с. 5. Пучков В.А. Пожарная безопасность: учебник в 2-х частях. М.: АГПС МЧС России, 2017. 418 с. |