Лабораторная работа 4 Дисциплина Безопасность жизнедеятельности Наименование темы
 Скачать 29.84 Kb.
|
|
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодский государственный университет» Институт машиностроения, энергетики и транспорта (наименование института) Кафедра «Управляющие и вычислительные системы» (наименование кафедры) ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Вологда 2022 г. Цель работы: Изучить свойства порошковых огнегасительных составов, правила их применения и хранения. Научиться их правильно применять для прекращения горения. Ознакомиться с направлением и особенностями использования порошковых огнетушащих средств составов в обеспечении пожарной безопасности. Изучение порошковых составов Изучили виды порошковых составов и определили области их применения и ограничения в применении. Результаты отражены в таблице 1. Таблица 1 - Порошковые составы
Опознание выданного образца Огнетушитель порошковый ОП-4(3)-ABCE-01 содержит огнетушащий порошковый состав типа ABCE марки П ФКЧС. Опознанный образец готов к применению по следующим причинам: имеется пломба, не вышел срок службы и срок годности, давление огнетушителя соответствует рабочему уровню. Огнетушитель порошковый ОП-4(3)-ABCE-01 предназначен для тушения пожаров классов A, B, C, E. Способ применения: 1) сорвать пломбу, выдернуть чеку; 2) направить насадок на очаг пожара; 3) нажать на рукоятку и приступить к тушению. Ограничения в применении: класс пожаров D. Выбор порошкового состава В качестве порошкового состава для тушения пожара на объекте выбрали магний. Магний - химический элемент 2-й группы, третьего периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 12. Простое вещество магний — лёгкий, ковкий щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Это один из самых распространённых элементов земной коры. Большие количества магния находятся в морской воде в виде раствора солей. Расчёт необходимого количества огнетушащего порошка Необходимое количество огнетушащего порошка для тушения горящего штабеля древесины можно рассчитать по следующей формуле:  ,где m - масса огнетушащего порошка, кг; Q - количество теплоты, кДж; с - удельная теплоёмкость огнетушащего порошка, кДж/кг. Количество теплоты можно рассчитать по следующей формуле:  ,где q - падающий тепловой поток, кВт/м2; S - площадь горящего штабеля, м2; t - время горения, сек. Расчёт: Для порошка марки «Пирант-А» удельная теплоёмкость соответствует c = 1759 кДж/кг. Среднее значение падающего теплового потока при горении штабеля древесины составляет q = 37,5 кВт/м2. По варианту площадь горящего штабеля равна S = 630 м2. Среднее время горения штабеля из брусков древесины составляет t = 3 мин = 180 сек. Количество теплоты равно:  Масса необходимого огнетушащего порошка равна:  Вывод: мы изучили свойства порошковых огнегасительных составов, правила их применения и хранения, а также научились их правильно применять для прекращения горения. Ознакомились с направлением и особенностями использования порошковых огнетушащих средств составов в обеспечении пожарной безопасности. Ответы на контрольные вопросы Огнетушащие порошковые составы представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками, препятствующими слёживанию и комкованию. В качестве основы для огнетушащих порошков используют фосфорноаммонийные соли (моно-, диаммонийфосфаты, аммофос), карбонат и бикарбонат натрия и калия, хлориды натрия и калия и другие. Порошки условно можно разделить на порошки общего назначения (ПФ, ПСБ, ПИР АНТ) — для тушения пожаров классов А, В, С, и специального назначения. В составе современного порошкового огнетушителя присутствует одно из основных веществ: фосфорно-калийные соли; бикарбонат щелочных металлов; хлориды щелочных металлов и графит; насыщенный хладоном силикагель. Свойства порошковых составов: текучесть, кажущаяся плотность, устойчивость к термическому воздействию и к вибродействиям и тряске, показатель слёживаемости. Преимущества: полное отсутствие загрязнения окружающей среды при их нанесении; порошковые материалы высокоэффективны и характеризуются малыми потерями, в т. ч. при отделке непрофильных поверхностей. Недостатки: возможность применения в широком диапазоне температур, порошковые огнетушащие составы остаются эффективными при температуре от -50°C до +50°C; опасность для людей; ограниченная область применения. Порошковые составы применяются в форме мелкораздробленных минеральных солей. Существуют два способа применения комбинированных средств тушения: 1. Совмещение различных компонентов в одном (комбинированном) огнетушащем составе (т.е. создание огнетушащих средств сложного рецептурного состава); 2. Раздельная (одновременная или последовательная) подача различных огнетушащих средств в зону горения. Областью применения огнетушащих порошков являются пожары определённых классов. Кроме порошков пожары щелочных металлов можно тушить такими огнетушащими веществами, как аргон и азот. Согласно Своду правил (№ 9.13130.2009) – для тушения электрооборудования до 1 тыс. Вольт применяются огнетушители порошковые (ОП). Если напряжение электроустановки выше 1 тыс. Вольт, но не превышает 10-ти кВ, допускается использовать огнетушители на основе углекислоты (ОУ). Данный пункт уточняется: устройства должны иметь длину струи ОТВ – более 3 м, а содержание паров воды в ОТВ – менее 0,006%. Свойства порошковых составов: текучесть, кажущаяся плотность, устойчивость к термическому воздействию и к вибродействиям и тряске, показатель слёживаемости. Виды порошковых огнетушителей: ручные переносные (ОП-3, ОП-5, ОП-10, ОПУ – 2, ОП – 2(з)); возимые (ОП-50, ОП-100); стационарные (БУРАН-0,5, БУРАН-2,5Взр, ОСП-1,ОСП-2, Лавина). Огнетушитель состоит из следующих частей: стальной баллон со сжатым или сжиженным газом, с помощью которого происходит вытеснение огнетушащего состава из корпуса; запорно-пусковое устройство огнетушителя; сифонная трубка, которая служит для выброса пожаротушащего вещества; раструб; чека, необходимая для предотвращения случайного или самопроизвольного срабатывания устройства; ручка для переноски огнетушителя. Техническое обслуживание огнетушителей заключается: в проверке давления рабочего газа - один раз в три месяца проверку давления газа производить визуально по индикатору. Стрелка индикатора должна быть в зелёном секторе шкалы. При максимальном рабочем давлении допускается нахождение стрелки на жёлтом (белом) фоне поле индикатора; в перезарядке огнетушителя – один раз в пять лет; в переосвидетельствовании корпуса – через 5 лет. Принцип работы порошкового огнетушителя. При нажатии на пусковой рычаг разрывается пломба и игольчатый шток прокалывает мембрану баллона с рабочим газом. Рабочий газ (углекислота, воздух, азот и т.п.), выходя из баллона через дозирующее отверстие в ниппеле по сифонной трубке поступает под аэроднище. В центре сифонной трубки (по высоте) имеется ряд отверстий, через которые выходит часть рабочего газа и производит рыхление порошка. Воздух (газ), проходя через слой порошка, взрыхляет его, и порошок под действием давления рабочего газа выдавливается по сифонной трубке и через насадок выбрасывается на очаг загорания. В рабочем положении огнетушитель следует держать строго вертикально, не переворачивая его. Мелкодисперсная минеральная пыль, оседая на горящие вещества, обволакивая их, перекрывает доступ к кислороду воздуха, тем самым прекращая активный процесс горения. Чтобы определить степень годности к использованию средства пожаротушения на основе порошковых составов, нужно это проверить визуально, по стрелке индикатора: она должна находится в левой половине сектора, окрашенного в зелёный цвет, то есть давление газа должно составлять 8–12 кг на см2. Способы подачи порошковых составов в очаг горения: одноструйный, многоструйный, подача взрывчатыми веществами, вихрепорошковый способ тушения. Преимущества автоматических порошковых установок: наиболее универсальное ОТВ; поверхностная и объёмная обработка; вредность сниженная, ОП сертифицируется СЭС; герметичность помещения требуется, но не критически важная; система не замерзает. Принцип действия: Датчик фиксирует критический параметр. Сигнал идёт на блок управления. БУ активирует побудительную линию. Активируется газогенерирующий элемент. Варианты: открывается мембрана/клапан внутренней капсулы или наружного баллона с ИХГ. Происходит химреакция, выталкивающее тело поступает в основную ёмкость, смесь взрыхляется, смешивается, поступает в разводку с порошковыми оросителями. Ограничения в применении: объекты с персоналом от 50 чел. или только при наличии согласованности с ГПС; при невозможности эвакуации (п. 9.1.3 СП 5); не тушат материалы, тлеющие, горящие без воздуха, в том числе пирофорные; малая эффективность: сыпучие и волокнистые материалы (хлопок, мука, опилки, текстиль); сложные конструкции – порошок проникает слабо. Сроки хранения порошковых составов: 2 года на перезарядку и до 10 лет на эксплуатацию баллона. Срок годности зависит от состава средства, в частности, биодобавок. На качество порошков влияют условия хранения. В закрытом виде они могут лежать долго и не терять свойств, в открытом срок хранения сокращается. Портят средство избыточная влажность, высокие температуры (от солнечных лучей, батарей), контакт с другими средствами. Расход огнетушащих веществ – суммарная производительность всех средств пожаротушения (установок, стволов и т.д.) при ликвидации пожара. В зависимости от способа пожаротушения расход ОТВ может определяться как произведение интенсивности подачи ОТВ на объём защищаемого помещения или на площади очага пожара. Измеряется как количество ОТВ, подаваемого в единицу времени (кг/с; м/с). Расход ОТВ очень существенно зависит от масштабов пожара, т.к. чем больше площадь очага пожара, тем выше скорость направленных вверх конвективных потоков, и тем большая часть ОТВ уносится с ними, практически не участвуя в процессе пожаротушения. Меры безопасности при использовании и изготовления огнетушащих порошков: Наиболее распространённая технологическая схема включает измельчение предварительно высушенных основных компонентов в мельницах различной конструкции и одновременного или последовательного смешивания их с гидрофобизирующими опудривающими высокодисперсными добавками. Такая схема производства проста, однако её недостатком является то, что гранулометрический состав порошка трудно регулировать. Кроме того, используемые при измельчении исходные продукты в гранулированном или крупнокристаллическом виде с влажностью более 1 % перед измельчением должны быть высушены до остаточной влажности не более 0,2 % для повышения эффективности измельчения. Столь глубокая сушка является длительной и энергоёмкой операцией. Определённые затруднения вызывает также получение по этой технологии высокодисперсных порошков с малым размером частиц. К недостаткам размольной технологии можно отнести и то, что получаемые в этом случае продукты представляют собой лишь механические смеси, а не химически связанные между собой компоненты, обладающие комплексом заданных физико-химических свойств. Представляет научный и практический интерес способ получения ОПС, позволяющий управлять не только их эксплуатационными свойствами, но и функциональными особенностями. Однако этот способ может быть применён при изготовлении порошков непосредственно перед подачей их в зону горения. В этом случае используются преимущества свежеобработанной поверхности. Ко второй группе технологий следует отнести способ производства, предложенный английской фирмой для получения порошка «Моннекс». Способ основан на использовании распыления порошка при сушке. При этом происходит диспергирование водного раствора огнетушащего компонента с одновременным его синтезом и высушиванием в потоке нагретого воздуха. Метод распылительной сушки был применён во ВНИИПО при разработке многоцелевых порошков «Пирант-А» (на основе фосфатов аммония) и «Пирант-М» (на основе мочевины и поташа). В исходную смесь вводили жидкие компоненты, улучшающие в процессе синтеза функциональные свойства основного компонента, а также гидрофобизаторы, улучшающие эксплуатационные свойства порошков. Применение распылительной сушки позволило использовать вместо фосфатов аммония более дешёвое сырье — фосфорную кислоту и аммиачную воду, которые находят применение в технологии получения фосфатов в промышленности. Водорастворимые и эмульгированные гидрофобизаторы, вводимые непосредственно в сырьевой раствор, равномерно распределяются по поверхности порошка, что практически невозможно сделать путём напыления на готовый продукт. Это обстоятельство подтверждается данными по влагопоглощению и склонности к слёживанию опытных партий порошков. Сравнительные данные эксплуатационных свойств опытных образцов ОПС, изготовленных различными способами, представлены в табл. 7. модифицированию поверхности высокодисперсных порошков (с размером частиц менее 0,1 мкм). Способом распылительной сушки можно придать частичке порошка такую форму, которая могла бы идеально решать две задачи: попадание в пламя и повышение эффективности тушения. Такую частицу порошка можно представить в виде шаровидной капсулы с тонкой оболочкой, заполненной большим количеством частиц высокой дисперсности. В пламени происходит вскрытие капсулы, и за счёт мелких фракций резко возрастает огнетушащая способность порошка. Огнетушащие порошки помимо применения в пожаротушении могут использоваться как удобрение, чистящее средство и другое. |