Общие сведения о пожаре, ЧС и их развитии, горючих веществах и их горении. Прекращение горения на пожаре. Общие сведения о пожаре, ЧС и их развитии, горючих веществах и и. Реферат по самостоятельной подготовке т ема Общие сведения о пожаре, чс и их развитии, горючих веществах и их горении. Прекращение горения на пожаре
 Скачать 174 Kb.
|
|
РЕФЕРАТ по самостоятельной подготовке тема: «Общие сведения о пожаре, ЧС и их развитии, горючих веществах и их горении. Прекращение горения на пожаре». Выполнил: Проверил: О Г Л А В Л Е Н И Е.
Общее понятие о процессе горения Горение представляет собой сложное, быстро протекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением большого количества теплоты и обычно свечением. Для возникновения горения необходимы определенные условия: наличие горючего вещества, окислителя (чаще всего кислорода воздуха), и источника воспламенения, их совокупность является условием возникновения горения. Кроме кислорода воздуха, в качестве окислителя могут выступать многие химические соединения: селитры бертолетова соль хлор и другие. Горение наступает и продолжается только в том случае, когда горючий материал и окислитель нагреты до определённой температуры источником тепла (пламенем, искрой, раскаленным предметом). Наименьшая температура, при которой горючее вещество в присутствии кислорода воздуха способно воспламениться, называется температурой самовоспламенения, наименьшая температура, при которой вещество начинает устойчиво гореть под воздействием открытого источника огня, называется температурой воспламенения. Если устойчивого горения не происходит, а наблюдается только кратковременная вспышка, то наименьшую температуру вещества, при которой происходит подобное явление, называют температурой вспышки. Температура вспышки горючих веществ всегда ниже температуры воспламенения. Различают полное и неполное горение. Полным называется горение, при котором образовавшиеся в результате его продукты не способны к дальнейшему горению. Неполным называется такое горение, при котором образовавшиеся в результате его продукты способны к дальнейшему горению. Неполное горение происходит в тех случаях, когда по каким-либо причинам приток воздуха недостаточен. В условиях пожара в зданиях обычно происходит неполное горение, особенно в подвалах. Продукты неполного горения более опасны по сравнению с продуктами полного горения, так как в их состав входят вещества, способные гореть и образовывать с воздухом взрывчатые смеси (окись углерода и др.). Кроме того, в состав продуктов неполного горения входят образующиеся под действием высокой температуры продукты сухой перегонки горючих веществ, например, пары смол, спиртов и т.п. Особенно опасно образование окиси углерода (угарного газа). Окись углерода - газ, не имеющий цвета, вкуса и запаха, поэтому обнаружить его присутствие в воздухе органами чувств не удаётся. Окись углерода горит голубоватым пламенем и образует с воздухом взрывчатую смесь. Она обладает сильными отравляющими свойствами. Основная причина пожара. Пожар — неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Пожар представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий помимо горения явления газо и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве. Основной причиной, вызывающей распространение пожара, является теплота, передающаяся от места горения на все окружающие предметы. Передача тепла на пожаре осуществляется тремя способами: теплопроводностью конвекцией излучением Под теплопроводностью понимают перенос тепловой энергии при непосредственном соприкосновении веществ, материалов и конструкций. Тепло, передаваемое теплопроводностью, способствует разложению и испарению горючих веществ и материалов, быстрому их прогреву, распространению пожара в смежные помещения, на выше и ниже расположенные этажи посредством передачи тепла по трубам, проходящим через перегородки и перекрытия, различным металлическим и другим конструкциям. Конвекция – перенос тепловой энергии путем перемещения или перемешивания частиц жидкости или газа. Конвективные потоки на больших пожарах достигают больших скоростей, что приводит к перебросу на значительные расстояния горящих головней и искр. Это явление ускоряет распространение пожара путем образования новых очагов горения перед основным фронтом пожара. Тепловое излучение – перенос тепловой энергии в виде электромагнитных волн Передача тепла излучением больше характерна для наружных пожаров. Тепловое излучение распространяется во всех направлениях. Наиболее интенсивно излучение происходит в направлении, перпендикулярном к поверхности фронта пламени. Интенсивность теплового излучения факела из оконного проема жилого здания вполне достаточна для воспламенения деревянных конструкций смежных зданий и сооружений. Горение смесей газов и паров с воздухом, жидкостей, пылевоздушных смесей, твёрдых веществ Горючий газ (ГГ) загорается только при определённом сочетании концентрации кислорода воздуха. Горение возможно, если концентрация объёма газа в объёме помещения больше нижнего предела воспламенения этого газа и меньше верхнего предела воспламенения, т.е. находится в области воспламенения этого газа.  При горении газа происходит полное его сгорание. При определённых концентрациях горючего газа и кислорода может произойти взрыв. Горение жидкостей ЛВЖ и ГЖ в большинстве случаев возникает в результате воздействия источников зажигания (пламени, электрических искр, искр при ударах, трении и т д . ). Воспламенение жидкости возможно при наличии над её поверхностью определённого состава смесей паров с воздухом. Состав этих смесей зависит от рода жидкости и её температуры. Если жидкость нагрета выше температуры воспламенения, то от источника зажигания смесь её паров с воздухом воспламеняется. Пламя по горючей смеси быстро распространяется над поверхностью жидкости и начинается процесс горения её со свободной поверхности. Если температура жидкости ниже температуры вспышки, то при кратковременном приближении к жидкости источника зажигания, горения не возникает, так как отсутствует горючая смесь паров с воздухом над её поверхностью. Чтобы воспламенить жидкость, нужен длительно действующий источник зажигания. При горении твёрдых горючих веществ образуются различные по агрегатному состоянию вещества, горение их протекает в две стадии. В начале горят выделившиеся при разложении газообразные вещества. Когда скорость выгорания летучих веществ уменьшается и пламя разбивается на отдельные языки пламени, кислород воздуха поступает к поверхности угля и начинается вторая стадия горения твёрдого вещества, т.е. горение угля. Горение твёрдых веществ чаще всего возникает в результате воспламенения, т.е. нагрева не всего объёма горючего вещества, а его части (пламенем, искрой и т.д.). Волокнистые материалы (хлопок, шерсть) благодаря своей малой теплопроводности, большой поверхности, воспринимающей тепло и малому удельному весу способны воспламеняться от небольшого источника зажигания с небольшим запасом тепла (искра, окурок, папироса и др.). Класс пожаров горючих веществ и материалов ( согласно ИСО № 3941-77) класс А - пожары твёрдых веществ, в основном органического происхождения, горение которых сопровождается тлением (древесина, текстиль) класс В - пожары горючих жидкостей или плавящихся твёрдых веществ класс С - пожары газов класс Д - пожары металлов и их сплавов класс Е - пожары, связанные с горением электроустановок 5. Способы прекращения горения В основе процесса горения лежат реакции окисления, т.е. соединения исходных горючих веществ с кислородом. Чтобы прекратить горение, надо остановить химическую реакцию в его зоне. Реакция происходит при определенной температуре, зависящей от тепловыделения и теплоотдачи. При свободном установившемся горении тепловыделение равно теплоотдаче. Такое равновесие называется тепловым. Температура, при которой создалось тепловое равновесие, называется температурой зоны горения. Температура горения вещества не постоянна и изменяется в зависимости от скоростей выделения и отдачи теплоты в зоне реакции. С увеличением тепловыделения повышается температура горения и увеличивается теплоотдача до нового теплового равновесия. С уменьшением тепловыделения понижается температура горения и уменьшается теплоотдача. Тушение пожара - это воздействие на тепловыделение и теплоотдачу. С уменьшением тепловыделение или с увеличением теплоотдачи снижается температура и скорость реакции. При введении в зону горения огнетушащих средств температура может достигнуть значения, при котором горение прекращается. Минимальная температура горения, ниже которой скорость теплоотвода превышает скорость тепловыделения, и горение прекращается, называется температурой потухания. Температура самовоспламенения значительно выше температуры потухания, следовательно, для прекращения горения достаточно понизить температуру зоны реакции ниже температуры потухания, увеличивая интенсивность теплоотвода или уменьшая скорость тепловыделения. Этого можно достигнуть следующими способами: охлаждением зоны реакции или горящих веществ разбавлением веществ в зоне реакции горения изоляцией горящего вещества от зоны горения или зоны горения от окислителя (кислорода воздуха) химическим торможением реакции горения. Все существующие огнетушащие средства оказывают комбинированное воздействие на процесс горения вещества, (Вода может охлаждать и изолировать или разбавлять источник горения; пенные средства действуют изолирующе и охлаждающе; порошковые составы изолируют и тормозят реакцию горения; наиболее эффективные газовые средства действуют одновременно как разбавители и как тормозящие реакцию горения). Однако любое огнетушащее вещество обладает каким-либо одним доминирующим свойством. Быстро ликвидировать пожар можно при правильном выборе средств и способов пожаротушения. В первую очередь используются те огнетушащие средства, которые отвечают следующим основным требованиям: а) обладают высоким эффектом тушения, т.е. при малом расходе на единицу площади или объёма пожара сравнительно быстро прекращают горение; б) доступны для широкого применения и дешевы; в) безвредны для человека при их использовании и хранении; г) не наносят существенного вреда материалам и предметам, подвергающимся их воздействию. Сущность прекращения горения способом охлаждения При гетерогенном горении заключается в охлаждении зоны реакции ниже температуры потухания, а при гомогенном горении - ниже температуры воспламенения. Приёмы охлаждения: охлаждение поверхности и перемешиванием. Механизм прекращения горения заключается в уменьшении скорости разложения твердых веществ или испарения жидкостей и, в результате приближения зоны горения к горючему веществу, увеличения скорости теплоотвода и понижения температуры горения. При способе охлаждения в зону горения вводят вещества с низкой температурой и высокой теплоемкостью, что отнимает часть тепла, идущего на продолжение горения, и нарушает устойчивое тепловое равновесие. Такими огнетушащими веществами являются вода и твердая углекислота. ВОДА t замерз.= 0° С t кип. = 100 °0 поверхност.напряжение(20оС)=72,75эрг/см2 (4°С)= I г/см3 (100°С)=0,958 г/см3 теплота парообразования - 539 ккал/кг из 1кг воды образ. 1750 л пара вода электропроводная, несжимаемая маловязкая, химически нейтральная, не ядовитая, не реагирует со многими веществами. Высокая теплоёмкость, высокая термическая стойкость (разлагается на кислород и водород при =1700оС и выше) низкая теплопроводность, высокая паро-образовательная способность, неслеживаемость, воду можно подавать компактными и распыленными струями. Недостатки: плохая смачиваемость, электропроводна, нельзя применять для тушения веществ, которые вступают в реакцию с водой. Твердая углекислота - мелкая кристаллическая масса в 1,5 раза тяжелее воздуха при t =-79°C, при нагревании сразу переходит в пар. Такая масса в виде хлопьев "снега" образуется в результате переохлаждения двуокиси углерода при быстром испарении сжиженного газа во время выхода его из баллона, оборудованного специальным раструбом. Преимущества: высокая скорость охлаждения, можно тушить дорогостоящие вещества, неэлектропроводна. Недостатки: сравнительно дорого стоит, при больших концентрациях опасна для жизни, при взаимодействии с К, Са, Мg горение усиливается с разложением углекислоты на С и О2. Интенсивность подачи объемная. Расчетное время тушения - 3 мин., техника подачи - раструб огнетушителя или стационарной установки. Механизм прекращения горения способом изоляции Заключается в том, что происходит полное или частичное прекращение доступа в зону горения воздуха или горючих продуктов, при этом выделение тепла в зоне горения уменьшается, скорость реакции замедляется, а температура горения понижается до температуры потухания и горение прекращается. Изоляция может создаваться следующими способами: закрытием оконных и дверных проемов, люков, шахт и других отверстий, через которые в зону горения поступает воздух и удаляются продукты сгорания. закрытием задвижек, постановкой заглушек, взрывом заряда вв. создание изолирующего слоя из огнетушащего средства по поверхности горящего вещества созданием изолирующего слоя в виде разрывов в горючем материале при помощи разборки, выжигания и т.д. Огнетушащие средства: жидкие, сыпучие, газообразные, твердые листовые, создание п/п разрывов. Огнетушащие пены - огнетушащая способность определяется кратностью, стойкостью, дисперсностью и вязкостью Кратность(Кп) =Vпены./Vраствора По кратности: низкой кратности (до 10),средней кратности (до 200) высокой кратности (200 и выше) Стойкость - время, в течении которого пена способна сохраняться, чем меньше Кп, тем больше стойкость (хим.пена более стойка, чем ВМП) Дисперсность - обратно пропорциональна размерам пузырьков, чем выше дисперсность, тем лучше пена и больше ее стойкость. Вязкость - увеличивает стойкость, но ухудшает растекаемость. Положительные свойства: хорошая проникающая способность, растекается под давлением выше лежащих слоев. Недостатки - уменьшение стойкости за счет увеличения кратности, электропроводна. Применяется от ручных и стационарных установок. Не только хорошо тушит, но и применяется для защиты материалов. Применяется как для поверхностного, так и для объёмного тушения (I м3 пены низк.кр. 4л ПО + 96 л Н2О + 900 л возд.), (I м3 пены ср.кр. 0,6л ПО +9.4 л Н2О + 990 л возд.) Огнетушащие порошки: мелко дисперсные системы, состоящие из твёрдых частиц со сложным химическим составом. Огнетушащая эффективность зависит от хим. природы компонентов порошка, гранулометрического состава, влажности, текучести, распыляемости. Положительные свойства: нетоксичны, неэлектропроводны, корозийно неактивны. Недостатки: высокая экономическая стоимость, слёживаемость. Применяются в огнетушителях, стационарных системах и из ручных и лафетных стволов АП. Газообразные - взрыв или продукты сгорания. Механизм прекращения: происходит механический отрыв пламени, изоляция от зоны горения горючих веществ и частично разбавление реагирующих веществ. Механизм прекращения горения способом разбавление состоит в понижении концентрации реагирующих веществ ниже пределов, необходимых для горения, в результате чего уменьшается скорость реакции, уменьшается количество выделяющегося тепла, снижается tгор и горение прекращается. Область применения: разбавление воздуха в сравнительно небольших объёмах (сушильных камер, трюмов судов и т.д.) за исключением тушения щелочных металлов, металлоорганических соединений, материалов способных к длительному тлению. Огнетушащими средствами являются: инертные газы, углекислый газ, водяной пар, продукты взрыва и сгорания, тонко распыленная вода, газо-водяные составы. Углекислый газ; применяется для тушения пожара в закрытых помещениях или труднодоступных местах (самолёты, эл.установки и т.д.) При введении 15-25% по объему в закрытое помещение горение прекращается. Норма расхода СО2 при тушении пожара - 0,495 кг/м3 для закрытых помещений, 0,594 кг/м3 - для наиболее пожароопасных помещений. Положительные свойства; не портит материалы, неэлектропроводен. Недостатки; экономически дорог, огнетушащие концентрации недопустимы для организма человека. Инертные газы: азот, аргон, гелий, дымовые и отработанные газы -применяются для тушения в резервуарах, технологических установках, на предприятиях химической и нефтехимической промышленности, электростанциях. Огнетушащая концентрация -31-36% по объему. Положительные свойства: не вступают в реакцию, понижают содержание кислорода. Недостаток: дороги. Применяются в стационарных системах защиты. Тонко распылённая вода - имеющая размеры капель до 100 микрон, происходит полное испарение в зоне горения, разбавление реагирующих веществ ниже пределов, необходимых для горения. Получается из специальных стволов под давлением Р=40-60 атм. по бронированным шлангам. Механизм прекращения горения способом химического торможения основан на торможении реакции горения за счет нейтрализации активных центров цепной реакции при применении особо активных веществ, термически нестойких, с низкой температурой кипения, легко переходящих в газообразное состояние. Это порошковые составы и галоидированные углеводороды. Галоидированные углеводороды – специальные составы, основными компонентрми которых являются: бромистый этил, двуокись углерода(жидкая ), бромистый метилен. Бромистый этил: (C5H2B2) - легкоиспаряющаяся жидкость с резким эфирным запахом. Ткип =38°С, замерзания =-119°С. Из I кг жидкости образуется 400л пара; пары в 5,5 раза тяжелее воздуха; огнетушащая концентрация 5,4% по объему (0,242 кг/м3); практически не электропроводен. В чистом виде, как правило, не применяется, а используется в качестве компонента в огнетушащих составах 3,5; 7; 4НД,БФ-2, совместно с флегматизирующими средствами. "7" - жидкостная смесь, состоит из бромистого метилена (80%) и бромистого этила (20%), tкип =38°С, tзамерз. = -70°С. Из 1кг обр.430 л пара. Огнетушащая концентрация – 3% по объёму. БМ – жидкостная смесь, состоящая из бромистого этила(70%) и бромистого метилена(30%) tкип=38°С, tзамерз =-70°С. Огнетушащая концентрация 4,6% по объему (0,184 кг/м3) Огнетушащие эмульсии: водные растворы галоидоуглеводородов. Наиболее применима водобромэтиловая эмульсия(90% вода и 10% бромистого этила). Применяется для тушения бензина, метилового спирта, толуола, для тушения в самолётах. Эффективнее распыленной воды в 7-10 раз. 6. Интенсивность подачи огнетушащих средств. Успех тушения пожара зависит не только от правильного выбора вида огнетушащего вещества и способа его подачи, но и от количества, которое подают на тушение данного пожара. Огнетушащее средство можно подавать длительное время малыми дозами, затратить его много, но пожара не потушить. Подача большого количества огнетушащего средства потребует значительных затрат сил и средств и может, нанести дополнительный материальный ущерб. В практических расчетах количество огнетушащих средств, требуемое для прекращения горения, определяют по интенсивности подачи этих средств. Под интенсивностью подачи понимают количество огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на единицу соответствующего геометрического параметра пожара (площади, объема, фронта). В зависимости от расчетной единицы параметра пожара м; м2; м3 Интенсивность подачи огнетушащих средств подразделяют на объемную кг/м3с; м3/ м3с ; поверхностную л/м2с ; кг/ м2с; линейную л/м с. Интенсивность подачи огнетушащих средств влияет на время прекращения горения. Из графика видно, что с уменьшением подачи огнетушащего средства время прекращения горения увеличивается, при увеличении - уменьшается.  Существует минимальное значение интенсивности подачи ниже которого горение не прекращается, как бы долго огнетушащее вещество не подавалось. Это значение называется нижним проделом интенсивности подачи. Верхним пределом интенсивности подачи огнетушащего вещества называется такое его значение, выше которого время прекращения горения практически не изменяется. Практически рекомендуется применять интенсивность подачи огнетушащих средств, при которых их расход, количество сил и средств, а также время тушения будут минимальными. Такую интенсивность называют оптимальной и приводят в таблицах. Расход огнетушащего вещества. Следует также знать о таком понятии, как расход огнетушащего средства. Различают несколько видов расхода: требуемый, фактический и общий, которые приходится определять при решении практических задач по тушению пожара. Требуемый расход - количество огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на тушение пожара или защиту объекта. Вычисляют по формулам (для воды) Qтр = Qтрт + Qтрз Qтрт = Пт * Iтрт Qтрз = Пз * Iз Qтр - требуемый расход огнетушащего средства(л/с;кг/с;м3/с) П - величина расчетного параметра (м;м2;м3) I - интенсивность подачи огнетушащего средства(л/м2c;кг/мзc) По требуемому расходу оценивают необходимую скорость сосредоточения огнетушащего средства, условия локализации пожара определяют необходимое количество стволов: Nст = Qтр/Qств Фактический расход - количество огнетушащего средства, фактически подаваемого в единицу времени на тушение пожара или защиту объекта. Эту величину измеряют теми же единицами, что и требуемый расход. Qф = Qфт + Qфз Qфт = NсттQст Qфз = NстзQст Фактический расход зависит от числа и производительности стволов. По величине фактический расход не может быть меньше требуемого, что является необходимым фактором в создании условий локализации пожара. Qф Qтр ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА. - Приказ МЧС России от 16.10.2017 N 444 "Об утверждении Боевого устава подразделений пожарной охраны, определяющего порядок организации тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ"; - «Методические рекомендации по действиям подразделений федеральной противопожарной службы при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ от 26.05.2010»; - «Рекомендации по организации и ведению боевых действий подразделениями пожарной охраны при тушении пожаров на объектах с наличием аварийно химически опасных веществ от 08.12.2003»; - «Учебное - методическое пособие - Тушение пожаров на объектах с наличием взрывчатых веществ и материалов Д. Ю. Бучельников, С. Ю. Бучельников 2002 г.» - интернет ресурс fireguys.ru. |