Лабораторная работа №4 Тема: «Средства и способы пожаротушения»

Цель работы: 1. Ознакомление с первичными средствами и с принципами устройства стационарных систем пожаротушения.

2. Научиться определять скорость испарения лег­ковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих (ГЖ) жидкостей при категорировании взрывопожароопасности помещений и зданий.

Приборы и оборудование:

1. Натурные модели огнетушителей ОХП-10, ОУ-2, ОП-1, пожарные рукава, стволы, костюм противопожарный и пр. 2. Плакаты по пожарной безопасности. 3.Лабораторная установка для определения удельной скорости испарения жидкостей.

I. Теоретические сведения

Для локализации и последующей ликвидации пожара в возможно более короткие сроки необходимо провести следующие мероприятия:

• удалить окислитель из зоны горения или снизить его концентрацию до величины, при которой прекращается горение. С этой целью очаг пожара изолируют от окружающей среды (при 15%-ном содержании О₂ пожар самопроизвольно затухает) или горящие объекты заполняются негорючими газами или парами;

• удалить горящее вещество из очага пожара или снизить его процентное содержание в зоне горения. Достигается это с помощью устройства аварийного слива или выпуска горючего вещества в специальные емкости, а также путем образования разрывов между зоной горения и смежными массами горючего вещества;

• снизить температуру горючей среды до определенного предела, ниже которого процесс горения не возможен;

• химическое торможение реакции горения.

Успешная борьба с возникшим пожаром связана с правильным выбором способов и средств пожаротушения.

Основными веществами, применяемыми при тушении пожара на предприятиях, являются: вода, химическая или механическая пена, углекислый газ, огнегасящие порошки, песок и пр.

Огнегасительные свойства воды и противопожарное водоснабжение. Вода обладает больной теплоемкостью и охлаждает горючие вещества до температуры более низкой, чем температура их самовоспламенения, а также образуя на их поверхностях тонкую пленочку преграждает доступ кислорода в зону горения.

Вода не пригодна для тушения жидкостей, удельный вес которых меньше единицы. Например, вода тонет в бензине, который всплывая на поверхности воды продолжает гореть.

Вода проводит электрический ток и поэтому не применяется для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.

Подача воды к очагу пожара в необходимом количестве производится при помощи систем противопожарного водоснабжения.

Противопожарные водопроводы подразделяются на системы низкого и высокого давления.

В системе водопровода высокого давления - давление в сети создается стационарными насосами (включающимися во время пожара), обеспечивающими необходимый напор и расход воды в самой высокой точке здания;

В противопожарном водопроводе низкого давления тушение пожаров производится при помощи передвижных пожарных насосов (автонасосы, мотопомпы).

Выбор схемы противопожарного водопровода зависит от величины занимаемой территории, мощности источников водоснабжения, огнеопасности производства и технико-экономических расчетов. При больших производствах наиболее подходящей оказывается схема противопожарного водопровода низкого давления, объединенного с хозяйственно-питьевым водопроводом.

Водопроводные сети подразделяются на кольцевые (замкнутые) и тупиковые.

Пожарные гидранты — это устройства, обеспечивающие подачу воды из водопроводной сети к месту тушения пожара. Они бывают наземного и подземного типов (наиболее распространены).

Внутренний противопожарный водопровод сооружают во всех производственных зданиях за исключением зданий, в которых применение может вызвать пожар, взрыв или распространение огня.

Применяют и неводопроводные способы тушения пожаров, когда забор воды на нужды пожаротушения осуществляется из водоемов или противопожарных емкостей.

Подавать воду при пожаре можно посредством внутренних кранов, а также через сплинклерные и дренчерные системы.

Огнегасительные свойства пены. Пенообразующие вещества применяются при тушении горючих и легковоспламеняющихся жидкостей. Действие этих веществ основано на том, что, покрывая горящую поверхность, они изолируют ее от воздуха, охлаждают и таким образом прекращают горение. Пенообразующие вещества получают в результате химической реакции (представляет собой продукт взаимодействия кислоты, щелочи и пенообразователя) и путем механического перемешивания воздуха, воды и пенообразователя.

Пена, растекаясь слоем толщиной до 10 см, покрывает горящую поверхность и образует плотный покров.

Химическая пена изготавливается и превращается в огнетушашее средство в специальных аппаратах — пеногенераторах непрерывного действия и большой производительности (ПГМ-10) или огнетушителях (ОХП-10).

Воздушно-механическая пена состоит из 90% воздуха, 9,6, ..., 9,8% воды и 0,2, ..., 0,4% пенообразователя (ПО-1), в который входит керосиновый концентрат, костяной клей, этиловый спирт и каустическая сода.

Пена проводит электрический ток и потому не пригодна для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.

При различных производственных процессах в большом коли­честве применяются легковоспламеняющиеся и горючие жидко­сти (ЛВЖ и ГЖ). Каждое производственное помещение и здание должно быть отнесено к одной из пяти категорий. Более опасными с точки зрения воздействия взрывоопасных смесей при взрывном горении на строительные конструкции зданий являются легковоспламеняющиеся жидко­сти, температура вспышки которых не превышает+61°С. Для ГЖ температура вспышки более +61°С. В связи с этим, помещения, где применяются или обращаются горючие жидкости, не могут быть отнесены к категориям А и Б. Для ЛВЖ характерно, что в зависимости от количества поступления их в помещение в ре­зультате аварийных ситуаций, эти помещения могут быть отне­сены практически к любой из 5 категорий в зависимости от при­сущих им свойств (температуры вспышки и возможности возникновения избыточного давления при взрывном горении, пре­вышающего 5 кПа). Избыточное давление при взрывном

горении, в соответствии с [1], определяется по формуле:

где m – количество горючего вещества, кг; H_T - теплота сгорания, Дж/кг^-1; P_O - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101); z - коэффициент участия горючего во взрыве (для жидкостей z = 0,3); V_CB - свободный объем помещения, м³ (допускается принимать 0,8 геометрического объема); - плотность воздуха до взрыва, кг×м^-3 (допускается принимать = 1,29); - теплоемкость воздуха (допускается принимать = 1000 Дж/кг); - начальная температура воздуха, К; - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения (допускается принимать =3).

Одним из наиболее значимых параметров в формуле является масса горючего вещества, определяемая по формуле:

где W - интенсивность испарения, кг/ ; - площадь испарения, ; Т - время испарения, с (не более 3600 с).

В то же время масса вещества т в наибольшей степени зави­сит от скорости испарения жидкости.

Как правило, для производственных помещений характерны аварии с проливом на поверхность пола большого количества жидкости. В этом случае определить скорость испарения (интен­сивность) не представляет больших затруднений. Для этой цели рекомендована формула:

где - коэффициент, зависящий от скорости и температуры воз­душного потока над поверхностью испарения; М - молекулярная масса вещества, г/г моль; - давление насыщенных паров, кПа.

Указанная формула предназначена для определения интенсив­ности испарения при площадях испарения более 1 (при равен­стве сторон от минимального 1 п.м.), также имеются данные по скорости испарения с площади 0,25 с равновеликими сторонами 0,5 0,5 м. В этом случае наблюдалось почти двукратное, в срав­нении с испарением с поверхности, равной 1 ( 1,0 1,0 м), уве­личение скорости испарения. В то же время имеется большое ко­личество зданий и помещений, где применяются незначительные количества ЛВЖ

в небольших помещениях. В этих случаях име­ются сложности в определении скорости испарения при разливе жидкости, особенно при большой разобщенности рабочих мест.