Тема № 1: Теоретические основы процессов прекращения горения. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.

Пожар и его развитие. Прекращение горения

02.11.201617:34 Учебные вопросы:

1. Общие понятия о процессе горения

2. Общие понятия о пожаре

3. Условия и механизм прекращения горения Общие понятия о процессе горения  Горение – экзотермическая реакция окисления горящего вещества, сопровождающаяся хотя бы одним из 3-х факторов: пламенем свечением выделением дыма Треугольник горения Необходимы 3 условия для горения: Горючие вещества – ГВ Окислитель -О2 Источник зажигания – ИЗ.

В зависимости от среды горения различают 2 вида горения: Пламенное – горение вещества и материалов сопровождается пламенем. (зона горения над поверхностью ГВ). При пожаре горят большинство ГВ, способные при нагреве выделять горючие продукты, такие как (древесина, ткани, нефтепродукты, каучук, резина, пластмассы и т.д.); Беспламенное – в виде тления накала ГВ горение на поверхности. (древесный уголь, кокс, атрацит, сажа, торф, и др., не способные при нагреве выделять летучие продукты); Дым – аэрозоль (дисперсная система) образуемый жидкими или твердыми продуктами неполного возгорания ГВ (СО, С, сажа). Самовозгорание присуще многим горючим веществам и материалам. Эта отличительная особенность данной группы материалов. Самовозгорание может быть: тепловое; химическое; микробиологическое. Тепловое  самовозгорание выражается в аккумуляции материалом тепла, в процессе которого происходит самонагревание материалов. Температура самонагревания вещества или материала является показателем его пожароопасности. Для большинства ГВ этот показатель лежит в пределах 80 0 – 1500 С. Химическое самовозгорание сразу проявляется в пламенном горении. Для органических веществ данный вид самовозгорания происходит при контакте с кислотами (азотной, серной), растительными и техническими маслами. Масла и жиры, в свою очередь, способны к самовозгоранию в среде кислорода. Неорганические вещества способны самовозгораться при контакте с водой (например, гидросульфит натрия).

Спирты самовозгораются при контакте с перманганатом калия. Аммиачная селитра самовозгорается при контакте с суперфосфатом и пр. Общие понятия о пожаре Пожар представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий, помимо горения, явления массо- и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве. Распределение пожаров на группы и виды по сходствам или различиям называется классификацией.

Классификация – искусственная, если она объединяет пожары по внешним (случайным) признакам, и естественная, если она группирует пожары на основе их объективной внутренней связи и общих признаков развития. Естественная классификация пожаров считается научной, она позволяет предопределить закономерность тактики тушения различных видов пожара.

Пожары классифицируются по виду горючего материала и подразделяются на следующие классы: 1) пожары твердых горючих веществ и материалов (А); 2) пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ и материалов (В); 3) пожары газов (С); 4) пожары металлов (D); 5) пожары горючих веществ и материалов электроустановок, находящихся под напряжением (Е); 6) пожары ядерных материалов, радиоактивных отходов и радиоактивных веществ (F). Под распространяющимися пожарами понимают такие пожары, у которых происходит увеличение геометрических размеров (длины, высоты, ширины, радиуса) во времени.

Под нераспространяющимися пожарами понимают такие пожары, у которых геометрические размеры остаются неизменными во времени. Подземными пожарами называются пожары, расположенные ниже уровня земли, на любой глубине. Под наземными пожарами понимают такие пожары, которые находятся на высоте, достигаемой при помощи ручных пожарных лестниц. Под средневысотными пожарами понимают пожары, расположенные выше уровня поверхности земли, то есть до высоты, которая достигается при использовании пожарных автолестниц и подъемников. Высотными пожарами называются пожары, расположенные выше 30 метров от уровня поверхности земли. На водных пространствах (акваториях): пожары морских, речных судов, а также нефтегазодобывающих платформ и др.

Зоны пожара Пространство, в котором развивается пожар, можно условно разделить на три зоны:  зону горения; зону теплового воздействия; зону задымления; горючее вещество.

Зона горения характеризуется геометрическими и физическими параметрами: площадью, объемом, высотой, горючей загрузкой, скоростью выгорания веществ (линейная, массовая, объемная) и др.

Зона теплового воздействия – часть, примыкающая к зоне горения. В этой части происходит процесс теплообмена между поверхностью пламени и окружающими строительными конструкциями, материалами. Передача тепла осуществляется конвекцией, излучением, теплопроводностью. Границы зоны проходят там, где тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов, конструкций и создает невозможные условия для пребывания людей без средств тепловой защиты. Зона задымления – пространство, которое заполняется продуктами сгорания (дымовыми газами) в концентрациях, создающих угрозу для жизни и здоровья людей, затрудняющих действия пожарных подразделений при работе на пожарах.

Опасные факторы пожара ОПАСНЫЙ ФАКТОР ПОЖАРА – фактор пожара, воздействие которого на людей и (или) материальные ценности может привести к ущербу. Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности, являются: пламя и искры; повышенная температура окружающей среды; токсичные продукты горения и термического разложения; дым; пониженная концентрация кислорода. К вторичным проявлениям опасных факторов пожара, воздействующим на людей и материальные ценности, относятся: осколки, части разрушенных аппаратов, агрегатов, установок, конструкций; радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок; электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов; опасные факторы взрыва по ГОСТ 12.1.010, происшедшего в следствие пожара.

Условия и механизм прекращения горения Для прекращения горения необходимо либо снизить тепловыделение в зоне горения фронта пламени, либо увеличить теплоотвод из зоны горения. Это может быть достигнуто различными путями: Охлаждением поверхности горючего вещества или материала; Изоляцией зоны горения от источника горючих газов, паров и окислителя (например, герметизацией либо горящего вещества, либо объема, в котором протекает процесс горения); Разбавлением горючих газов, паров и окислителя, поступающих в зону горения инертными газами; Ингибированием процессов горения (т.е. введением в исходную горючую смесь или в зону горения ингибиторов цепных реакций окисления). Огнетушащее вещество (ОТВ) – это вещество, обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения.

Применяемые огнетушащие вещества и способы тушения Основные характеристики огнетушащих веществ Огнетушащая эффективность – это минимальное количество ОТВ, израсходованное на тушение модельного очага пожара данного класса. Для объемного способа тушения огнетушащая эффективность различных ОТВ зависит от многих факторов: природы горючего вещества, условий горения, свойств ОТВ, способов его применения и т.д. Интенсивность подачи огнетушащего вещества (I) – это расход ОТВ во времени на единицу защищаемой поверхности или объема. Размерность при поверхностном способе тушения – [Is, кг/(с · м2) или л/(с · м2)], для объемного способа – [I v, кг/(с · м3) или л/(с · м3)], для линейного способа [I л, л/(с · м)]. I = Qотв / (П · τт · 60); Удельный расход ОТВ (qуд) – это количество огнетушащего вещества (кг, л), которое требуется на единицу расчетного параметра пожара (м3, м2, м) для его успешного тушения: qуд = Q отв / Пп. Краткая характеристика, область применения огнетушащих веществ.  Вода– основное огнетушащие вещества охлаждения, наиболее доступные и универсальное. Вода отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты. При этом она частично испаряется и превращается в пар. (из 1л воды образуется 1700 л пара). Благодаря чему происходит разбавление реагирующих веществ, что само по себе способствует прекращению горения, а также вытеснению воздуха из зоны очага пожара. Недостатки воды: Электропроводна Сравнительно высокая т-ра замерзания Большая плотность (нельзя применять при тушении нефтепродуктов) Низкий коэффициент использования в виде компактных струй. Углекислота – тяжелея воздуха в 1,5 раза, без запаха. Углекислота – тяжелея воздуха в 1,5 раза, без запаха. Их 1 кг кислоты образуется 500 л газа. Теплота испарения при  -78,5  0С. Не электропроводна. Не взаимодействует с горючими веществами. ВМП – воздушно механическая пена.. – образуется из раствора воды с пенообразователем  ПО-1. Обладает: стойкостью, дисперстностью, кратностью, вязкостью, охлаждающими и изолирующими свойствами. Может быть: низкой кратности К < 10, средний кратности  К = 100, высокой кратности  К < 200. Подается из стволов: СВП-4; 8; 12 м3/мин ГПС-100; 600; 2000 л/мин. Недостаток: более электропроводна чем вода. 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. Тонко распыленная вода (диаметр капель меньше 100 мк) – для получения ее применяют насосы, создающие давление свыше 2-3 МПа (20-30 атм) и специальные стволы распылители. Диоксид углерода применяется для тушения пожаров электрооборудования и электроустановок, в библиотеках, книгохранилищах и архивах и т.п. Однако им, как и твердый углекислотой, категорически запрещено тушение щелочных и щелочно-земельных материалов. 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.

Источник: https://fireman.club/presentations/pozhar-i-ego-razvitie-prekrashhenie-goreniya/ При копировании материалов, ссылка на источник обязательна © fireman.club

КАК ПРЕКРАТИТЬ ГОРЕНИЕ НА ПОЖАРЕ

В основе прекращения горения на пожаре лежат максимально оперативные предпринятые меры, которые смогут предотвратить материальный ущерб, а также сохранить здоровье и жизнь пострадавших. Прекращение горения при пожаре обеспечивается применением специальных огнетушащих средств и оборудования.

Содержание:

• Факторы распространения

• Комплекс мер

• Основные механизмы

ФАКТОРЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Перед тем как рассмотреть вопрос эффективного прекращения горения при пожаре стоит детально разобраться в природе самого возгорания и факторов, которые могут быть стимуляторами его развития. Под пожаром понимается достаточно сложный химический процесс, который включает в себя непосредственно сам процесс горения какого-либо материала, а также такие явления, как газообмен и теплообмен.

Этот процесс, в зависимости от условий и наличия соответствующей среды, прогрессирует как во времени, так и по площади. Перечисленные факторы являются взаимосвязанными между собой и в комплексе позволяют быстро распространяться огню.

Условиями возникновения пожара можно отметить несколько факторов, а именно:

• присутствие горючего материала или вещества;

• попадание окисляющего вещества на площадь, где происходят соответствующие химические реакции;

• выделение тепловой энергии, которая поддерживает сам процесс горения.

По общим правилам и стандартам к основным факторам, которые предопределяют теоретически возможное возникновение пожара можно отнести следующие условия:

• общая (массовая) скорость сгорания горючих веществ или материала;

• удельная пожарная нагрузка;

• скорость распространения огня по линии расположения горючих материалов или веществ(линейная скорость);

• показатель интенсивности и тепловыделения;

• средний температурный режим пламени.

Стоит отметить, что территорию, на которой распространяется пожар, условно можно разделить на три основные категории – непосредственная зона горения, зона теплового влияния или воздействия и территория поражения продуктами горения (задымление). Развитие пожара также разделяется на основные три этапа к которым относятся первоначальный, основной и заключительный. По статистике наиболее тяжелый ущерб для здоровья человека может иметь место на начальной стадии в промежуток времени от первой до шестой минуты.

КОМПЛЕКС МЕР

При определении средств и сил, направленных на прекращение горения при пожарах, стоит принимать во внимание те окружающие условия и границы, за пределами которых дальнейшее развитие и существование возгорания будет невозможным. К таким факторам стоит отнести предел распространения пламени по концентрации огня на конкретно взятой территории, а также возможные пределы температуры. При этом специалистами пожарных расчетов оценивается окружающая обстановка и местность с целью определения потенциально опасных в плане возгорания веществ, химических соединений и других материалов.

Принимая во внимание факторы развития любого возгорания, можно определить основное фундаментальное правило прекращения горения на пожаре. Речь идет о комплексе необходимых мер, которые направлены на существенное понижение температурного режима на площади возгорания до показателя, которые не позволяет в дальнейшем поддерживать химические реакции горения.

Достичь прекращения горения на сегодняшний день возможно четырьмя известными и эффективными способами, которые применяются в современной практике пожаротушения.

Такими способами являются:

• понижение температуры веществ, которые принимают участие в химических реакциях возгорания;

• изолирование горючих веществ и материалов из зоны возгорания;

• осуществление разбавления горючих веществ до определенных концентрационных характеристик, которые не будут обеспечивать дальнейшее горение;

• применение специальных химических веществ и комплекса мер по предотвращению распространения возгорания и последующего тушения площади.

Для прекращения горения при пожарах вышеуказанными способами применяются специальные средства (вода, пенное вещество, специальные порошки и т. п.) и оборудование.

Учитывая упомянутые способы тушения пожаров, современная практика пожаротушения классифицирует на подобные типы и средства. Ими являются вещества охлаждающего типа, средства разбавляющего типа, вещества оградительного или изолирующего типа, а также так называемые ингибиторы – химические соединения, основной целью которых является ускорение процесса тушения пожара за счет более сложных химических реакций. Способы прекращения горения зависят от комплекса применяемых мер и средств при тушении пожара.

При выборе способа и средств тушения пожара боевой расчет принимает во внимание такие факторы, как характер и условия динамики распространения возгорания, виды пожароопасных материалов или веществ, уровня безопасности и сложности при работах по обслуживанию техники и непосредственному тушению возгорания, количество доступного оборудования и сил в расчете. От правильного применения конкретного средства пожаротушения, определения и изучения условий в зоне пожара, а также оперативности принятия необходимых решений зависит не только сохранность материальных ценностей, но и здоровье и жизни пострадавших людей и членов пожарного расчета.

ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Наиболее популярным охлаждающим пожаротушащим веществом является обычная вода. Ее уровень теплоемкости позволяет достаточно эффективно бороться с возгораниями различных типов, однако, существуют случаи, при которых тушение водой неуместно. В качестве примера можно привести возгорания топлива или других химических веществ. Благодаря своим химическим свойствам вода достаточно успешно отбирает у горящего материала или вещества тепло, что препятствует дальнейшему развитию пожара.

Помимо воды в качестве теплоизолирующего вещества применяется диоксид углерода. Это вещество в твердом виде эффективно практически для всех возгораний, за исключением применения возгораний таких элементов как калий, натрий или магний. Стоит учесть тот факт, что использование твердого диоксида углерода не предусматривает намокание материальных ценностей, а также это вещество не проводит электрический ток. Поэтому он успешно применяется при тушении возгораний на электрогенерирующих объектах, в офисных помещениях, архивах, музеях.

Механизм изоляции возгорания предусматривает использование специальной пены, которая в силу своей консистенции и химических особенностей успешно формирует так называемое ограждение, которое препятствует дальнейшему распространению огня. Состав пены, которая используется в современных средствах пожаротушения, обеспечивает ее эффективность достаточно долгое время после размещения в зоне возгорания. Она стойкая к тепловому воздействию и воде. Помимо пены в качестве оградительных средств при пожаре успешно используются и порошковые составы. При этом порошок преграждает доступ паров к зоне возгорания и пламя угасает.

Не менее популярен и механизм разбавления при тушении пожаров. Он предусматривает добавление в горящие смеси большого количества однородного вещества. При этом образуемая концентрация смеси не позволяет в дальнейшем развиваться огню. При тушении пожаров в помещениях разбавление предусматривает уменьшение доли кислорода, который является составной частью горючей смеси и эффективно поддерживает горение.

Механизм тушения пожаров с использованием специальных химических веществ предусматривает использование принципа торможения возгорания при помощи вступающих в реакцию реагентов. Наиболее популярными химическими элементами, которые используются при химическом торможении горения, являются фтор и бром.