Лекция 14
ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТЬ
1.Общие сведения о процессе горения
Основные определения
Виды горения
Процесс возникновения горения
Основные показатели пожароопасности веществ
Классификация веществ по пожароопасности
2. Основные источники возникновения пожаров на предприятии, при транспортировке и хранении сжиженных газов и ГЭИ. Оценка пожарной опасности промышленных предприятий.
3. Классификация производств и зон по пожаро- и взрывоопасности
Мероприятия по пожарной профилактике. П.п. производственных зданий.
1. Общие сведения о процессе горения
Основные определения
Пожар -неконтролируемое горение вне специального очага, наносящих материальный ущерб (стандартное определение).
Для людей при пожаре опасными факторами являются:
открытый огонь, искры, повышенная температура воздуха и предметов;
лучистые потоки энергии, повышение температуры среды, вдыхание горячего воздуха, поражение и некроз верхних дыхательных путей
токсичные продукты горения, дым, обеднение воздуха кислородом
потеря видимости из-за задымления
обрушение зданий и их элементов, установок, оборудования
взрывы.
Токсичные вещества, образующиеся при пожаре обусловлены химическим составом сгорающего вещества: волос, кожа, ткани, шерсть - неприятно пахнущие продукты, цианистые соединения, содержащие соду, альдегиды, кетоны, Каучук, резина - изопрен, углеводороды, лаки, продукты, содержащие нейроцеллюлоид - СО, N2O,HCN, Пластмассы, целлулоид - СО,N2O, цианиды, формальдегиды, фенол, фторфосин, аммиак, ацетон, стирол и др. являются высокотоксичными соединениями.
Загорание -горение, не причинившее материального ущерба.
У человека, получившего ожоги IIстепени более 30% площади тела мало шансов выжить (без оказания специализированной медицинской помощи). Время получения ожоговIIстепени:
26 с при t = 71C
15c при t= 100С
7с при t= 176С.
Исследования, проведенные в Канаде, показали, что во влажной среде, типичной для пожара, IIстепени ожога вызываетt= 55С при воздействии в течение 28с и 70С - в течение 1 с.
Так, при пожаре в универмаге «Инвацион» в г. Брюсселе за 10 мин пожара погибло 350 и было ранено 150 человек. За это время большой универмаг, по площади занимающий целый гектар, превратился в костер.
1.2. Виды горения
Горение- быстро протекающая химическая реакция (чаще всего окисление), сопровождающаяся выделением большого количества теплоты и обычно ярким свечением (пламенем).
Для горения необходимо наличие 3-х факторов:
окислителя (обычно О2, также Сl,F,Br,I,NOX)
горючего вещества
источника загорания (т.е. начало импульса).
В зависимости от свойств и состава горючего вещества различают:
А. Гомогенное горение (одинаковый агрегатный состав, например, газы)
Б. Гетерогенное горение(например, твердое вещество и жидкость).
В зависимости от скорости распространения пламениразличают:
А. Дефлаграционное(свойственно пожарам)
10 м/с
Б. Взрывное100 м/с
В. Детонационное1000 м/с5000 м/с
В зависимости от условий образования горючей смеси:
Диффузионное горение- характеризуется тем, что образование горючей смеси происходит в процессе горения в результате диффузии кислорода в зону горения. Например, горение жидкости с открытой поверхности или газов, выходящих через неплотности оборудования
Дефлаграционное горение - это диффузионное горение.
Кинетическое горениесоответствует взрывному горению. В этом случае горючее вещество и кислород поступают в зону горения предварительно смешанными. Определяющим фактором является скорость химической реакции окисления между окислителем и горючем веществе, происходящей во фронте пламени. Если процесс кинетического горения происходит в замкнутом объеме, то давление в этом объеме повышается, температура продуктов горения увеличивается.
По соотношению горючего и окислителя выделяют:
А. Горение бедных горючих смесей(в субъекте - окислитель, горение лимитируется соединением горючего компонента).
Б. Горение богатых горючих смесей- соответственно наоборот - горючее лимитирует содержание окислителя (содержит горбчего выше стеклометрического соотношения компонентов).
Возникновение горения связано с обязательным самоускорением реакции. Существует 3 вида самоускорения:
тепловой: при условии аккумуляции теплоты в системе повышается температура, что приводит к ускорению химических реакций;
цепной: связан с катализом химических превращений промежуточными продуктами реакций, обладает особой химической активностью (активные центры). (т.е. химический процесс происходит не путем непосредственного взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков, образующихся при распаде этих молекул).
Реальные процессы горения обычно осуществляются по комбинированному цепочно-тепловому механизму.
1.3 Виды процесса возникновения горения
Вспышка- быстрое (практически мгновенное) сгорание горючих смесей, не сопровождающиеся образованием сжатых газов.
Возгорание-возникновение горения под воздействием источника зажигания (сttвоспламенения или самовозгорания)
Воспламенение- возгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Самовозгорание- резкое увеличение скорости экзотермических реакций, приводящих к горению вещества (смеси) при отсутствии источника зажигания. Это может происходить и при температуре окружающей средытемпературы воспламенения. Такая возможность обусловлена склонностью веществ к окислению и условиями аккумуляции в них теплоты, выделяющейся при окислении. Таким образом, при самовозгорании имеется как бы внутренний импульс.
В зависимости от импульса процессы самовозгорания делятся на:
тепловые,
микробиологические,
химические.
Тепловоесамовозгорание/самовоспламенение происходит в результате продолжительного действия незначительного источника тепла. При этом вещества разлагаются, адсорбируются и в результате действия окислительных процессов самовозгораются. Так приt100С к самовозгоранию склонны древесные опилки, ДВП, паркет.
Химическоесамовозгорание/самовоспламенение происходит от воздействия на вещества кислорода воздуха, воды или от взаимодействия веществ. (Пожары от самовозгорания промасленной ветоши, спецодежды, ваты, а иногда даже металлических стружек).
О склонности масла или жира к самовозгоранию можно судить по его йодному числу (количество I2, поглощенное 100 г испытываемого масла или жира).
Чем выше йодное число, тем ниже температура самовозгорания, тем опаснее вещество.
Микробиологическоесамовозгорание - при соответственной влажности и температуре в растительных продуктах при интенсификации жизнедеятельности организмов (образуется грибок - так называемый паутинный глет), которое вызывает повышение температуры.
(Для предотвращения - регулярный контроль температуры и влажности, ограничение влажности и температуры
Самовоспламенение- самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Взрыв- чрезвычайно быстрое химическое превращение, сопровождающееся выделением энергии и сжатых газов, способных производить работу.
Детонация- передача теплоты от слоя к слою происходит за счет распространения ударной волны.
При оценке пожарной опасности веществ необходимо учитывать их агрегатное состояние.
Поскольку горение идет обычно в газовой среде, в качестве показателей пожарной безопасности (ПБ) необходимо учитывать условия, при которых образуется достаточное для горения количество газообразных продуктов.