Файл: 1 Вероятность возникновения пожара, газодымозащитник, гарнизон пожарной охраны. Дать определение и краткое описание этих понятий.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 150
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Известно, что, если снизить температуру в зоне горения до 1273 К, процесс горения прекратится. Добиться такого снижения температуры в зоне горения можно различными способами: за счет изменения соотношения компонентов горючего и окислителя (в ту или другую сторону), доводя его до «бедного» или «богатого» концентрационного пределов горения; разбавления зоны горения нейтральными газами; введения химически активных ингибиторов, снижающих скорость химических реакций; снижения давления в зоне реакций горения (если это возможно) и др. При всех указанных способах будет снижаться скорость протекания химической реакции окисления, в результате уменьшится интенсивность тепловыделения в зоне горения. Возможны и принципиально иные способы снижения температуры в зоне горения, основанные не на уменьшении интенсивности процессов тепловыделения в зоне горения, а на интенсификации процессов теплоотвода из зоны горения. Повысить интенсивность теплоотвода из зоны горения можно:-.увеличивая или излучательную способность компонентов, или теплопроводность;- используя значительную часть тепла на эндотермические процессы фазового превращения посторонних компонентов в зоне протекания высокотемпературных реакций горения;- комбинируя перечисленные способы.Добиться результата можно за счет введения в зону протекания химической реакции горения специальных ингредиентов, например тонкодисперсных нейтральных термостойких порошков, металлизированных частиц, тонкораспыленной воды и др.На практике редко удается реализовать в чистом виде какой-нибудь один из способов. Чаще всего они используются в комбинации.Так, при введении в зону горения тонкораспыленной воды одновременно происходит и отъем тепла на ее испарение. При этом снижается температура среды в зоне протекания химической реакции горения и реагирующие компоненты (горючее и окислитель) разбавляются образовавшимися парами воды, что снижает скорость протекания химической реакции окисления и уменьшает интенсивность тепловыделения. В результате температура в зоне химической реакции горения снижается. Отъем тепла на повышение температуры паров воды (с 373 К) до температуры среды в зоне горения ведет к дальнейшему отъему тепла из зоны химической реакции горения и понижению температуры пламени. Такое многоступенчатое снижение температуры в зоне химической реакции горения ведет к уменьшению скорости ее протекания (т.е. снижению интенсивности тепловыделения в зоне горения и т.д.), до тех пор пока температура в зоне горения не достигнет.
Охлаждение:- сплошными струями воды;- распыленными струями воды;- перемешиванием горючих веществ.Разбавление:- струями тонкораспыленной воды;- газоводяными струями;- горючих жидкостей водой;- негорючими парами и газами.Изоляция:- слоем пены;- слоем продуктов взрыва ВВ;- созданием разрыва в горючем веществе;- слоем огнетушащего порошка;- огнезащитными полосами.Химическое торможение реакции:- огнетушащим порошком;- галоидопроизводным углеводородом.Каждый из способов прекращения горения можно выполнить различными приемами или их сочетанием. Например, создание изолирующего слоя на горящей поверхности легковоспламеняющейся жидкости может быть достигнуто подачей пены через слой горючего, с помощью пеноподъемников, навесными струями и т. п.Вода – основное ОТВ охлаждения, наиболее доступное и универсальное. Хорошее охлаждающее свойство воды обусловлено ее высокой теплоемкостью [4 187 Дж/(кг/град), 1 ккал/(кг/град)] при нормальных условиях. При попадании на горящее вещество вода частично испаряется и превращается в пар. При испарении 1 л воды образуется 1 700 л пара, которым кислород вытесняется из зоны пожара. Вода, имея высокую теплоту парообразования [2 236 кДж/кг (534 ккал/кг)], отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты. Вода обладает высокой термической стойкостью; ее пары только при температуре выше 1 700 °С могут разлагаться на водород и кислород. В связи с этим тушение водой большинства твердых материалов (древесины, пластмасс, каучука и др.) безопасно, так как их температура горения не превышает 1 300 °С. Вода не вступает в реакцию почти со всеми твердыми горючими веществами, за исключением щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, кальция, магния и др.) и некоторых других веществ.Наибольший огнетушащий эффект достигается при подаче воды в распыленном состоянии, так как увеличивается площадь одновременного равномерного охлаждения, вода быстро нагревается и превращается в пар, отнимая большое количество теплоты. Чтобы избежать ненужных потерь, распыленную воду применяют в основном при сравнительно небольшой высоте пламени, когда можно подать ее между пламенем и нагретой поверхностью (например, при горении подшивки перекрытий, стен и перегородок, обрешетки крыши, волокнистых веществ, пыли, темных нефтепродуктов и др.).
Распыленные водяные струи применяют также для снижения температуры в помещениях, защиты от теплового излучения (водяные завесы), для охлаждения нагретых поверхностей строительных конструкций сооружений, установок а также для осаждения дыма. В зависимости от вида горящих материалов используют распыленную воду различной степени дисперсности. При тушении пожаров твердых материалов, смазочных масел применяют струи со средним диаметром капель около 1 мм; при тушении горящих спиртов, ацетона, метанола и некоторых других горючих жидкостей – распыленные струи, состоящие из капель диаметром 0,2–0,4 мм.Сплошные струи используют при тушении наружных и открытых внутренних пожаров, когда необходимо подать большое количество воды на значительное расстояние или если воде необходимо придать ударную силу. (Например, при тушении газонефтяных фонтанов, открытых пожаров, а также пожаров в зданиях больших объемов, когда близко подойти к очагу горения. Сплошные струи нельзя применять там, где может быть мучная, угольная и другая пыль, а также при горении жидкостей в резервуарах. Для равномерного охлаждения площади горения сплошную струю воды перемещают с одного участка на другой. Когда с увлажненного горючего вещества сбито пламя и горение прекращено, струю переводят в другое место. Как ОТВ, вода плохо смачивает твердые материалы из-за высокого поверхностного натяжения (72,8–103 Дж/м2), что препятствует быстрому распределению ее по поверхности, прониканию в глубь горящих твердых материалов и замедляет охлаждение. Для уменьшения поверхностного натяжения и увеличения смачивающей способности в воду добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). На практике используют растворы ПАВ (смачивателей), поверхностное натяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды. Оптимальное время смачивания 7–9 с. Применение растворов смачивателей позволяет уменьшить расход воды на 35–50 %, что обеспечивает ликвидацию горения одним и тем же объемом ОТВ на большей площади.Твердый диоксид углерода (углекислота), как и вода, может быстро отнять теплоту от нагретого поверхностного слоя горящего вещества. При температуре −79 °С он представляет собой мелкокристаллическую массу плотностью 1,53 кг/м3. Такая масса образуется при переходе диоксида углерода из жидкой в газообразную фазу при быстром увеличении объема. Жидкий диоксид углерода в результате расширения переходит в твердое состояние и выбрасывается в виде хлопьев, похожих на снежные, с температурой −78,5 °С. Под влиянием теплоты, выделяющейся на пожаре, твердый диоксид углерода, минуя жидкую фазу, превращается в газ. При этом он является средством не только охлаждения, но и разбавления горящих веществ. Теплота испарения твердого диоксида углерода значительно меньше, чем воды – 0,57103 кДж/кг (136,9 ккал/кг), однако, из-за большой разницы температур твердого диоксида углерода и нагретой поверхности, поверхность охлаждается гораздо быстрее, чем при применении воды. Твердый диоксид углерода прекращает горение всех горючих веществ, за исключением магния и его сплавов, металлического натрия и калия. Он неэлектропроводен и не взаимодействует с горючими веществами и материалами, поэтому его применяют при тушении электроустановок, двигателей и моторов, а также при пожарах в архивах, музеях, выставках и т.д. Подают твердый диоксид углерода из огнетушителей, передвижных и стационарных установок.
Аэрозолеобразующие огнетушащие составы представляют собой твердотопливные или пиротехнические композиции. Их особенность в том, что они способны гореть без доступа воздуха. Образующиеся при горении газы состоят из высокодисперсных частиц, солей и окислов щелочных металлов, обладающих высокой огнетушащей способностью по отношению к углеводородному пламени.Механизм действия огнетушащего аэрозоля во многом аналогичен механизму действия огнетушащих порошков на основе щелочных металлов. Более высокая его эффективность обусловлена большей дисперсностью частиц и некоторым снижением концентрации кислорода в защищаемом помещении.Тушение аэрозолями осуществляется объемным способом и рекомендуется применять при пожарах класса А и класса В в помещениях с воздушной средой, атмосферном давлении и имеющих негерметичность помещения до 0,5 %. Применяется также для тушения электроустановок под напряжением до 1 000 В. Преимущественная область применения – моторные и багажные отсеки автомобилей, помещения с наличием легковоспламеняющихся веществ (в том числе, ЛВЖ и ГЖ), горючих газов, электрические установки, хранилища материальных ценностей.Применение аэрозолей неэффективно для материалов, горение которых происходит в тлеющем режиме, или способных гореть без доступа воздуха, порошков металлов. Запрещается их применение в помещениях, которые не могут быть покинутыми людьми до начала применения аэрозолеобразующего состава.3 Параметры и условия, за гарницами которых горение невозможно Предельные явления при горении — это те условия и параметры, за пределами которых процессы горения возникнуть или существовать не могут. Таких условий много:-.концентрационные пределы воспламенения (КПВ) и концентрационные пределы распространения пламени (КПРП);- температурные пределы воспламенения (ТПВ) горючих жидкостей и твердых материалов;- пределы по давлению;- предельные скорости распространения процессов горения;- предельное значение массовой скорости выгорания и др.При значениях этих параметров ниже предельных процессы горения существовать не могут.Наибольший практический интерес для специалистов пожарной охраны представляют те параметры, которыми мы можем управлять, — это КП В, скорость распространения горения, скорость выгорания и температурные пределы горения.
На границах КПВ значения зажигания резко возрастают и воспламенение становится практически невозможным. Если концентрационный состав горючей смеси изменяется в процессе ее поступления в зону горения (приближается к КПВ), это означает, что энергии, поступающей к свежей горючей смеси от фронта пламени, становится недостаточно для поддержания непрерывного воспламенения новых порций горючей смеси. В этом случае процесс горения прекратится (механизм прекращения процесса горения на КПВ). Интенсивность горения и температура пламени в зоне реакции горения постепенно снижается. Доля тепловых потерь от фронта пламени растет.Снижается интенсивность теплового потока к свежей горючей смеси, поступающей от фронта пламени, в то время как для ее воспламенения требуется все больше и больше тепловой энергии, так как ее концентрация все больше отличается от стехиометрической. Если концентрационные пределы распространения пламени практически совпадают с КП В, то вне этих пределов пламя затухает. В сосудах и резервуарах большого объема концентрационные пределы распространения пламени могут не совпадать с КП В. В этом случае они зависят от расположения источников зажигания. Когда источник зажигания расположен снизу и пламя распространяется вверх, то КПРП совпадают с КП В. При распространении пламени сверху вниз КПРП становится значительно уже КПВ.Добавление инертных газов изменяет КПВ и флегматизирует горючую смесь. Предельные концентрации этих флегматизаторов зависят от вида горючего, режима горения, давления и других факторов. Предельные объемные концентрации нейтральных разбавителей: 25—30% — для С02; 30—35% — для водяного пара; 35—40% — Не (гелия) и N2 (азота); 50—55% — Ат (аргона). При создании в газовых смесях концентраций этих разбавителей больше указанных ни воспламенение, ни горение невозможно.Концентрационные пределы диффузионного горения по кислороду — 10—15 об. %. Ниже этой концентрации процесс диффузионного пламенного горения невозможен.Критические (предельные) энергии зажигания зависят от вида горючей смеси, ее концентрационного состава, теплофизических свойств, давления и других факторов.4 Что понимается под огнетушащими веществами и какие требования к ним предъявляются?Это простые вещества и смеси на их основе, которые благодаря своим природным свойствам дают возможность создавать условия для локализации, а так же полного подавления процесса горения.
Охлаждение:- сплошными струями воды;- распыленными струями воды;- перемешиванием горючих веществ.Разбавление:- струями тонкораспыленной воды;- газоводяными струями;- горючих жидкостей водой;- негорючими парами и газами.Изоляция:- слоем пены;- слоем продуктов взрыва ВВ;- созданием разрыва в горючем веществе;- слоем огнетушащего порошка;- огнезащитными полосами.Химическое торможение реакции:- огнетушащим порошком;- галоидопроизводным углеводородом.Каждый из способов прекращения горения можно выполнить различными приемами или их сочетанием. Например, создание изолирующего слоя на горящей поверхности легковоспламеняющейся жидкости может быть достигнуто подачей пены через слой горючего, с помощью пеноподъемников, навесными струями и т. п.Вода – основное ОТВ охлаждения, наиболее доступное и универсальное. Хорошее охлаждающее свойство воды обусловлено ее высокой теплоемкостью [4 187 Дж/(кг/град), 1 ккал/(кг/град)] при нормальных условиях. При попадании на горящее вещество вода частично испаряется и превращается в пар. При испарении 1 л воды образуется 1 700 л пара, которым кислород вытесняется из зоны пожара. Вода, имея высокую теплоту парообразования [2 236 кДж/кг (534 ккал/кг)], отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты. Вода обладает высокой термической стойкостью; ее пары только при температуре выше 1 700 °С могут разлагаться на водород и кислород. В связи с этим тушение водой большинства твердых материалов (древесины, пластмасс, каучука и др.) безопасно, так как их температура горения не превышает 1 300 °С. Вода не вступает в реакцию почти со всеми твердыми горючими веществами, за исключением щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, кальция, магния и др.) и некоторых других веществ.Наибольший огнетушащий эффект достигается при подаче воды в распыленном состоянии, так как увеличивается площадь одновременного равномерного охлаждения, вода быстро нагревается и превращается в пар, отнимая большое количество теплоты. Чтобы избежать ненужных потерь, распыленную воду применяют в основном при сравнительно небольшой высоте пламени, когда можно подать ее между пламенем и нагретой поверхностью (например, при горении подшивки перекрытий, стен и перегородок, обрешетки крыши, волокнистых веществ, пыли, темных нефтепродуктов и др.).
Распыленные водяные струи применяют также для снижения температуры в помещениях, защиты от теплового излучения (водяные завесы), для охлаждения нагретых поверхностей строительных конструкций сооружений, установок а также для осаждения дыма. В зависимости от вида горящих материалов используют распыленную воду различной степени дисперсности. При тушении пожаров твердых материалов, смазочных масел применяют струи со средним диаметром капель около 1 мм; при тушении горящих спиртов, ацетона, метанола и некоторых других горючих жидкостей – распыленные струи, состоящие из капель диаметром 0,2–0,4 мм.Сплошные струи используют при тушении наружных и открытых внутренних пожаров, когда необходимо подать большое количество воды на значительное расстояние или если воде необходимо придать ударную силу. (Например, при тушении газонефтяных фонтанов, открытых пожаров, а также пожаров в зданиях больших объемов, когда близко подойти к очагу горения. Сплошные струи нельзя применять там, где может быть мучная, угольная и другая пыль, а также при горении жидкостей в резервуарах. Для равномерного охлаждения площади горения сплошную струю воды перемещают с одного участка на другой. Когда с увлажненного горючего вещества сбито пламя и горение прекращено, струю переводят в другое место. Как ОТВ, вода плохо смачивает твердые материалы из-за высокого поверхностного натяжения (72,8–103 Дж/м2), что препятствует быстрому распределению ее по поверхности, прониканию в глубь горящих твердых материалов и замедляет охлаждение. Для уменьшения поверхностного натяжения и увеличения смачивающей способности в воду добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). На практике используют растворы ПАВ (смачивателей), поверхностное натяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды. Оптимальное время смачивания 7–9 с. Применение растворов смачивателей позволяет уменьшить расход воды на 35–50 %, что обеспечивает ликвидацию горения одним и тем же объемом ОТВ на большей площади.Твердый диоксид углерода (углекислота), как и вода, может быстро отнять теплоту от нагретого поверхностного слоя горящего вещества. При температуре −79 °С он представляет собой мелкокристаллическую массу плотностью 1,53 кг/м3. Такая масса образуется при переходе диоксида углерода из жидкой в газообразную фазу при быстром увеличении объема. Жидкий диоксид углерода в результате расширения переходит в твердое состояние и выбрасывается в виде хлопьев, похожих на снежные, с температурой −78,5 °С. Под влиянием теплоты, выделяющейся на пожаре, твердый диоксид углерода, минуя жидкую фазу, превращается в газ. При этом он является средством не только охлаждения, но и разбавления горящих веществ. Теплота испарения твердого диоксида углерода значительно меньше, чем воды – 0,57103 кДж/кг (136,9 ккал/кг), однако, из-за большой разницы температур твердого диоксида углерода и нагретой поверхности, поверхность охлаждается гораздо быстрее, чем при применении воды. Твердый диоксид углерода прекращает горение всех горючих веществ, за исключением магния и его сплавов, металлического натрия и калия. Он неэлектропроводен и не взаимодействует с горючими веществами и материалами, поэтому его применяют при тушении электроустановок, двигателей и моторов, а также при пожарах в архивах, музеях, выставках и т.д. Подают твердый диоксид углерода из огнетушителей, передвижных и стационарных установок.
Аэрозолеобразующие огнетушащие составы представляют собой твердотопливные или пиротехнические композиции. Их особенность в том, что они способны гореть без доступа воздуха. Образующиеся при горении газы состоят из высокодисперсных частиц, солей и окислов щелочных металлов, обладающих высокой огнетушащей способностью по отношению к углеводородному пламени.Механизм действия огнетушащего аэрозоля во многом аналогичен механизму действия огнетушащих порошков на основе щелочных металлов. Более высокая его эффективность обусловлена большей дисперсностью частиц и некоторым снижением концентрации кислорода в защищаемом помещении.Тушение аэрозолями осуществляется объемным способом и рекомендуется применять при пожарах класса А и класса В в помещениях с воздушной средой, атмосферном давлении и имеющих негерметичность помещения до 0,5 %. Применяется также для тушения электроустановок под напряжением до 1 000 В. Преимущественная область применения – моторные и багажные отсеки автомобилей, помещения с наличием легковоспламеняющихся веществ (в том числе, ЛВЖ и ГЖ), горючих газов, электрические установки, хранилища материальных ценностей.Применение аэрозолей неэффективно для материалов, горение которых происходит в тлеющем режиме, или способных гореть без доступа воздуха, порошков металлов. Запрещается их применение в помещениях, которые не могут быть покинутыми людьми до начала применения аэрозолеобразующего состава.3 Параметры и условия, за гарницами которых горение невозможно Предельные явления при горении — это те условия и параметры, за пределами которых процессы горения возникнуть или существовать не могут. Таких условий много:-.концентрационные пределы воспламенения (КПВ) и концентрационные пределы распространения пламени (КПРП);- температурные пределы воспламенения (ТПВ) горючих жидкостей и твердых материалов;- пределы по давлению;- предельные скорости распространения процессов горения;- предельное значение массовой скорости выгорания и др.При значениях этих параметров ниже предельных процессы горения существовать не могут.Наибольший практический интерес для специалистов пожарной охраны представляют те параметры, которыми мы можем управлять, — это КП В, скорость распространения горения, скорость выгорания и температурные пределы горения.
На границах КПВ значения зажигания резко возрастают и воспламенение становится практически невозможным. Если концентрационный состав горючей смеси изменяется в процессе ее поступления в зону горения (приближается к КПВ), это означает, что энергии, поступающей к свежей горючей смеси от фронта пламени, становится недостаточно для поддержания непрерывного воспламенения новых порций горючей смеси. В этом случае процесс горения прекратится (механизм прекращения процесса горения на КПВ). Интенсивность горения и температура пламени в зоне реакции горения постепенно снижается. Доля тепловых потерь от фронта пламени растет.Снижается интенсивность теплового потока к свежей горючей смеси, поступающей от фронта пламени, в то время как для ее воспламенения требуется все больше и больше тепловой энергии, так как ее концентрация все больше отличается от стехиометрической. Если концентрационные пределы распространения пламени практически совпадают с КП В, то вне этих пределов пламя затухает. В сосудах и резервуарах большого объема концентрационные пределы распространения пламени могут не совпадать с КП В. В этом случае они зависят от расположения источников зажигания. Когда источник зажигания расположен снизу и пламя распространяется вверх, то КПРП совпадают с КП В. При распространении пламени сверху вниз КПРП становится значительно уже КПВ.Добавление инертных газов изменяет КПВ и флегматизирует горючую смесь. Предельные концентрации этих флегматизаторов зависят от вида горючего, режима горения, давления и других факторов. Предельные объемные концентрации нейтральных разбавителей: 25—30% — для С02; 30—35% — для водяного пара; 35—40% — Не (гелия) и N2 (азота); 50—55% — Ат (аргона). При создании в газовых смесях концентраций этих разбавителей больше указанных ни воспламенение, ни горение невозможно.Концентрационные пределы диффузионного горения по кислороду — 10—15 об. %. Ниже этой концентрации процесс диффузионного пламенного горения невозможен.Критические (предельные) энергии зажигания зависят от вида горючей смеси, ее концентрационного состава, теплофизических свойств, давления и других факторов.4 Что понимается под огнетушащими веществами и какие требования к ним предъявляются?Это простые вещества и смеси на их основе, которые благодаря своим природным свойствам дают возможность создавать условия для локализации, а так же полного подавления процесса горения.