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.

---

Смотрите также файлы

• Тема моего индивидуального итогового проекта Проблемы современной молодежи.docx

• A с возмущением посмотрю на обидчика b сухо сделаю замечание.doc

• Практическая работа с помощью инструмента Скругленный прямоугольник.docx

• Экзаменационные билеты по профессии Методика контроля воздушной среды на объектах мн (мнпп) Лениногорск 2014 экзаменационные билеты по профессии.docx

• Решение Предприниматель Золотов и завод Початок.docx