Главная

Найти:

на:

tehinfo-m.narod.ru Narod.RU Яндексе

 

1.Классификация огнетушащих веществ, способов и приемов прекращения горения.
Охлаждающие огнетушащие вещества.

Для охлаждения горящих материалов применяются жидкости, обладающие большой теплоемкостью. Для большинства горючих материалов применяется вода.
Попадая в зону горения, на горящее вещество, вода отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты. При этом она частично испаряется и превращается в пар, увеличиваясь в объеме в 1700 раз (из 1 л воды при испарении образуется 1700 л пара), благодаря чему происходит разбавление реагирующих веществ, что само по себе способствует прекращению горения.
Малая вязкость и несжимаемость воды позволяют подавать ее по рукавам на значительные расстояния и под большим давлением.
Наряду с этим у воды имеются и отрицательные свойства. Основной недостаток у воды как огнетушащего средства заключается в том, что из-за высокого поверхностного натяжения она плохо смачивает твердые материалы и особенно волокнистые вещества.
Для устранения этого недостатка к воде добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ), или, как их еще называют, смачиватели. На практике используют растворы ПАВ, поверхностное натяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды.
Применение растворов смачивателей позволяет уменьшить расход воды при тушении пожаров на 35– 50 %; снизить время тушения на 20– 30 %, что обеспечивает тушение одним и тем же объемом огнетушащего вещества на большей площади. 

Изолирующие огнетушащие вещества. Создание между зоной горения и горючим материалом или воздухом изолирующего слоя из огнетушащих веществ и материалов – распространенный способ тушения пожаров, применяемый пожарными подразделениями. При его реализации применяются самые разнообразные огнетушащие средства, способные на некоторое время изолировать доступ в зону горения либо кислорода воздуха, либо горючих паров и газов.
В практике пожаротушения для этих целей широкое применение нашли:
- жидкие огнетушащие вещества (пена, в некоторых случаях вода и пр.);
- газообразные огнетушащие вещества (продукты взрыва и т. д.);
- негорючие сыпучие материалы (песок, тальк, флюсы, огнетушащие порошки и т. д.);
- твердые листовые материалы (асбестовые, войлочные покрывала и другие негорючие ткани, в некоторых случаях листовое железо).
Основным средством изоляции являются огнетушащие пены: химическая и воздушно-механическая.
Пена изолирует зону горения от горючих паров и газов, а также горящую поверхность горючего материала от тепла, излучаемого зоной реакции.
Другое свойство пены, представляющее интерес работников противопожарной службы – стойкость, т. е. способность какое-то время сохраняться, не разрушаясь. Ведь именно от этого свойства зависит нормативное время тушения пенами тех или иных горючих веществ и материалов.
Специфические свойства воздушно-механической пены (ВМП) средней и высокой кратности приводятся ниже:
·     хорошо проникает в помещения, свободно преодолевает повороты и подъемы:
·     заполняет объемы помещений, вытесняет нагретые до высокой температуры продукты сгорания (в том числе токсичные), снижает температуру в помещении в целом, а также строительных конструкций и т. п.;
·     прекращает пламенное горение и локализует тление веществ и материалов, с которыми соприкасается;
·     создает условия для проникновения ствольщиков к очагам тления для дотушивания (при соответствующих мерах защиты органов дыхания и зрения от попадания пены).
В настоящее время для тушения различных горючих веществ все более широкое применение находят огнетушащие порошковые составы. Они не токсичны, не оказывают вредного воздействия на материалы, не электропроводны и не замерзают.
Механизм прекращения горения порошками заключается в основном в изоляции горящей поверхности от зоны горения, т. е. в прекращении доступа горючих паров и газов в зону реакции. Основным критерием прекращения горения порошковым составом является удельный расход.
В случае объемного тушения – механизм прекращения горения заключается в химическом торможении реакции горения, т. е. ингибирующем воздействии порошков, связанном с обрывом цепной реакции горения.
Разбавляющие огнетушащие вещества. Для прекращения горения разбавлением реагирующих веществ применяются такие огнетушащие средства, которые способны разбавить либо горючие пары и газы до негорючих концентраций, либо снизить содержание кислорода воздуха до концентрации, не поддерживающей горения.
Приемы прекращения горения заключаются в том, что огнетушащие средства подаются либо в зону горения или в горящее вещество, либо в воздух, поступающий к зоне горения. В качестве разбавляющих огнетушащих средств наибольшее распространение нашли диоксид углерода (углекислый газ), азот, водяной нар и распыленная вода.
Механизм прекращения горения при введении разбавляющих огнетушащих веществ в помещение, в котором происходит пожар, заключается в понижении объемной доли кислорода. Углекислый газ применяется для тушения пожаров электрооборудования и электроустановок, в библиотеках, книгохранилищах и архивах и т. п. Однако им, как и твердой углекислотой, категорически запрещено тушение щелочных и щелочно-земельных металлов.
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.
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.
Попадая в зону горения, тонкораспыленная вода интенсивно испаряется, снижая концентрацию кислорода и разбавляя горючие пары и газы, участвующие в горении.
Таким образом, разбавляющие огнетушащие средства, наряду с охлаждающими и изолирующими, обладают достаточно высоким эффектом тушения .
Огнетушащие средства химического торможения. Сущность прекращения горения химическим торможением реакции горения заключается в том, что в воздух горящего помещения или непосредственно в зону горения вводятся такие огнетушащие вещества, которые вступают во взаимодействие с активными центрами реакции окисления, образуют с ними либо негорючие, либо менее активные соединения, обрывая тем самым цепную реакцию горения.
галоидированные углеводороды – особо активные вещества, оказывающие ингибирующее действие, т. е. тормозящее химическую реакцию горения. Однако в отношении этих веществ следует напомнить общие требования к огнетушащим средствам и особенно такое, как токсичность. Наиболее широкое применение нашли составы на основе брома и фтора. Галоиди-рованные углеводороды и огнетушащие составы на их основе имеют высокую огнетушащую способность при сравнительно небольших расходах.
огнетушащие порошки, которые подаются в горящие объемы в виде аэрозоля (т. е. порошок не покрывает горящую поверхность, а облако из него окружает зону горения), прекращают горение также путем химического торможения.
Способ прекращения горения
Под способами прекращения горения на пожаре предусматривается выполнение подразделениями противопожарной службы в определенной последовательности боевых действий, направленных на прекращение горения.
Согласно тепловой теории существует одно условие прекращения горения - понижение температуры горения ниже температуры потухания. Этого условия можно достигнуть многими способами прекращения горения.
Все способы прекращения горения по принципу, на котором основано условие прекращения горения, можно разделить на четыре группы:
Способы охлаждения - охлаждение сплошными струями воды; охлаждение распыленными струями воды; охлаждение перемешиванием горючих материалов.
Способы разбавления - разбавление струями тонкораспыленной воды; разбавление горючих жидкостей водой; разбавление негорючими парами и газами.
Способы изоляции - изоляция слоем пены; изоляция слоем продуктов взрыва ВВ; изоляция созданием разрыва в горючем веществе; изоляция слоем огнетушащего порошка; изоляция огнезащитными полосами.
Способы химического торможения реакции горения - торможение реакций огнетушащими порошками; торможение реакций галоидопроизводными углеводородами.

По месту введения огнетушащих средств: на поверхность горения; на поверхность горючих материалов, защищаемых от воспламенения; в объем помещения, где происходит пожар; в объем пламени; в объем горючих веществ.
Приемы введения огнетушащих средств на поверхность горения используются при тушении пожаров, главным образом, твердых материалов и жидкостей, находящихся в емкостях или розлитых. Введение огнетушащих средств на поверхность горючих материалов для их защиты от воспламенения применяется на пожарах при угрозе распространения горения на негорящие объекты. Приемы введения огнетушащих средств в объем помещения применяются, когда горючая загрузка расположена на различных уровнях по высоте помещения и близко к перекрытию (1-1,5 м), а также, когда в качестве огнетушащих средств применяются пары и газы. Приемы введения огнетушащих средств в пламя применяются при локальном горении жидкостей и газов в емкостях, технологических аппаратах, выходящих под давлением из трубопроводов (факелы, фонтаны) и т. п. Введение огнетушащих средств в горючее вещество для разбавления его до негорящего состояния применяется при пожаре жидкостей, растворимых в воде (спирты, кетоны), и газов.
По времени введения огнетушащих средств: последовательно и одновременно (пенная атака).
Приемы последовательного введения требуемого расхода огнетушащих средств, т. е. по мере прибытия на пожар подразделений, чаще применяются для тушения распространяющихся пожаров. Они используются в способах прекращения горения, где применяется в качестве огнетушащего средства вода или средства, получаемые на ее основе. Приемы последовательного введения огнетушащих средств могут применяться для тушения и нераспространяющихся пожаров.
Под одновременным введением понимается введение огнетушащих средств для прекращения горения несколькими подразделениями. Приемы одновременного введения применяются при тушении нераспространяющихся пожаров, когда применяемое огнетушащее средство должно подаваться в течение короткого времени, так как быстро разрушается в условиях пожара или когда для применения и введения огнетушащего средства требуется длительная подготовка.
По последовательности прекращения горения на площади пожара: одновременное прекращение горения на всей площади пожара; последовательное прекращение горения на площади пожара (площади тушения).
По введению огнетушащего средства на площадь пожара: введение огнетушащего средства в одно место пожара; введение огнетушащего средства в несколько мест пожара.
Сущность этих приемов заключается в том, что требуемый расход огнетушащего средства, например воды, для прекращения горения может быть введен на площадь пожара одной или несколькими струями.
Например: расход воды, равный 14 л/с, может быть введен на площадь пожара одной струёй или четырьмя струями с расходом 3,5 л/с каждая.
Единовременная площадь орошения в каждом приеме различная, а следовательно, различная и их огнетушащая эффективность. Изменение огнетушащей эффективности приемов объясняется изменением коэффициента использования воды при различной величине площади орошения.
По расстановке сил и средств при тушении распространяющихся пожаров: по всему фронту распространения горения; по фронту распространения горения, где оно может принести наибольший ущерб; по фронту распространения горения на флангах и в тылу; по фронту распространения в тылу с последующим передвижением по флангам вперед к передней линии фронта; по передней линии фронта с последующей ликвидацией огня на флангах и с тыла.
По расстановке сил и средств при тушении нараспространяющихся пожаров: по всему периметру пожара, где возможна расстановка сил и средств; по местам наиболее интенсивного горения; по местам, где создается угроза взрыва.
По созданию разрывов в горючей среде: эвакуация горючего материала; опашка, рытье канав; создание заградительных полос; отжигом горючего материала.

2.-нет

3 Диффузионное горение газов

Ламинарный диффузионный факел (горение ламинарной струи горючего в среде окислителя).
Диффузионное горение – это горение заранее не перемешанных компонентов, а перемешивание осуществляется в процессе горения, концентрация смеси переменна в пространстве. Химическая реакция горения реализуется в том месте, где скорость реакции максимальна, то есть в том месте, где реализуется стехиометрическое соотношение между компонентами.
горючего и окислителя.
Система предусматривает две трубы, по внутренней трубе подается горючий газ, а по внешней трубе окислитель (рис.1), причём и горючее и окислитель имеют одинаковую скорость, чтобы граница раздела горючее – окислитель размешивалась только за счёт процессов молекулярной диффузии.
В зависимости от количества воздуха подаваемого по внешней трубе наблюдаются различные формы диффузионного пламени. Если соотношение радиусов  внешнего re и внутреннего ri  таково, что воздуха подается больше чем требуется для полного сгорания горючего, то формируется сверхвентилируемый факел пламени, когда зона горения приближается к центральной оси.                                                                                                

С другой стороны, если воздуха недостаточно для полного сгорания, то формируется  недовентилируемый факел и пламя расширяется к внешней трубе. Рис 2
Главной особенностью диффузионных пламён является существование поверхности (предполагается совпадение свечения с поверхностью горения) на которой химические реакции происходят мгновенно.

• Горение жидкостей.

Рассматриваются жидкости, молекулы которых прежде чем вступить в химическую реакцию горения переходят в пар, а уже затем, находясь в струе паров горят диффузионным факелов в атмосфере воздуха.
Так реализуется механизм пожара пролива. При испарении жидкости может реализоваться и взрыв паров. Взрыв может произойти в случае, если испарение и смешение с воздухом происходят достаточно быстро и до момента воспламенения образуется облако перемешанной смеси горючего с воздухом.
Сценарий с образованием «огненного шара» чаще реализуется при условии быстрого испарения, но недостаточно  энергичного перемешивания, то есть до воспламенения успевает сформироваться облако паров недостаточно перемешанных с воздухом.
После воспламенения пламя охватывает только внешнюю границу облака, облако с учетом сгоревших газов приобретает подъемную силу и, поднимаясь вверх, подсасывает к себе новые порции горючего и окислителя и т.о. происходит диффузионное горение в поднимающемся облаке.

• Температурные пределы горения.

Можно легко представить ситуацию, когда над жидкостью имеющей низкую температуру, давление насыщенного пара будет недостаточным для того, чтобы их можно было зажечь без нагрева жидкости.
По мере повышения температуры жидкости  и увеличении давления насыщенных паров наступает момент, когда насыщающие пары загораются, при этом их парциальное давление будет  соответствовать нижнему концентрационному пределу, то есть
    Рн - кПа
Температура, при которой давление насыщенных паров горючей жидкости соответствует  нижнему концентрационному пределу горения ?н, соответствует нижнему температурному пределу.
Аналогично определяется верхний температурный предел, при котором давление  насыщенного пара соответствует  концентрации на верхнем концентрационном пределе.
ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ (точка кипения) – температура, при которой жидкость столь интенсивно превращается в пар (т.е. газ), что в ней образуются паровые пузырьки, которые поднимаются на поверхность и лопаются. Бурное образование пузырьков во всем объеме жидкости и называется кипением. В отличие от простого испарения при кипении жидкость переходит в пар не только со свободной поверхности, но и по всему объему – внутрь образующихся пузырьков. Температура кипения любой жидкости постоянна при заданном атмосферном или ином внешнем давлении, но повышается с повышением давления и понижается с его понижением. Например, при нормальном атмосферном давлении, равном 100 кПа (таково давление на уровне моря), температура кипения воды составляет 100° С. На высоте же 4000 м над уровнем моря, где давление падает до 60 кПа, вода кипит примерно при 85° С, и для того, чтобы сварить пищу в горах, требуется больше времени. По той же причине пища готовится быстрей в кастрюле-«скороварке»: давление в ней повышается, а вслед за этим повышается и температура кипящей воды.
КИПЕНИЕ- когда давление насыщенных паров равно внешнему давлению окружающей среды.

Вспышка - быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся

образованием сжатых газов.

Температура вспышки — наименьшая температура, при которой пары над поверхностью горючего вещества вспыхивают при контакте с открытым источником огня и с ненасыщенным паром. но скорость их

образования еще недостаточна для последующего горения                                                                                                                                                           (Горевское определение) Температура вспышки- это такая температура при которой давление насыщенных паров и парциальная плотность соответствует нижнему концентрационному пределу.)

• Равновесная линия РТ
• Неравновесная линия РТ в закрытом тигле
• Неравновесная линия РТ в открытом тигле

?Н- концентрация на нижнем пределе воспламенения
Т1  = ТНТПВ  - Нижний температурный предел воспламенения
Т2  =  ТВСП.3  - Температура вспышки в закрытом тигле
Т3  = ТВСП.О  - Температура вспышки в открытом тигле

Температура воспламенения - температура горения вещества, при которой оно

выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от

источника зажигание возникает устойчивое горение.

(Горевское определение) Температура воспламенения- это такая температура при которой давление насыщенных паров соответствует парциальной плотности паров и горение уже не прекращается.

Нижний температурный предел воспламенения (температура вспышки) — это наименьшая температура жидкости, при которой образуется смесь насыщенных паров с воздухом, способная воспламеняться при поднесении к ней источника воспламенения.
Верхний температурный предел воспламенения — наибольшая температура жидкости, при которой образуется смесь насыщенных паров с воздухом, способная еще воспламеняться. Выше этой температуры жидкость образует насыщенные пары, которые в смеси с воздухом в закрытом объеме воспламеняться не могут.
Температура самовоспламенения - наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества.
Самовоспламенение - резкое увеличение скорости экзотермических объемных реакций, сопровождающееся пламенным горением и/или взрывом.

Воспламенение жидкости может произойти только в том случае, если над ее

поверхностью имеется смесь паров с воздухом в определенном количественном

соотношении, соответствующим нижнему температурному пределу воспламенения
Температура воспламенения смесей горючих газов большей частью лежит между температурой воспламенения входящих в смесь «простых» горючих газов. Однако могут быть случаи, когда температура воспламенения смеси  оказывается выше или ниже температуры любого входящего в смесь «простого» горючего газа. Температура воспламенения газовой смеси близка к температуре воспламенения того составляющего газа, у которого эта температура является низшей и содержание которого в газовой смеси значительно.

Пены широко используются для тушения пожаров на промышленных предприятиях, складах, в нефтехранилищах, на транспорте и т.д. Пены представляют собой дисперсные системы, состоящие из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости, и характеризующиеся относительной агрегатной и термодинамической неустойчивостью. Если пузырьки газа имеют сферическую форму, а их суммарный объём сопоставим с объёмом жидкости, то такие системы называются газовыми эмульсиями. Для получения воздушно-механической пены требуются специальная аппаратура и водные растворы пенообразователей.

Достоинства пены как средства тушения:

• существенное сокращение расхода воды;
• возможность тушения пожаров больших площадей;
• возможность объемного тушения;
• возможность подслойного тушения нефтепродуктов в резервуарах;
• повышенная (по сравнению с водой) смачивающая способность.
• при тушении пеной не требуется одновременное перекрытие всего зеркала горения, поскольку пена способна растекаться по поверхности горящего материала.

Наиболее важной структурной характеристикой пены является её кратность, под которой понимают отношение объёма пены к объёму её жидкой фазы. Воздушно-механическая пена подразделяется на:

• низкократную (кратность до 30),
• среднекратную (30 - 200),
• высокократную (выше 200).

Наиболее широко применяется пена среднекратная (50 - 150), реже — низкократная. Пена высокократная находит ограниченное применение в пожаротушении, в основном при объемном тушении.

Пенообразователи

В зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) пенообразователи подразделяют на:

• синтетические углеводородные;
• синтетические фторсодержащие.

5.Пожарно-техническая классификация зданий и сооружений (степень огнестойкости,

класс конструктивной пожарной опасности, пожарный отсек, противопожарные преграды)

Степень огнестойкости здания
Степень огнестойкости здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций. Здания и пожарные отсеки подразделяются по степеням огнестойкости согласно таблице 4* СНиП 21-01-97*.
Таблица 4*

Классы конструктивной пожарной опасности зданий
Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов.
Здания и пожарные отсеки по конструктивной пожарной опасности подразделяются на классы согласно таблице 5* СНиП 21-01-97*.
Таблица 5*

Противопожарные преграды предназначены для предотвращения распространения пожара и продуктов горения из помещения или пожарного отсека с очагом пожара в другие помещения.

Пожарный отсек
Определение:
Пожарный отсек – часть здания, выделенная противопожарными преградами с целью ограничения распространения пожара и обеспечения возможности его тушения силами местной пожарной охраны.
При расчете требуемой площади пожарного отсека исходят из того, что для уменьшения ущерба от пожара площадь отсека должна обеспечивать тушение пожара до обрушения несущих строительных конструкций.
При определении максимальной площади пожарного отсека, как правило, принимают во внимание степень огнестойкости здания, класс конструктивной пожарной опасности здания, этажность здания, категорию здания (для производственных и складских помещений), наличие автоматической системы пожаротушения или пожарной сигнализации (НПБ 110).
Противопожарными преградами, как правило, также разделяются части здания различного функционального назначения, например, отделение складских помещений от офисных и других пристроек. В зрелищных предприятиях в самостоятельные отсеки выделяются сценический и зрительный комплексы.
К противопожарным преградам относятся:
1) противопожарные стены;   2) противопожарные перегородки;   3) противопожарные перекрытия.
Противопожарные преграды характеризуются:
1) огнестойкостью;   2) пожарной опасностью.
Огнестойкость противопожарной преграды определяется огнестойкостью следующих ее элементов:
- ограждающей части; 
- конструкций, обеспечивающих устойчивость преграды;
- конструкций, на которые она опирается;
- узлов крепления между ними.
Пределы огнестойкости конструкций, обеспечивающих устойчивость преграды, конструкций, на которые она опирается, и узлов крепления между ними по признаку R должны быть не менее требуемого предела огнестойкости ограждающей части противопожарной преграды.
Пожарная опасность противопожарной преграды определяется пожарной опасностью ее ограждающей части с узлами крепления и конструкций, обеспечивающих устойчивость преграды.

Противопожарные преграды в зависимости от огнестойкости их ограждающей части подразделяются на типы согласно таблице 1
Таблица 1

Заполнения проемов в противопожарных преградах делятся на типы согласно таблице 2*.
Таблица 2*

Тамбуршлюзы, предусматриваемые в проемах противопожарных преград, делятся на типы согласно таблице 3.
Перегородки и перекрытия тамбур-шлюзов должны быть противопожарными.
Таблица 3

Противопожарные преграды должны быть класса К0. Допускается в специально оговоренных случаях применять противопожарные преграды 2—4-го типов класса К1.