Тема: Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества. Способы прекращения горения Основы прекращения горения на пожаре
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
М инистерство образования и науки Российской Федерации
Ф едеральное агентство по образованию государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования донской государственный технический университет
Заочный факультет
Кафедра безопасности жизнедеятельности и инженерной защиты окружа ю щей среды
Контрольная работа по дисциплине
«Первоначальная подготовка пожарных»
Классификация огнетушащих веществ, способов и приемов прекращения горения. Механизм прекращения горения
Введение
1. Классификация огнетушащих веществ
1.1 Способы прекращения горения.
2. Механизм прекращения горения.
2.1 Охлаждающие огнетушащие вещества
2.2 Изолирующие огнетушащие вещества.
2.3 Разбавляющие огнетушащие вещества
2.4 Огнетушащие средства химического торможения
Заключение
Библиографический список
Введение
Усложнение технологических процессов, увеличение площадей застройки объектов народного хозяйства повышает их пожарную опасность. В связи с этим все больше внимания уделяется совершенствованию профессионального мастерства пожарных, повышению уровня боевой готовности, гарантирующий защиту от огня собственности и имущества.
«Федеральный закон о пожарной безопасности» определяет общие правовые, экономические и социальные основы обеспечения пожарной безопасности в РФ.
Обеспечение пожарной безопасности является одной из важнейших функций государства. Законодательство субъектов РФ не действует в части, устанавливающие более низкие, чем настоящий Федеральный закон, требования пожарной безопасности.
В Федеральном законе применяются следующие понятия:
Пожарная безопасность - состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров;
Пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства;
Противопожарный режим - правила поведения людей, порядок организации производства и содержания помещений (территорий), обеспечивающие предупреждение нарушений требований пожарной безопасности и тушение пожаров;
Пожарная охрана - совокупность созданных в установленном порядке органов управления, сил и средств, в том числе противопожарных формирований, предназначенных для организации предупреждения пожаров и их тушения, проведения связанных с ними первоочерёдных аварийно-спасательных работ;
Пожарно - техническая продукция - специальная техническая, научно-техническая и интеллектуальная продукция, предназначенная для обеспечения пожарной безопасности, в том числе пожарная техника и оборудование, пожарное снаряжение, огнетушащие и огнезащитные вещества, средства социальной связи и управления, программы для электронных вычислительных машин и базы данных, а так же иные средства предупреждения и тушения пожаров;
Система пожарной безопасности - совокупность сил и средств, а так же мер правового, организационного, экономического, социального и научно-технического характера, направленных на борьбу с пожарами. Основными элементами системы пожарной безопасности являются органы государственной власти, органы местного самоуправления, предприятия, граждане, принимающие участие в обеспечении пожарной безопасности в соответствии с законодательством РФ.
Целью контрольной работы является описание, сравненине и характеристика основных огнетушащих веществ и механизмов прекращения горения.
1. Классификация огнетушащих веществ
Под огнетушащими веществами в пожарной тактике понимаются такие вещества, которые непосредственно воздействуют на процесс горения и создают условия для его прекращения (вода, пена и др.). Огнетушащих веществ в природе много. Кроме того, современная технология позволяет получать такие огнетушащие вещества, которых нет в природе. Однако не все огнетушащие вещества принимаются на вооружение пожарных подразделений, а лишь те, которые отвечают определенным требованиям.
Они должны:
Обладать высоким эффектом тушения при сравнительно малом расходе;
Быть доступными, дешевыми и простыми в применении;
Не оказывать вредного действия при их применении на людей и материалы, быть экологически чистыми.
По основному (доминирующему) признаку прекращения горения огнетушащие вещества подразделяются на:
Охлаждающего действия (вода, твердый диоксид углерода и др.);
Разбавляющего действия (негорючие газы, водяной пар, тонкораспыленная вода и т. п.);
Изолирующего действия (воздушно-механическая различной кратности пена, сыпучие негорючие материалы и пр.);
Ингибирующего действия (галоидированные углеводороды; бромистый метилен, бромистый этил, тетрафтордибромэтан, огнетушащие составы на их основе и др.).
Однако следует отметить, что все огнетушащие вещества, поступая в зону горения, прекращают горение комплексно, а не избирательно, т. е. вода, являясь огнетушащим средством охлаждения, попадая на поверхность горящего материала, частично будет действовать как вещество разбавляющего и изолирующего действия. Более подробно механизмы прекращения горения водой и другими огнетушащими веществами будут рассмотрены ниже.
1.1 Способы прекращения горения
В зависимости от основного процесса, приводящего к прекращению горения, способы тушения можно разделить на четыре группы:
Охлаждения зоны горения или горящего вещества;
Разбавления реагирующих веществ;
Изоляции реагирующих веществ от зоны горения;
Химического торможения реакции горения.
Способы прекращения горения, основанные на принципе охлаждения реагирующих веществ или горящих материалов, заключаются в воздействии на них охлаждающими огнетушащими веществами; основанные на изоляции реагирующих веществ от зоны горения -- в создании между зоной горения и горючим материалом или окислителем изолирующего слоя из огнетушащих материалов и веществ; основанные на разбавлении реагирующих веществ или химическом торможении реакции горения -- в создании в зоне горения или вокруг нее негорючей газовой или паровой среды.
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.
Приемы тушения -- это те составные части способа прекращения горения, которые могут изменяться в процессе действий пожарных подразделений при изменении обстановки на пожаре. Могут изменяться и способы. огнетушащий вещество горение пожар
Применение того или иного способа и приема прекращения горения, огнетушащего вещества зависит от:
Условий и характера развития пожара;
Свойств и состояния горючих материалов;
Трудоемкости и безопасности выполняемой работы личным составом;
Наличия у руководителя тушения пожара сил и средств;
Боеготовности пожарных подразделений и др.
Все это направлено на наименьшие убытки и затраты.
Схема прекращения горения на пожарах.
Способы прекращения горения, основанные на принципе охлаждения реагирующих веществ или горящих материалов, заключается в воздействии на них охлаждающими огнетушащими веществами; основанные на изоляции реагирующих веществ от зоны горения - в создании между зоной горения и горючим материалом или окислителем изолирующего слоя из огнетушащих материалов и веществ; основанные на разбавлении реагирующих веществ или химическом торможении реакции горения - в создании в зоне горения или вокруг нее негорючей газовой или паровой среды.
Подведем некоторые итоги вышесказанного, оформив их в виде схемы.
2. Механизм прекращения горения
2.1 О хлаждающие огнетушащие вещества
Для охлаждения горючих материалов применяются жидкости, обл адающие большой теплоемкостью. Для большинства горючих материалов применяется вода.
Попадая в зону горения, на горящее вещество, вода отнимает от гор ящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты. При этом она частично испаряется и превращается в пар, увеличиваясь в объеме в 1700 раз, то есть из 1л воды получается 1700л пара; благодаря чему происходит разбавление реагирующих веществ, что само по себе способствует прекращению горения, а также вытеснению воздуха из зоны очага пожара.
Вода обладает высокой термической емкостью. Ее пары только при температуре свыше 1700 0 С могут разлагаться на кислород и водород, усложняя тем самым обстановку в зоне горения.
Большинство же горючих материалов горит при температуре, не превышающей 1300-1350 0 С и тушения их водой не опасно. Однако металлические магний, цинк. Алюминий, метан и его сплавы, термит и электрон при горении создают в зоне горения температуру, превышающую термическую стойкость воды. Тушение их водяными струями недопустимо.
Вода имеет низкую тепло-проводимость, что способствует созданию надежной тепловой изоляции на поверхности горящего материала. Это свойство в сочетании с предыдущими позволяет использовать ее не только для тушения, но и для защиты материалов от воспламенения.
Малая вязкость и не сжимаемость воды позволяет подавать ее по рукавам на значительные расстояния и под большим давлением. Вода способна растворять некоторые пары, газы и поглощать аэрозоли. Значит водой можно осаждать продукты горения на пожарах в зданиях. Для этих целей применяют распыленные и тонко-распыленные струи.
Некоторые горения жидкости (жидкие спирты, альдегиды, органические кислоты и др.) растворимы в воде, поэтому, смешиваясь с водой, они образуют негорючие или менее горючие растворы.
У воды имеются и отрицательные свойства. Основной недостаток у воды как у огнетушащего средства заключается в том, что из-за высокого поверхностного натяжения (72,810 -3 Дж/м 2) 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.
Применение растворов смачивателей позволяет уменьшить расход воды при тушении на 35-50%; снизить время тушения на 20-30%, что обеспечивает тушение одним и тем же количеством огнетушащего вещества на большей площади.
Вода с абсолютным большинством горючих веществ не вступает в химическую реакцию. Исключение составляет щелочное и щелочноземельные материалы, при взаимодействии которых с водой выделяется водород. Их тушить водой нельзя.
В силу того, что вода имеет малую вязкость и утекает с места пожара не оказывая существенного влияния на процесс прекращения горения. Поэтому увеличивают вязкость воды до 2,510 -3 м/с, для этих целей применяют добавки из органических соединений, например, КМЦ (карбоксиметилцелюлоза).
Огнетушащая эффективность воды зависит от способа ее подачи в очаг пожара (сплошной или распыленной струей).
Для охлаждения отдельных видов горючих материалов кроме воды применяется твердый диоксид углерода. Эта мелкая кристаллическая масса с плотностью =1,53 кг/м 3 , которая при нагревании переходит в газ минуя жидкое состояние. Это позволяет тушить ее материалы, портящиеся от воздействия влаги.
Твердый диоксид углерода прекращает горение всех горючих веществ, за исключением металлического натрия и калия, магния и его сплавов. Он не электропроводен и не смачивает горючие вещества. Поэтому применяется для тушения электроустановок под напряжением, двигателей, а так же при пожарах в архивах, музеях, библиотеках, на выставках и т.д. При тушении он подается на поверхность горящих веществ равномерным слоем.
Механизм прекращения горения твердым диоксидом углерода заключается в охлаждении горящих материалов и разбавлении их паровой фазы или продуктов разложения диоксидом углерода одновременно. Однако в прекращении горения большое влияние оказывает порядок (разложения) охлаждения.
Снизить температуру горящего слоя горючих веществ и тем самым прекратить горение можно перемешиванием самих горящих веществ.
Вам известен прием прекращения самонагревания сырого зерна на току перелопачиванием. Это не что иное, как прекращения горения за счет дробления очага пожара, увеличения его поверхности теплообмена, т.е. за счет охлаждения.
Путем перемешивания можно прекратить горение и горючих жидкостей. Первоначально толщина прогретого слоя не превышает нескольких сантиметров, и нижние слои горючей жидкости в резервуаре имеют первоначальную температуру, т.е. температуру хранения. Если перемешать жидкость, то можно охладить ее верхний слой и тем самым снизить скорость горения, а в отдельных случаях, когда температура вспышки 35 0 С и более прекратить горение вообще.
2.2 Изолирующие огн етушащие вещества
Создание между зоной горения и горючим материалом или воздухом изолирующего слоя из огнетушащих веществ и материалов - распространенный способ тушения пожаров, применяемый пожарными подразделениями.
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.
Некоторые свойства химической пены: плотность 0,15-0,25 г/м 3 , кратность примерно равна 5. Недостатки которые ограничивают ее применение это: высокие материальные затраты, вредное воздействие на органы дыхания личного состава, трудоемкость получения.
Воздушно-механическая пена (БМП) получается в результате механического перемешивания водного раствора пенообразователя с воздухом в специальном стволе или генераторе. Различают воздушно-механическую пену низкой, средней и высокой кратности. Кратность воздушно-механической пены зависит от конструкции ствола (генератора), с помощью которого она получается.
Основное огнетушащие свойство пен - изолирующая способность. Пена изолирует зону горения от горючих паров и газов, а также горящую поверхность горючего материала от тепла, изолирующего зоной реакции.
Другое свойство пены, представляющее интерес работников пожарной охраны- стойкость, т.е. способность какое то время сохраняться, не разрушаясь. Ведь 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;
быстро заполняет объемы помещений, вытесняет нагретые до высокой температуры продукты сгорания (в том числе токсичные), снимает 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.).
На основании этих свойств данные виды пены (особенно средней кратности) нашли применение при объемном тушении в помещениях зданий, трюмах судов, в кабельных туннелях и на других объектах. Пена средней кратности является основным средством тушения ЛВЖ и ГПС как в резервуарах, так и различных на открытой поверхности.
Воздушно-механическую пену применяют и в комбинации с огнетушащими порошками пена ПСБ, нерастворимыми в воде.
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 на горючих паров и газов в зону реакции.
В случае объемного тушения- механизм прекращения горения заключается в химическом торможении реакции горения, т.е. ингибирующим воздействием порошков, связанном с обрывом ценной реакции горения.
2.3 Ра збавляющие огнетушащие вещества
Для прекращения горением разбавлением реагирующих веществ применяются такие огнетушащие средства, которые способны разбавить либо горючие пары и газы до негорючей концентрации, либо снизить содержание кислорода в воздухе 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, поступающей к зоне горения.
Практика показывает, что в качестве разбавляющих огнетушащих средств наиболее распространение нашли диоксид углерода (углекислый газ, азот, водяной пар и распыленная вода. Для целей разбавления концентрации кислорода воздуха, наступающего к зоне горения, возможно использование газоводяной смеси от автомобилей газоводяного тушения (АГВТ).
При введении разбавляющих веществ в помещении повышается давление, происходит вытеснения воздуха и вместе с ним кислорода падает.
Все это приводит к снижению скорости диффузии кислорода к зоне горения, уменьшается количество вступающих в реакцию горючих паров и газов, снижается количество выделяющегося тепла в зоне реакции. При определенной концентрации разбавляющих веществ в воздухе помещения температура горения снижается и становится меньше, чем температура потухания и горения прекращается.
Диоксид углерода 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 щелочноземельных металлов.
Азот применяется в стационарных установках пожаротушения, для тушения натрия, калия, бериллия и кальция. Для тушения магния, лития, алюминия, циркония применяют аргон но не азот. Диоксид углерода и азот хорошо тушат вещества, горящие пламенем, плохо тушат вещества и материалы, способны тлеть.
Водяной пар применяют в стационарных установках для тушения в помещениях с ограниченным количеством проемов, объемом до 500м 3 (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 100мл)- для получения ее применяют насосы, создающие давление свыше 20-30 амп. И специальные стволы распылители.
Попадая в зону горения, точно распыленная вода интенсивно испаряется, разбавляя горючие пары и газы, участвующие в горении.
2.4 Огнетушащие с редства химического торможения
Сущность прекращения горения химическим торможением реакции горения заключается в том, что воздух горячего помещения или непосредственно в среду горения вводятся такие огнетушащие вещества, которые вступают во взаимодействия с активными центрами реакции окисления, образуют с ними либо негорючие, либо менее активные соединения, обрывая тем самым цепную реакцию горения. Поскольку эти вещества оказывают воздействия непосредственно на зону реакции, в которой реагирующие вещества находятся в паро-воздушной фазе, они должны отвечать следующим специфическим требованиям:
иметь низкую температуру кипения, чтобы при малых температурах разлагаться, легко переходить в парообразное состояние;
иметь низкую термическую стойкость, т.е. при малых температурах разлагается на составляющие их атомы и радикалы их атомы и радикалы;
продукты термического распада огнетушащих веществ должны активно вступать в реакцию с активными центрами горения.
Этим требованиям отвечают галоидированные углеводороды- особо активные вещества, оказывающие ингибирующее действие, т.е. тормозящее химическую реакцию горения. Наиболее широкое применение нашли составы на основе брома и фтора. Галоидированные 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.
Соли металлов, содержащиеся в порошке, вступают в реакцию с активными центрами, и нагреваясь до высокой температуры-переходят в жидкое состояние. Остальная часть молекулы соли разлагается с образованием либо металла, либо окиси или гидрата металла.
Характеристика некоторых огнетушащих веществ и состав химического торможения реакции горения.
Бромистый метилен- жидкость плоскостью 1732 кг/м 3 . Он хорошо смешивается с бромистым этилом и растворяет углекислоту.
Бромистый этил- ЛВЖ с характерным запахом, плотность 1455,5 кг/м 3 . При объемной доле 6,5-11,3% в воздухе способен воспламеняться от мощного источника зажигания, поэтому в чистом виде не применяется. Из-за высоких огнетушащих свойств он входит как основной компонент в огнетушащие составы такие как, 3,5; 4HД; БФ1 и 2БМ.
Классификация способов прекращения горения.
Температура фтордибромэтан жидкость плотностью 2175 кг/м 3 , температура замерзания-112 0 С.
На основе галоидированных углеводородов и углекислоты разработаны огнетушащие составы:
|
СО 2 (жид). |
|||||
Галоидированные углеводороды эффективнее инертных газов. Например тетрафтордибромэтан более чем в 10 раз эффективнее диокиси углерода и почти в 20 раз водяного пара.
Благодаря высокой плотности паров и жидкостей возможна подача их в очаг пожаров в виде струй, проникновения капель в зону горения, а также удерживание огнетушащих паров у очага горения. Голоидоуглеводороды и их огнетушащие составы на их основе имеют низкую температуру замерзания, поэтому они могут быть эффективно применены в условиях низких температур. Хорошие диэлектрические свойства позволяют применять их для ликвидации горения электроустановок под напряжением.
Заключение
Не все огнетушащие вещества принимаются на вооружение пожарных подразделений, а лишь те, которые отвечают определенным требованиям.
Они должны:
1. обладать высоким эффектом тушения при сравнительно малом расходе;
2. быть доступными, дешевыми и простыми в применении;
3. не оказывать вредного действия при их применении на людей и материалы, быть экологически чистыми.
По основному признаку прекращения горения огнетушащие вещества подразделяются на:
1. охлаждающего действия (вода, твердый диоксид углерода и др.);
2. разбавляющего действия (негорючие газы, водяной пар, тонкораспыленная вода и т. п.);
3. изолирующего действия (воздушно-механическая различной кратности пена, сыпучие негорючие материалы и пр.);
4. ингибирующего действия (галоидированные углеводороды; бромистый метилен, бромистый этил, тетрафтордибромэтан, огнетушащие составы на их основе и др.).
В целях повышения готовности гарнизонов пожарной охраны к тушению пожаров на объектах и в населённых пунктах составляются документы предварительного планирования боевых действий по тушению пожаров планы и карточки тушения пожаров. При разработке документов предварительного планирования необходимо использовать данные из справочника РТП.
В перечень объектов, на которые разрабатываются планы пожаротушения также входят учебные и детские заведения общеобразовательные школы и школы-интернаты на 150 и более учащихся в смену, учебные учреждения средне-специального и высшего образования.
Документ предварительного планирования боевых действий по тушению пожара позволит руководителю тушения пожара быстро сориентироваться в обстановке, правильно определить решающее направление, использовать силы и средства с учётом специфических особенностей развития пожара и предусмотреть тяжёлые последствия, возможные в результате пожара, ускорить и облегчить постановку задач руководителям прибывающих подразделений.
Данный документ позволит локализовать и ликвидировать пожар в кратчайший срок, сохранить жизнь и здоровье учащихся и персонала.
Б иблиографический список
1. Федеральный закон от 21.12.1994 г. N 69-ФЗ "О пожарной безопасности" в последней редакции.
2. Справочник руководителя тушения пожара.
3. Учебник «Пожарная тактика».
4. http://www.pozhtechnika.ru
5. http://www.01ro.ru
6. http://www.fireman.ru
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика, область применения, механизм прекращения горения и интенсивность подачи огнетушащих средств ингибирующего действия (химического торможения реакции горения). Расчет необходимого количества автоцистерн для подвоза воды на тушение пожара.
контрольная работа , добавлен 19.09.2012
Пожар, его развитие и прекращение горения. Опасные факторы и формы площади пожара. Условия прекращения горения. Огнетушащие средства и интенсивность их подачи. Расход огнетушащих средств и время тушения пожара. Планирование действий по тушению пожаров.
курсовая работа , добавлен 19.02.2011
Определение и сущность процесса горения. Виды иточников зажигания, классификация веществ по горючести. Фазы горения твердых, жидких и газообразных веществ. Условия огнетушения, огнетушащие вещества и материалы. Их целевое назначение и классификация.
контрольная работа , добавлен 13.12.2009
Особенности ведомственной, добровольной и объединенной пожарной охраны. Ответственность за нарушение требований пожарной безопасности. Административная ответственность предприятий. Классификация огнетушащих веществ, способов и приемов прекращения горения.
контрольная работа , добавлен 19.11.2010
Классификация инициаторов горения, используемых для поджогов. Полевые методы обнаружения инициаторов горения на местах пожаров. Нетрадиционные инициаторы горения. Лабораторные инструментальные методы обнаружения легковоспламеняющихся жидкостей.
презентация , добавлен 26.09.2014
Быстроразвивающиеся процессы горения. Неорганизованные процессы горения веществ, приводящие к потере материальных ценностей, травматизму и гибели людей. Излучение пламени. Температура дыма. Коэффициент химического недожёга. Воспламенение и самовозгорание.
учебное пособие , добавлен 24.03.2009
Процесс горения и условия его перехода в стадию пожара. Особенности горения различных веществ и выбор метода борьбы. Классификация материалов и помещений по пожарной опасности. Причины возникновения и способы тушения пожара. Расход воды на пожаротушение.
лабораторная работа , добавлен 10.11.2009
Пожарная защита и способы тушения пожаров. Огнетушащие вещества и материалы: охлаждение, изоляция, разбавление, химическое торможение реакции горения. Мобильные средства и установки пожаротушения. Основные виды автоматических установок пожаротушения.
реферат , добавлен 20.12.2010
Определение границ локальных зон теплового воздействия факела газового фонтана. Расчет теплосодержания теоретического объема продуктов горения. Мощность фонтана, теплота горения, интенсивность лучистого теплового потока в зависимости от расстояния.
курсовая работа , добавлен 16.01.2016
Причины возникновения пожаров в грузовых трюмах. Классификация опасных грузов и их характеристики. Средства тушения пожаров. Требование безопасности при обнаружении горения серы. Организация борьбы с пожаром на судне. Составление расписания по тревогам.
На предмете ТОПГ рассматривали предельные параметры процессов горения. Известно, что для прекращения горения необходимо либо снизить тепловыделение в зоне горения фронта пламени, либо увеличить из фронта пламени теплоотвод. Цель – понизить температуру горения до критической температуры гашения.
Это может быть достигнуто различными путями:
1. Охлаждением поверхности ГЖ или ТГМ ниже температуры, их кипения или термического разложения, соответственно, тем самым снижая количество горючих паров и газов, поступающих в зону горения фронта пламени;
2. Изоляцией зоны горения от источника горючих газов, паров и окислителя (например, герметизацией либо горящего вещества, либо объема, в котором протекает процесс горения);
3. Разбавлением горючих газов, паров и окислителя, поступающих в зону горения;
4. Ингибированием процессов горения (т.е. введением в исходную горючую смесь или в зону горения ингибиторов средств химического торможения цепных реакций окисления).
Помимо перечисленных способов прекращения горения можно достичь отрывом пламени, например, путем увеличения линейной скорости поступления горючего вещества (газа) в пламя выше его видимой скорости распространения или же механическим срывом пламени, например, сдувая его сильной струей воздуха.
Огнетушащее вещество (ОТВ) – это вещество, обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения.
По способу прекращения горения все ОТВ подразделяются на четыре основные группы в соответствии с таблицей. 1.
Таблица 1. Способы прекращения горения и огнетушащие вещества
| Способ прекращения горения | Применяемые огнетушащие вещества | |
| Охлаждение зоны горения и поверхности горящих веществ | Вода(до 1700 0 С сплошными струями и тонкораспыленной водой), вода со смачивателями и загустителями, водные растворы солей, твердый СО 2 , снег, перемешиванием. | |
| Разбавление реагирующих веществ в зоне горения. Уменьшение концентрации О 2 до 14 – 16% | Негорючие газы (СО, N 42 0, дымовые газы), водяной пар, тонкораспыленная вода, газо-водяные смеси, аэрозоль. | |
| Изоляция горящих веществ от зоны горения. Сбивание пламени. | Химическая и воздушно-механическая пены, огнетушащие порошковые составы, аэрозоли, негорючие сыпучие вещества (песок, земля, шлаки и т.п.), листовые негорючие материалы. Слоем продуктов взрыва ВВ, подрывом в горючем веществе. | |
| Химическое торможение (ингибирование) реакций горения. | Галогеноуглеводороды (хладоны, фреон в 10 раз эффективнее СО 2) огнетушащие порошковые составы, аэрозоли, (соли металлов) |
Перечисленные в ней ОТВ, обладая одним доминирующим огнетушащим свойством, оказывают комбинированное действие на процесс горения. Например, вода обладает охлаждающим, изолирующим и разбавляющим действием; пена - изолирующим и охлаждающим; порошковые составы - изолирующим и ингибирующим; хладоны - ингибирующим и разбавляющим действием. Поэтому одно и то же ОТВ применяется для тушения разных классов пожаров, что наглядно видно из таблицы 2.
Все способы тушения пожаров, а вместе с ними и ОТВ, подразделяются также на поверхностные и объемные. При поверхностном способе ОТВ подается непосредственно на поверхность горящего вещества, а при объемном – с помощью ОТВ создается негорючая среда в районе очага пожара (локальное тушение) или во всем объеме помещения. Однако такое разделение весьма условно, так как многие ОТВ применяются и для поверхностного, и для объемного тушения.
Таблица 2. Применение ОТВ для тушения пожаров
| Класс пожарной нагрузки | Вид пожарной нагрузки | Огнетушащее вещество |
| А | Обычные твердые горючие материалы (ТГМ). (Древесина, бумага, текстиль, каучук) | Все виды ОТВ (прежде всего вода), Хладоны, порошки, пены и др. |
| В | Горючие жидкости (нефтепродукты, бензин, спирт, ацетон и др.) | Распыленная вода(d<100мк), все виды пен(низкой К<10, средней 10 < К<200, высокой К>200 кратности), составы на основе галогеноуглеводородов, порошки, аэрозоли. |
| С | Горючие газы (бытовой газ, водород, аммиак, пропан и др.). | Газовые составы: инертные разбавители (СО 2 , N 2), галогеноуглеводороды - ингибиторы; порошки, вода (для охлаждения), газоводяные струи АГВТ. |
| Д | Металлы, металлосодержащие вещества, (щелочные металлы, магний, натрий, цинк, титан и его сплавы, термит, электрон.) | Порошки П- 2АП, ПС, МГС (при спокойной подаче на горящую поверхность).Азот(Na,Ka,Ca),Аргон(Mg, Li, Al) |
| Е | Электроустановки, находящиеся под напряжением | Хладоны, диоксид углерода, порошки, аэрозоли. |
Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества.
С точки зрения пожарной тактики, тушение пожара – это комплекс управленческих решений и оперативно-тактических действий, направленных на обеспечение безопасности людей, животных, спасение материальных ценностей и ликвидацию горения.
Процесс тушения пожара условно принято делить на два периода: первый – до наступления момента локализации, второй – после этого момента, т. е. когда пожар остановлен, ограничен в каких-то пределах.
Пожар считается локализованным, когда распространение огня прекращено, отсутствуют угроза жизни людям, животным и угроза взрыва, созданы условия для его ликвидации.
Условия и способы прекращения горения.
С уменьшением тепловыделения или с уменьшением теплоотдачи снижается температура и скорость горения. При введении в зону горения огнетушащих веществ температура может достигнуть значения, при котором горение прекращается. Минимальная температура горения, ниже которой скорость теплоотвода превышает скорость тепловыделения и горение прекращается, называется температурой потухания . Температура потухания значительно выше температуры самовоспламенения, следовательно, для прекращения горения достаточно понизить температуру зоны реакции ниже температуры потухания, увеличивая интенсивность теплоотвода или уменьшая скорость тепловыделения. Так, если изменить концентрацию кислорода в воздухе, добавив к нему негорючий газ, то скорость выделения теплоты будет уменьшаться и температура горения понизится. При определенной концентрации негорючего газа температура горения опустится ниже температуры потухания и горение прекратится.
Снизить температуру горения и прекратить горение можно как увеличением скорости теплоотвода, так и уменьшением скорости тепловыделения.
Этого можно достигнуть:
- воздействием на поверхность горящих материалов охлаждающими ОТВ;
- созданием в зоне горения или вокруг нее негорючей газовой или паровой среды;
- созданием между зоной горения и горючим материалом или воздухом изолирующего слоя из ОТВ.
Схема прекращения горения
Способы прекращения горения
1. Охлаждение :
- Сплошными струями воды;
- Распыленными струями воды;
- Перемешиванием горючих веществ.
2. Разбавление :
- Струями тонкораспыленной воды;
- Газоводяными струями;
- Горючих жидкостей водой;
- Негорючими парами и газами.
3. Изоляция :
- Слоем пены;
- Слоем продуктов взрыва ВВ;
- Созданием разрыва в горючем веществе;
- Слоем огнетушащего порошка;
- Огнезащитными полосами.
4. 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.
Огнетушащие вещества охлаждения
Вода – основное ОТВ охлаждения, наиболее доступное и универсальное. Хорошее охлаждающее свойство воды обусловлено ее высокой теплоемкостью 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 , 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:
| Вещество или материал | Результат воздействия воды |
| Азид свинца | Взрывается при увеличении влажности до 30 % |
| Алюминий, магний, цинк | При горении разлагают воду на водород и кислород |
| Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов | Выделяют водород |
| Гремучая ртуть | Взрывается от удара струи |
| Калий, кальций, натрий, рубидий, цезий металлические | Реагируют с водой, выделяют водород |
| Карбиды алюминия, бария, кальция | Разлагаются с выделением горючих газов |
| Карбиды щелочных металлов | Взрываются |
| Кальций, натрий фосфористые | Выделяют самовоспламеняющийся на воздухе фосфористый водород |
| Нитроглицерин | Взрывается от удара струи |
| Селитра | Попадание воды в расплав селитры вызывает сильный взрывообразный выброс и усиление горения |
| Серный ангидрид | Взрывообразный выброс |
| Сесквихлорид | Взрывается |
| Силаны | Выделяют самовоспламеняющийся на воздухе гидрид кремния |
| Термит, электрон | |
| Титан и его сплавы | Разлагает воду на водород и кислород |
| Триэтилалюминий | Разлагает воду на водород и кислород |
| Хлорсульфоновая кислота | Взрывается |
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 невозможно; при охлаждении с большого расстояния соседних объектов, металлических конструкций, резервуаров, технологических аппаратов).
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.
Огнетушащие вещества изоляции
К ОТВ, оказывающим изолирующее действие относятся пена, огнетушащие порошки, негорючие сыпучие вещества (песок, земля, флюсы, графит и др.), листовые материалы (войлочные, асбестовые, брезентовые покрывала, щиты). В некоторых случаях, например при тушении сероуглерода, в качестве изолирующего вещества может быть использована вода.
Пены
Пена – наиболее эффективное и широко применяемое ОТВ изолирующего действия, представляет собой коллоидную систему из жидких пузырьков, наполненных газом. Пленка пузырьков содержит раствор ПАВ в воде с различными стабилизирующими добавками. Пены подразделяются на воздушно-механическую и химическую. В настоящее время в практике пожаротушения в основном применяют воздушно-механическую пену (ВМП). Для ее получения используют различные пенообразователи. Воздушно-механическую пену получают смешением водных растворов пенообразователей с воздухом в пропорциях от 1÷3 до 1÷1 000 и более в специальных стволах (генераторах).
Изолирующее свойство пены – способность препятствовать испарению горючего вещества и прониканию через слой пены паров газов и различных излучений. Изолирующие свойства пены зависят от ее стойкости вязкости и дисперсности.
Низкократная и среднекратная воздушно-механическая пена на поверхности горючих жидкостей обладает изолирующей способностью в пределах 1,5–2,5 мин при толщине изолирующего слоя 0,1–1,0 м. Низкократными пенами тушат в основном горящие поверхности. Они хорошо удерживаются и растекаются по поверхности, препятствуют прорыву горючих паров, обладают значительным охлаждающим действием. Низкократную пену используют для тушения пожаров на складах древесины, так как ее можно подать струей значительной длины; кроме того, она хорошо проникает через неплотности и удерживается на поверхности, обладает высокими изолирующими и охлаждающими свойствами.
Высокократную пену , а также пену средней кратности применяют для объемного тушения, вытеснения дыма, изоляции отдельных объектов от действия теплоты и газовых потоков (в подвалах жилых и производственных зданий, в пустотах перекрытий, в сушильных камерах и вентиляционных системах и т. п.).
Пена средней кратности является основным средством тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и разлитых на открытой поверхности. Воздушно-механическую пену часто применяют в сочетании с огнетушащими порошковыми составами, нерастворимыми в воде. Огнетушащие порошковые составы высокоэффективны для ликвидации пламенного горения, но почти не охлаждают горящую поверхность. Пена компенсирует этот недостаток и дополнительно изолирует поверхность.
Пены – достаточно универсальное средство и используются для тушения жидких и твердых веществ, за исключением веществ, взаимодействующих с водой. Пены электропроводны и коррозируют металлы. Наиболее электропроводна и активна химическая пена. Воздушно-механическая пена менее электропроводна, чем химическая, однако, более электропроводна, чем вода, входящая в состав пены.
Классификация пенообразователей
Пенообразователи и пены различаются по химической природе поверхностно-активного вещества, способу образования, назначению, структуре.
По природе основного поверхностно-активного вещества пенообразователи делятся на:
- протеиновые (белковые);
- синтетические углеводородные;
- фторсодержащие.
По способу образования пенообразователи делятся на:
- химические (конденсационные);
- воздушно-механические;
- барботажные;
- струйные.
По назначению пенообразователи различают:
- общего назначения;
- целевого назначения;
- пленкообразующие.
По структуре пены подразделяются на высокодисперсные и грубодисперсные.
- По кратности пены бывают:
- низкой кратности и пеноэмульсии;
- средней кратности;
- высокой кратности.
Огнетушащие порошки
Порошки используются для тушения пожаров большинства классов. Порошками можно тушить любые известные на сегодняшний день вещества и материалы. Универсальным считается порошок для тушения пожаров классов А, В, С, Е. Порошки, предназначенные для тушения только пожаров классов В, С, Е или Д, называются специальными.
К отечественным огнетушащим порошкам общего назначения относят :
ПСБ-ЗМ для тушения пожаров классов В, С и электроустановок под напряжением (активная основа – бикарбонат натрия);
П2-АПМ для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением (активная основа - аммофос);
порошок огнетушащий ПИРАНТ-А для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением(активная основа – фосфаты и сульфат аммония);
порошок «Вексон-АВС» предназначен для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
порошки «Феникс АВС-40» и «Феникс АВС-70» предназначены для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
«Феникс АВС-70», являясь порошком повышенной эффективности, специально разработан для снаряжения автоматических модулей порошкового пожаротушения.
Примером огнетушащего порошка специального назначения является порошок ПХК, применяемый преимущественно Минатомэнерго для тушения пожаров классов В, С, Д и электроустановок. В последние годы в России сертифицированы зарубежные порошки, которые имеют более широкий диапазон эксплуатационных температур: от +85 до −60 °С. Изготовители рекомендуют их для тушения пожаров электроустановок с напряжением до 400 кВ.
Ликвидация горения порошковыми составами осуществляется на основе взаимодействия следующих факторов:
разбавление горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно порошковым облаком;
охлаждение зоны горения за счет затрат тепла на нагрев частиц порошка, их частичное испарение и разложение в пламени;
эффект огнепреграждения по аналогии с сетчатыми, гравийными и подобными огнепреградителями;
ингибирование химических реакций, обусловливающих развитие процесса горения, газообразными продуктами испарения и разложения порошков;
гетерогенный обрыв реакционных цепей на поверхности частиц порошка или твердых продуктов его разложения.
Огнетушащие вещества разбавления
Огнетушащие вещества разбавления понижают концентрацию реагирующих веществ ниже пределов, необходимых для горения. В результате уменьшается скорость реакции горения, скорость выделения тепла, снижается температура горения. При тушении пожаров разбавляют воздух, поддерживающий горение, или горючее вещество, поступающее в зону горения. Воздух избавляют в относительно замкнутых помещениях (сушильных камерах, трюмах судов и т. п.), а также при горении отдельных установок или жидкостей на небольшой площади при свободном доступе воздуха.
К огнетушащим веществам разбавления относятся: диоксид углерода, азот, тонкораспыленная вода, водяной пар, хладоны и др. Огнетушащая концентрация – это объемная доля ОТВ в воздухе, прекращающая горение.
Наиболее распространенные средства разбавления – диоксид углерода, водяной пар, азот и тонкораспыленная вода, перегретая вода.
Газовые огнетушащие составы условно делятся на нейтральные (негорючие) газы и химически активные ингибиторы.
К нейтральным газам относятся инертные газы аргон, гелий, а также азот и двуокись углерода.
К химически активным , «хладонам» или «фреонам», относятся органические соединения с низкой теплотой испарения, в молекуле которых содержатся атомы галоидов, таких как бром или хлор.
Аэрозолеобразующие огнетушащие составы
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.
Внимание!!! Если документ не открылся, обновите страницу, возможно несколько раз. Для удобного чтения разверните документ кликнув на иконку в правом верхнем углу.
Под механизмом прекращения горения понимают систему факторов, приводящих к окончанию процесса (реакции) горения.
Механизм прекращения горения может быть естественно обусловленным, когда он реализуется без участия человека (самоликвидация горения, например, в природе). Вместе с тем знание сути механизма прекращения горения позволяет целенаправленно использовать его как при ликвидации небольших очагов горения, так и при тушении пожаров.
Для прекращения горения необходимо выполнение хотя бы одного из следующих условий:
прекращение поступления в зону горения новых порций паров горючего;
прекращение поступления окислителя (кислорода воздуха);
уменьшение теплового потока от факела пламени;
уменьшение концентрации активных частиц (радикалов) в зоне горения.
Таким образом, возможными принципами (способами) тушения огня могут быть:
снижение температуры очага горения ниже температуры самовоспламенения или температуры вспышки горючего путем введения в пламя веществ, которые в результате испарения, сублимации или разложения забирают на себя некоторое количество теплоты (классическим веществом является вода);
уменьшение количества паров горючего, поступающего в зону горения, путем изоляции горючего вещества от воздействия факела очага горения (например, при помощи плотного покрывала);
снижение концентрации кислорода в газовой среде путем разбавления среды негорючими добавками (например, азотом, углекислым газом);
снижение скорости химической реакции окисления за счет связывания активных радикалов и прерывания цепной реакции горения, протекающей в пламени, путем введения специальных химически активных веществ (ингибиторов);
создание условий гашения пламени при прохождении его через узкие каналы между частицами огнетушащего вещества (эффект огнепреграждения);
срыв пламени в результате динамического воздействия струи огнетушащего вещества на очаг 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.
Вода обладает высокой термической стойкостью. Ее пары только при температуре свыше 1700 °С могут разлагаться на кислород и водород, усложняя тем самым обстановку в зоне горения. Большинство же горючих материалов горит при температуре, не превышающей 1300–1350 °С и тушение их водой не опасно. Однако металлические магний, цинк, алюминий, титан и его сплавы, термит и электрон при горении создают в зоне горения температуру, превышающую термическую стойкость воды. Тушение их водяными струями недопустимо.
Вода имеет низкую теплопроводность, что способствует созданию на поверхности горящего материала надежной тепловой изоляции. Это свойство в сочетании с предыдущими позволяет использовать ее не только для тушения, но и для защиты материалов от воспламенения.
Малая вязкость и несжимаемость воды позволяют подавать ее по рукавам на значительные расстояния и под большим давлением.
Вода способна растворять некоторые пары, газы и поглощать аэрозоли. Значит, водой можно осаждать продукты горения на пожарах в зданиях. Для этих целей применяют распыленные и тонкораспыленные струи.
Некоторые горючие жидкости (жидкие спирты, альдегиды, органические кислоты и др.) растворимы в воде, поэтому, смешиваясь с водой, они образуют негорючие или менее горючие растворы.
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. Рекомендуемые концентрации смачивателей, %, в водных растворах для тушения пожаров приведены ниже:
Таблица 1. Оптимальные концентрации смачивателей в воде, %
Тема 3 Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества. Процесс горения. Условия его возникновения и прекращения. Самовоспламенение и самовозгорание. Температура вспышки и воспламенения. Особенности горения ЛВЖ и ГЖ. Взрывы. Взрывчатые свойства смесей горючих газов, паров и пыли с воздухом. Способы прекращения горения. Классификация огнетушащих веществ и принципы их выбора при тушении различных материалов и веществ, их положительные и отрицательные свойства
ВНИМАНИЕ: Вы смотрите текстовую часть содержания конспекта, материал доступен по кнопке Скачать
Развернуть содержание
Классификация огнетушащих веществ
Огнетушащие средства по доминирующему принципу прекращения горения подразделяются на четыре группы :
- охлаждающего действия;
- изолирующего действия;
- разбавляющего действия;
- ингибирующего действия .
Наиболее распространенные огнетушащие вещества, относящиеся к конкретным принципам прекращения горения, приведены ниже.
Огнетушащие вещества, применяемые для тушения пожаров
| Огнетушащие средства охлаждения | Вода, раствор воды со смачивателем, твердый диоксид углерода (углекислота в снегообразном виде), водные растворы солей. |
| Огнетушащие средства изоляции | Огнетушащие пены: химическая, воздушно-механическая; Огнетушащие порошковые составы (ОПС); ПС, ПСБ-3, СИ-2, П-1А; негорючие сыпучие вещества: песок, земля, шлаки, флюсы, графит; листовые материалы, покрывала, щиты. |
| Огнетушащие средства разбавления | Инертные газы: диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы, водяной пар, тонкораспыленная вода, газоводяные смеси, продукты взрыва ВВ, летучие ингибиторы, образующиеся при разложении галоидоуглеродов. |
| Огнетушащие средства химического торможения реакции горения | Галоидоуглеводороды бромистый этил, хладоны 114В2 (тетрафтордибромэтан) и 13В1 (трифторбромэтан); составы на основе галоидоуглеводородов 3,5; 4НД; 7; БМ, БФ-1,БФ-2; водобромэтиловые растворы (эмульсии); огнетушащие порошковые составы. |
Вода и ее свойства
Удельная теплоемкость, равная 4,19 Дж/(кг´град), придает воде хорошие охлаждающие свойства. В условиях тушения пожара превращаясь в пар (из 1 л образуется 1700 л пара), вода разбавляет реагирующие вещества. Высокая теплота парообразования воды (2236 кДж/кг) позволяет отнимать большое количество тепла в процессе тушения пожара. Низкая теплопроводность способствует созданию на поверхности горящего материала надежной тепловой изоляции. Значительная термическая стойкость воды (она разлагается на кислород и водород при температуре 1700 0 С) способствует тушению большинства твердых материалов, а способность растворять некоторые жидкости (спирты, ацетон, альдегиды, органические кислоты) позволяет разбавлять их до негорючих концентраций. Вода растворяет некоторые пары и газы, поглощает аэрозоли. Она доступна для целей пожаротушения, экономически целесообразна, инертна по отношению к большинству веществ и материалов, имеет не значительную вязкость и несжимаемость. При тушении пожаров воду используют в виде компактных, распыленных и тонкораспыленных струй.
Однако вода характеризуется и отрицательными свойствами: электропроводна, имеет большую плотность (не применяется для тушения нефтепродуктов как основное огнетушащее вещество), способна вступать в реакцию с некоторыми веществами и бурно реагировать с ними, имеет низкий коэффициент использования в виде компактных струй, сравнительно высокую температуру замерзания (затрудняется тушение в зимнее время) и высокое поверхностное натяжение – 72,8´10 3 Дж/м 2 (является показателем низкой смачивающей способности воды).
Для получения ВМП используются пенообразователи (ПО).
Характеристика наиболее распространенных пенообразователей приведена ниже (табл. 1).
Типы применяемых пенообразователей и их параметры
таблица № 1
| Марка | 6-ТФ | 80% | 200 | 1,0-1,2 | -5 | 6 |
| 6- | 90% | 200 | 1,0-1,2 | -5 | 6 | |
| 6- | 90% | 200 | 1,0-1,2 | -5 | 6 | |
| 6-ТС | – | 40 | 1,0-1,2 | -3 | 6 | |
| 6-МТ | 90% | 100 | 1,0-1,2 | -20 | 6 | |
| 6-ЦТ | 90% | 100 | 1,0-1,2 | -8 | 6 | |
| Универ | б/ж | 100 | 1,30 | -10 | 6 | |
| ФОРТ | б/ж | 50 | 1,10 | -5 | 6 | |
| Под | б/ж | 150 | 1,10 | -40 | 6 | |
| САМПО | б/м | 100 | 1,01 | -10 | 6 | |
| ТЭАС | б/м | 40 | 1,00 | -8 | 6 | |
| ПО-ЗАИ | б/м | 10 | 1,02 | -3 | 4 | |
| ПО-6К | б/ж | 40 | 1,05 | -3 | 6 | |
| ПО- 1Д | б/ж | 40 | 1,05 | -3 | 6 | |
| Показатели | Биологическая разлагаемость раствора | Кинематическая вязкость u при 20˚С, u-10 -6 м 2 /с, не более | Плотность с, при 20˚С, с 10 3 кг/м 3 | Температура застывания, ˚С | Рабочая концентрация ПО, % для воды с жесткостью мг-uкв/л до 10 | |
| № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Огнетушащие свойства различных видов пенообразователей
Таблица 2
| Показатели | Протеи- | Синтети- | Фторпроте- | Фторсинте-
тический образующий |
Фторпроте-
пленкооб- разующий |
| Скорость тушения | * | *** | *** | **** | **** |
| Сопротивляе-мость к повторному возгоранию | **** | * | **** | *** | *** |
| Устойчивость к углево- | * | * | *** | **** | **** |
Обозначения: * – слабая, ** – средняя, *** – хорошая, **** – отличная.
Характеристика наиболее распространенных пенообразователей
Таблица 3
| ПО-1 | Водный раствор нейтрализованного керосинового контакта 84±3%, костный клей для стойкости пены 5 ± 1 % синтетический этиловый спирт или концентрированный этиленгликоль 11 ± 1 %. Температура замерзания не превышает -8 °С. Является основным пенообразующим средством для получения воздушно-механической пены любой кратности.
При тушении нефтей и нефтепродуктов концентрация водного раствора ПО-1 принимается 6%. При тушении других веществ и материалов используют растворы с концентрацией 2 – 6 %. |
| ПО-2А | Водный раствор вторичных алкилсульфатов натрия. Выпускается с содержанием активного вещества 30±1 %. Температура замерзания не выше -3 °С. При применении разбавляют водой (1 ч. продукта на 2 ч. воды) с использованием дозирующей аппаратуры, рассчитанной на пенообразователь ПО-1. Для получения пены применяют водный раствор с концентрацией 6 %. |
| ПО-3А | Водный раствор смеси натриевых солей вторичных алкилсульфатов. Содержит 26±1 % активного вещества. Температура замерзания не выше -3°С. При применении разбавляют водой в пропорции 1:1 с использованием дозирующей аппаратуры, рассчитанной на пенообразователь ПО-1. Для получения пены применяют водный раствор с концентрацией 4 – 6 %. |
| ПО-6К | Изготовляют из кислого гудрона при сульфировании гидроочищенного керосина. Содержит 32 % активного вещества. Температура замерзания не выше -3°С. Для получения пены при тушении нефтепродуктов используют водный раствор с концентрацией 6 %. В других случаях концентрация водного раствора может быт меньше |
| “Сампо” | Состоит из синтетического поверхностно-активного вещества (20%), стабилизатора (15%), антифризной добавки (10%) и вещества, снижающего коррозионное действие состава (0,1 %). Температура застывания -10°С. Для получения пены используют водный раствор с концентрацией 6 %. Применяют при тушении нефти, неполярных нефтепродуктов, резинотехнических изделий древесины, волокнистых материалов, в стационарны системах пожаротушения и для защиты технологических установок. |
Огнетушащие порошковые составы (ОПС) являются универсальными и эффективными средствами тушения пожаров при сравнительно незначительных удельных расходах.
Порошки используются для тушения пожаров большинства классов, в том числе: А – горение твердых веществ, как сопровождаемого тлением (древесина, бумага, текстиль, уголь и др.), так и не сопровождаемого тлением (пластмасса, каучук). В – горение жидких веществ (бензин, нефтепродукты, спирты, растворители и др.). Д – горение газообразных веществ (бытовой газ, аммиак, пропан и др.). Е – горение материалов в электрических установках под напряжением. Следовательно, порошками можно тушить любые известные на сегодняшний день вещества и материалы.
Универсальным считается порошок для тушения пожаров классов А, В, С, Е. Порошки, предназначенные для тушения только пожаров классов В, С, Е или Д, называются специальными.
К отечественным огнетушащим порошковым составам (ОПС) общего назначения относят:
- – ПСБ-ЗМ (активная основа – бикарбонат натрия) для тушения пожаров классов В, С и электроустановок под напряжением;
- – П2-АПМ (активная основа – аммофос) для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
- – порошок огнетушащий ПИРАНТ-А (активная основа – фосфаты и сульфат аммония) для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
- – порошок «Вексон-АВС» предназначен для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
- – порошки «Феникс АВС-40» и «Феникс АВС-70» предназначены для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
- – «Феникс АВС-70», являясь порошком повышенной эффективности, специально разработан для снаряжения автоматических модулей порошкового пожаротушения.
Примером ОПС специального назначения является огнетушащий порошок ПХК, применяемый преимущественно «Минатомэнерго» для тушения пожаров классов В, С, Д и электроустановок.
В последние годы в России сертифицированы зарубежные порошки, которые имеют более широкий диапазон эксплуатационных температур от + 85 до – 60°С. Фирма-изготовитель рекомендует их для тушения пожаров электроустановок с напряжением до 400 кВ.
Твердый диоксид углерода имеет широкую область применения. Не используют его для тушения загоревшихся магния и его сплавов, металлического натрия и калия, так как при этом происходит разложение углекислоты с выделением атомарного кислорода. Твердый диоксид углерода используют при тушении горящих электроустановок, двигателей, при пожарах в архивах, музеях, выставках и других местах с наличием особых ценностей.
Азот N 2 . Негорюч и не поддерживает горения большинства органических веществ. Плотность при нормальных условиях 1,25 кг/м 3 , в жидкой фазе (при температуре – 196 °С) – 808 кг/м 3 . Хранят и транспортируют в баллонах в сжатом состоянии. Используют в стационарных установках. Применяют для тушения натрия, калия, бериллия, кальция и других металлов, которые горят в атмосфере диоксида углерода, а также пожаров в технологических аппаратах и электроустановках. Расчетная огнетушащая концентрация – 40 % по объему.
Азот нельзя применять для тушения магния, алюминия, лития, циркония и некоторые других металлов, способных образовывать нитриды, обладающих свойствами и чувствительных к удару. Для их тушения используют инертный газ аргон .
h3 id=”a6″ style=”text-align: center;”>Огнетушащие вещества применяемые при тушении пожаров
В таблице № 2 приведены огнетушащие вещества, допустимые к применению при тушении пожаров различных веществ и материалов.
Таблица 2
| Горючее вещество и материал | Огнетушащие средства, допустимые к применению |
| Азотная кислота | Вода, известь, ингибиторы |
| Азотнокислый калий и натрий | Вода, ингибиторы |
| Алюминиевая пудра (порошок) | ОПС, инертные газы, ингибиторы, сухой песок, асбест |
| Аммиак | Водяной пар |
| Аммоний азотнокислый и марганцевокислый | Вода, ингибиторы |
| Асфальт | Вода в любом агрегатном состоянии, пены |
| Ацетилен | Водяной пар |
| Ацетон | Химическая пена воздушно-механическая пена на основе ПО-1С, ингибиторы, инертные газы, водяной пар |
| Бензол | Пены, ингибиторы, инертные газы |
| Бром | Раствор едкой щелочи |
| Бром ацетилен | Инертные газы |
| Бумага | |
| Вазелин | Пены, ОПС, распыленная вода, песок |
| Волокна (вискозное и лавсан) | Вода, водные растворы смачивателей, пены |
| Водород | Водяной пар, инертные газы |
| Водород перекись | Вода |
| Гудрон | Вода в любом агрегатном состоянии, пены, ОПС |
| Древесина | Пригодны любые огнетушащие средства |
| Калий металлический | ОПС. ингибиторы, сухой песок |
| Кальций | |
| Камфара | Вода, ОПС, песок |
| Карбид кальция | ОПС, сухой песок, ингибиторы |
| Каучук | Вода, водные растворы смачивателей, |
| Клей резиновый | Распыленная вода, пены, ОПС, инертные газы, ингибиторы |
| Коллодий | Пены, ОПС, песок |
| Магний | ОПС, сухой графит, кальцинированная сода |
| Метан | Водяной пар, инертные газы |
| Натрий металлический | ОПС, ингибиторы, сухой песок, кальцинированная сода |
| Нафталин | Распыленная вода, пены, ОПС, инертные газы |
| Парафин | Вода в любых агрегатных состояниях, ОПС, пены, песок, инертные газы |
| Пластмассы | |
| Резина и резинотехнические изделия | Вода, водные растворы смачивателей, ОПС, пены |
| Сажа | Распыленная вода, водные растворы смачивателей, пены |
| Сено, солома | |
| Минеральные токсичные удобрения: | |
| Аммиачная, кальциевая, натриевая селитры | Вода, ОПС |
| Нефть и нефтепродукты: | |
| Бензин, керосин, мазуты, масла, дизельное топливо и другие, олифа, растительные масла | |
| Сера | Вода, пены, ОПС, мокрый песок |
| Сероводород | Водяной пар, инертные газы, ингибиторы |
| Сероуглерод | Вода в любом агрегатном состоянии, пены, водяной пар, ОПС |
| Скипидар | Пены, ОПС, тонкораспыленная вода |
| Спирт этиловый | Воздушно-механическая пена средней кратности на основе ПО – 1С с предварительным разбавлением спирта до 70 %, воздушно-механическая пена средней кратности на основе других пенообразователей с предварительным разбавлением спирта до 50 %, ОПС, ингибиторы, обычная вода с разбавлением спирта до негорючей концентрации 28 % |
| Табак | Вода в любом агрегатном состоянии |
| Термит | Вода, ОПС, песок |
| Толь | Пригодны любые огнетушащие средства |
| Уголь каменный | Вода в любом агрегатном состоянии, водные растворы смачивателей, пены |
| Уголь в порошке | Распыленная вода, водные растворы смачивателей, пены |
| Уксусная кислота | Распыленная вода, ОПС, пены, инертные газы |
| Фосфор красный и желтый, формальдегид | Вода, ОПС, мокрый песок, пены, инертный газ, ингибиторы |
| Фтор | Инертные газы |
| Хлор | Водяной пар, инертные газы |
| Целлулоид | Обильное количество воды, ОПС |
| Целлофан | Вода |
| Цинковая пыль | ОПС, песок, ингибиторы, негорючие газы |
| Хлопок | Вода, водные растворы смачивателей, пены |
| Электрон | ОПС, сухой песок |
| Этилен | Инертные газы, ингибиторы |
| Эфир этиловый | Пены, ОПС, ингибиторы |
| Эфир диэтнловый (серный) | Инертные газы |
| Ядохимикаты | |
| Гексохлоран 16 %-ный | Тонкораспыленная вода |
| ДНОК 40%-ный | Обильное количество воды, не допускается высыхание препарата |
| Дихлорэтан (технический) | Тонкораспыленная вода, пены |
| Карбофос 30%-ный | Тонкораспыленная вода, водные растворы смачивателей, пены |
| Метафос 30%-ный | Вода, пены |
| Метилмеркаптофос 30%-ный | Распыленная вода, пены |
| Севин 85%-ный | Пены |
| Фозалон 35%-ный | ОПС, пены, инертные газы |
| Хлорпикрин | Пены, водные растворы смачивателей |
| Хлорофос технический 80%-ный | Вода, пены |
| ТМТД 80%-ный | Распыленная вода, пены |
| 2,4 – Д бутиловый эфир 34 – 72% – ный | Тонкораспыленная вода, пены, инертные газы |
| Дихлормочевина 50% -ная | Вода |
| Линурон 50%- ный | Пены |
