ТЕМА 2.5. Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества.

Тип статьи:
Авторская

СКАЧАТЬ ГОТОВЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ПЛАН

Горение– сложный физико-химический процесс, представляющий собой окислительно-восстановительную реакцию, протекающую с большой скоростью с выделением большого количества тепла и излучением света.

Процесс горения на пожаре горючих веществ и материалов представляет собой быстро протекающие химические реакции окисления и физические явления, без которых горение невозможно, сопровождающиеся выделением тепла и свечением раскаленных продуктов горения с образованием ламинарного или турбулентного диффузионного пламени.

Основными условиями горения являются:

наличие горючего вещества;

поступление окислителя в зону химических реакций;

непрерывное выделение тепла, необходимого для поддержания горения.

Все существующие виды горения рассматриваются по парно.

Виды горения:

гомогенное горение (ГВ и О находятся в одинаковых агрегатных состояниях)

гетерогенное горение (ГВ и О находятся в разных агрегатных состояниях)

кинетическое горение (ГВ и О уже готовы к горению до его возникновения и времени на их контакт не требуется. Горение как правило сопровождается взрывом)

диффузионное горение (ГВ и О не готовы к горению до его возникновения, необходимо время на контакт ГВ и О)

ламинарное горение (спокойное горение)

турбулентное горении (не спокойное горение)

полное горение (ГВ сгорает полностью с образованием не токсичных продуктов горения CO2,SO2, Н 2О)

не полное горение (ГВ сгорает не полностью с образованием токсичных продуктов горения CO, SO, NO. Признаком не полного горения является наличие дыма. )

пламенное горение (ГВ сгорает с образованием пламени)

беспламенное горение (тление)

Возникновение и распространение процесса горения по веществам и материалам происходит не сразу, а постепенно. Источник горения воздействует на горючее вещество, вызывает его нагревание, при этом в большей мере нагревается поверхностный слой, происходит активация поверхности, деструкция и испарение вещества, материала вследствие термических и физических процессов, образование аэрозольных смесей, состоящих из газообразных продуктов реакции и твердых частиц исходного вещества.

Образовавшиеся газообразные продукты способны к дальнейшему экзотермическому превращению, а развитая поверхность прогретых твердых частиц горючего материала способствует интенсивности процесса его разложения. Концентрация паров, газообразных продуктов деструкции испарения (для жидкостей) достигает критических значений, происходит воспламенение газообразных продуктов и твердых частиц вещества, материала. Горение этих продуктов приводит к выделению тепла, повышению температуры поверхности и увеличению концентрации горючих продуктов термического разложения станет не меньше скорости их окисления в зоне химической реакции горения. Тогда под воздействием тепла, выделяющегося в зоне горения, происходит разогрев, деструкция, испарение и воспламенение следующих участков горючих веществ и материалов.

К основным факторам, характеризующим возможное развитие процесса горения на пожаре, относятся: пожарная нагрузка, массовая скорость выгорания, линейная скорость распространения пламени по поверхности горящих материалов, интенсивность выделения тепла, температура пламени и др.

Чтобы достигнуть условия прекращения горения, т. е. понижение температуры горения

ниже температуры потухания, можно различными способами.

Под способом прекращения горения понимается выполнение в определенной последовательности действий, направленных на создание условий прекращения горения.

Практически на большинстве пожаров применяются два способа прекращения горения: охлаждение и изолирование горящих материалов нанесением на их поверхность огнегасительного вещества. Другие способы прекращения горения подразделениями пожарной охраны применяются реже.

Каждому способу прекращения горения соответствуют свои огнегасительные вещества, которые можно разделить на четыре группы:

огнегасительные вещества для охлаждения горящих материалов (вода в виде сплошных и распыленных струй, твердая углекислота, различные жидкости);

огнегасительные вещества для разбавления воздуха или горящих материалов (углекислый газ, азот, водяной пар, тонкораспыленная вода);

огнегасительные вещества для изолирования зоны горения от реагирующих веществ (химическая и воздушно-механическая пены, продукты сгорания при взрыве ВВ, войлок, песок и др.);

огнегасительные вещества для химического торможения реакции горения (бромистый этил, бромистый этилен, состав 3,5, состав 7 и др.).

Следует отметить, что огнегасительные вещества, попадая в зону горения, действуют комплексно, а не избирательно, т.е. одновременно производят, например, охлаждение горящего материала и разбавление его паров или газов.

Все существующие огнетушащие средства оказывают комбинированное воздействие на процесс горения вещества. Вода , например, может охлаждать и изолировать (или разбавлять) источник горения; пенные средства действуют изолирующие и охлаждающе; порошковые составы изолируют и тормозят реакцию горения; наиболее эффективные газовые средства действуют одновременно как разбавители и как тормозящие реакцию горения.

Однако любое огнетушащее средство обладает каким – либо одним доминирующим свойством.

Быстро ликвидировать пожар можно при правильном выборе средств и способов пожаротушения. Для этого надо знать свойства горючей системы и характер (вид) процесса горения; условия, при которых протекает горение, метеорологические условия; иметь в виду трудоёмкость и безопасность работ личного состава по тушению пожара и применять наиболее эффективное огнетушащее средство.

При тушении пожара нельзя применять вещества, бурно реагирующие с горючим или окислителем: воду для тушения веществ, которые, взаимодействуя с ней, образуют горючие газы или выделяют теплоту; азот для тушения веществ, которые вступают с ним в реакцию с образованием нитридов, и т. д.

При тушении пожаров в зданиях, отсеках, кабинах и т. п. Можно использовать средства объемного тушения.

Сущность процесса самовоспламенения и самовозгорания одинакова, т.к. в их основе лежит окислительно-восстановительный процесс между ГВ и О начинающийся самопроизвольно без воздействия источника зажигания.

Отличие состоит в том, что процесс самовоспламенения происходит в экстремальных условиях при высокой температуре окружающей среды, а процесс самовозгорания происходит при обычных нормальных условиях.

(См. приложение 2)

Самовозгорание – сложный физико-химический процесс который возможен в случае разогрева ГВ под воздействием высокой температуры окружающей среды до своей температуры самовоспламенения. (Тсвп).

Тсвп – это минимальная температура при которой происходит самопроизвольное ускорение экзотермических процессов, заканчивающихся возникновением пламенного горения.

У каждого горючего вещества Тсвп своя и как правило превышает 3000С и может изменяться в зависимости от объема, формы, давления окружающей среды и концентрации.

Температура вспышки (tвсп )– минимальная температура вещества при котором над его поверхностью образуются пары или газы способные вспыхивать при наличии источника зажигания, но скорость их образования недостаточна для возникновения устойчивого горения.

Температуру вспышки (tвсп ) необходимо знать для:

- для определения класса жидкости

ЛВЖ tвсп< 610С

ГЖ tвсп> 610С

для определения категории помещений по взрывопожарной опасности

ЛВЖ категория «А» tвсп< 280С

ЛВЖ категория «Б» 280С < tвсп<610С

ГЖ категория «В» tвсп> 610С

Температура воспламенения (tвоспл )– минимальная температура горючего вещества при которой с его поверхности выделяются пары или газы с такой скорость, что способны после их зажигания поддерживать устойчивое горение.

Температура воспламенения рассчитывается математическим путем по формуле:

ЛВЖ tвоспл = tвсп+ ( 1 … 50С)

ГЖ tвоспл = tвсп+ ( 30 … 350С)

ПЫЛЬ– дисперсная система, состоящая из дисперсной фазы идисперсной среды.

ДИСПЕРСНАЯ СРЕДА– газовая среда в которой находятся твердые частицы.

ДИСПЕРСНАЯ ФАЗА– мельчайшие твердые частицы размером < 850 мкм, полученных из различных материалов.

Пыль может находится в двух состояниях:

Во взвешенном состоянии (аэрозоль)

В осевшем состоянии (аэрогель)

Свойства пылей:

дисперсность (степень измельченности твердых частичек)

адсорбция (способность пыли поглощать окружающие газы)

электризация (способность пыли поглощать своей поверхностью статическое электричество)

химическая активность(способность вступать в химическую реакцию с окружающими веществами)

Пыль, находящаяся в состоянии аэрогеля будет гореть подобно горению твердых веществ.

Однако, горение пылей в состоянии аэрогеля не может быть продолжительным поскольку сразу после воспламенения, пыль из состояния аэрогеля перейдет в состояние аэрозоля и ее горение будет протекать подобно горению газов.

Все показатели пожарной опасности регламентируются НПБ 12.1.044 – 89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения»

НКПВ (нижний концентрационный предел воспламенения) и ВКПВ (верхний концентрационный предел воспламенения) – это минимальное и максимальное содержание горючего в смеси (ГВ + О), при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Данные показатели определяют для газов, паров и пылей в состоянии аэрозоля.

БО (безопасная концентрация)– содержание горючего в смеси (ГВ + О) при котором не будет происходить горение.

ВПО (взрывопожароопасная концентрация)– самая опасная концентрация, содержание горючего в смеси (ГВ + О), при котором будет происходить распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Возможно кинетическое горение (взрыв).

ПО (пожароопасная концентрация)– перенасыщенная смесь, содержание горючего в смеси (ГВ + О), при котором будет происходить распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Возможно только пламенное горение.

Значения находящиеся в промежутке между НКПВ и ВКПВ представляют самую опасную концентрацию. При данной концентрации горючего и окислителя способно вызвать наиболее сильное горение или привести к детонации горючей смеси (кинетическое горение). При возникновении кинетического горения возникнет наибольшее давление взрыва.

Для жидкостей так же рассчитываетсяНТПРП и ВТПРП (нижний и верхний температурный предел распространения пламени).

ТПРП (температурный предел распространения пламени)– температура вещества при котором его насыщенный пар образует в конкретной окислительной среде, концентрации соответственно равные верхнему или нижнему концентрационному пределу воспламенения

ТПРП необходимо знать для:

- для сравнительной оценки пожарной опасности жидкостей находящихся в замкнутом объеме (чем больше область распространения пламени тем выше пожарная опасность вещества)

- для расчета взрывобезопасного режима работы технологических аппаратов, внутри которых находится жидкость

- для расчета взрывобезопасного температурного режима хранения жидкости в закрытой емкости

Безопасный ТПРП рассчитывается математическим путем по формуле:

НТПРП – 100С > tбез > ВТПРП + 150С

5485
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...