2015-05-12
2745
Рассматривая пожар как комплексный химический и тепло-физический процесс в его развитии различают следующие этапы (зоны):
I. Зона горения – зона, в которой протекает химическая реакция окисления, выделяется тепловая энергия и возникает газообмен. Сущность горения была открыта в 1756 г. великим русским ученым М.В. Ломоносовым, который своими опытами доказал, что горение – это сложное, быстропротекающее физико-химическое превращение веществ, сопровождающееся выделением газа, тепла и света (реакция соединения с кислородом, или разложения).
Для протекания процесса горения необходимо наличие 3 факторов: горючего вещества, окислителя (О2 воздуха; химические соединения, содержащие О2 – селитры, перхлораты, азотная кислота, окислы азота и др.) и источника зажигания (открытый огонь или искра).
Различают полное и неполное горение. Процессы полного горения протекают при избытке кислорода, а продуктами реакции являются вода, диоксиды серы и углерода, т.е. вещества неспособные к дальнейшему окислению. Неполное горение происходит при недостатке кислорода, продуктами реакции в этом случае являются токсичные и горючие, т.е. способные к дальнейшему окислению, вещества (СО, спирты, альдегиды и др.).
Температура и скорость горения в условиях пожара определяются не только количеством и химическим составом горящих веществ, а также интенсивностью газообменного процесса.
Газообмен – это приток в зону горения свежего воздуха при одновременном выходе из этой зоны нагретых продуктов горения.
При незначительном газообмене наблюдаются небольшие скорости горения, неполнота сгорания и обилие продуктов горения. При значительном газообмене (открытых очагах пожара) скорость горения растет, а развитие пожара протекает интенсивнее. Особенно бурное развитие пожара происходит в производственных цехах, шахтах лифтов, оснащенных вертикально расположенными вентиляционными каналами. При пожарах в закрытых пространствах (подвалы, подземные магистрали, чердаки и т.д.) резкое увеличение доступа воздуха может привести к взрыву.
Скорость газообмена зависит:
· от разности температур продуктов горения и наружного воздуха;
· от размера площади и расположения проемов, через которые осуществляется газообмен.
II. Зона теплового воздействия – зона, характеризующаяся выделением в процессе горения тепла, достаточного как для поддержания самого горения, так и для теплового воздействия на окружающую среду. Это воздействие осуществляется путем теплообмена, являющегося в условиях пожара одной из основных причин его развития.
Передача тепла осуществляется:
· теплопроводностью – передача тепла от одной материальной частицы тела к другой без перемещения самих частиц в пространстве (наибольшей обладают металлы);
· конвекцией – перенос тепла подвижной средой (жидкости и газы);
· теплоизлучением – переда части тепла в виде лучистой энергии телам через разделяющее их пространство.
III. Зона задымления – зона, в которой вследствие разнообразного химического состава горящих веществ образуются продукты полного и неполного горения. Они составляют дымы, обладающие различной плотностью, окраской и токсичность.
Действие продуктов горения на человека можно условно разделить на три группы:
1. Вещества, вызывающие раздражение слизистых оболочек: пары муравьиной и уксусной кислот (горение древесины), альдегиды (горение нефтепродуктов), пары сероуглерода, фенола, дегтя.
2. Вещества, вызывающие удушье в результате паралича дыхательных путей или отека легких: углекислый газ.
3. Общеядовитые вещества: окись углерода, продукты распада целлулоида (кинопленка, рентгенопленка), синильная кислота (пластик, линолиум),
Анализ процессов возникновения и развития аварий на пожаровзрывоопасных объектах позволяет выделить основные поражающие факторы:
Ø воздушная ударная волна;
Ø тепловое излучение;
Ø осколочные поля, создаваемые летящими обломками технологического оборудования;
Ø действие токсических веществ, участвующих в технологическом процессе или возникающих в ходе аварии;
Ø отрицательное психологическое воздействие.
Процесс тушения пожара осуществляется путем локализации и ликвидации огня. Под локализацией пожаров понимают ограничение распространения огня и создание условий для его ликвидации. Ликвидацией пожаров называют окончательное тушение или полное прекращение горения и исключение возможности повторного возникновения огня.
Выбор средств и методов тушения пожаров зависит от свойств горючих веществ и стадии развития пожара. На практике различают три стадии.
Первая, или начальная стадия развития пожара, характеризуется неустойчивостью, сравнительно низкой температурой в зоне пожара, малой высотой факела пламени и небольшой площадью очага горения.
Для второй стадии характерно значительное увеличение тепла, факела пламени и площади горения.
Третья стадия пожара характеризуется высокой температурой, большой площадью горения, конвективными потоками, деформацией и обрушением конструкций.
Если в начальной стадии развития пожара можно попытаться потушить его самостоятельно, используя имеющиеся средства пожаротушения (огнетушители, ПК, покрывала, песок, воду и др.), то при второй и третьей стадии необходимо срочно покинуть здание и как можно быстрее позвонить в пожарную охрану.
Эффективность борьбы с огнем определяется принципами пожаротушения, в основе которых лежит создание условий для прекращения горения:
v изоляция очага горения от воздуха (пенные огнетушители);
v разбавление воздуха негорючими газами до таких концентраций кислорода, при которых горение прекращается (углекислотные и порошковые огнетушители);
v охлаждение очага горения до температуры ниже определенного предела – температуры горения (вода);
v интенсивное торможение скорости химических реакций в пламени (порошковые огнетушители);
v механический срыв пламени струей жидкости или газа;
v создание условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы.
Реализация перечисленных принципов достигается использованием огнегасительных веществ и средств пожаротушения.
Огнегасительными называют вещества, которые при введении в зону пожара прекращают горение. Основные огнегасящие вещества и материалы – это вода и водяной пар, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, негорючие газы, галоидоуглеводородные огнегасительные составы и сухие огнетушащие порошки.
Вода снижает температуру очага горения, образующийся водяной пар препятствует доступу кислорода к корящему веществу. Вода, подаваемая к очагу горения под большим давлением, механически сбивает пламя. Воду не применяют для тушения щелочных металлов (натрия, калия), легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, плотность которых меньше плотности воды (бензин, керосин, ацетон, спирты, масла и др.). Вследствие высокой электрической проводимости воду не применяют для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.
Водяной пар можно применять для тушения ряда твердых, жидких и газообразных веществ.
Пена при тушении пожаров покрывает горящие вещества, препятствуя тем самым поступлению горючих газов и паров к очагу горения. Воздушно-механическую пену получают в специальных пенообразующих аппаратах с использованием пенообразователей. Воздушная пена пригодна для тушения некоторых ЛВЖ и ГЖ (спиртов, ацетона, эфиров и др.). Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразователя. Ее стоимость выше, чем воздушно-механической пены, поэтому использование химической пены при пожаротушении имеет тенденцию к сокращению.
Применение инертных и негорючих газов (аргон, азот, галоидированные углеводороды и др.) основано на разбавлении воздуха и снижении в нем концентрации кислорода до значений, при которых горение прекращается.
Огнегасительные свойства водных растворов солей (бикарбоната натрия, хлористого кальция, хлористого аммония, аммиачно-фосфорных солей и др.) основаны на образовании на поверхности горящего материала изолирующих пленок, возникающих при испарении из растворов солей воды. Эти пленки препятствуют проникновению кислорода к поверхности горящего материала; на испарение воды затрачивается значительное количество теплоты, что приводит к понижению температуры очага горения; при разложении солей в результате горения выделяются негорючие газы, снижающие концентрацию кислорода.
Порошковые огнегасительные составы (хлориды калия и натрия, порошки на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия) препятствуют поступлению кислорода к поверхности горящего материала. Их используют для тушения небольших количеств различных горючих веществ и материалов, при тушении которых нельзя применять другие огнегасительные вещества.
Средства пожаротушения подразделяют на первичные, стационарные и передвижные (пожарные автомобили).
Первичные средства используют для ликвидации небольших пожаров и загорания (до прибытия пожарной команды). К ним относят огнетушители, переносные огнегасительные установки, внутренние пожарные краны, ящики с песком, асбестовые покрывала, противопожарные щиты с набором инвентаря и др.
Огнетушители – технические устройства, предназначенные для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения. Различают ручные огнетушители (до 10 л) и передвижные (свыше 25 л). В зависимости от вида огнегасительного вещества, находящегося в огнетушителях, они делятся:
ü жидкостные, заполненные водой с добавками;
ü углекислотные – сжиженный диоксид углерода;
ü химические пенные – растворами кислот и щелочей;
ü хладоновые – хладонами;
ü порошковые, содержащие порошковые составы.
Огнетушители маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя по разряду, и цифрой, обозначающей его объем в литрах. Для достижения наибольшей эффективности действия огнетушителей необходимо:
- приводить их в рабочее состояние недалеко от места горения, чтобы не терять огнегасящие вещества;
- действовать быстро, т.к. работают они малое время;
- при тушении твердых веществ и предметов пенными огнетушителями направлять струю в места наиболее интенсивного горения, постепенно сбивая огонь сверху вниз;
- разлитую жидкость начинать тушить с краев, постепенно покрывая пеной горящую поверхность;
- при тушении горящих веществ порошковыми огнетушителями следует покрыть порошком всю поверхность.
Стационарные установки запускаются автоматически или с помощью дистанционного управления. Они заправляются следующими огнегасительными веществами: водой, пеной, негорючими газами, порошковыми составами или паром.
К автоматическим установкам водяного пожаротушения относятся спринклерные и дренчерные установки. Отверстия спринклерных головок, через которые вода поступает в помещение при пожаре, запаяны легкоплавкими сплавами, которые при определенной температуре плавятся и открывают доступ распыляемой воде. Каждая головка орошает помещение и находящееся в нем оборудование площадью до 9 м2. В очаге пожара головки открываются не одновременно, а последовательно, по мере повышения температуры одна за другой, что характеризует данную систему пожаротушения как локальную.
При необходимости подачи воды на всю площадь помещения, в котором возник пожар, применяют дренчеры. Они представляют собой также систему труб, заполненную водой, оборудованную распылительными головками, в которых в отличие от спринклерных головок выходные отверстия для воды постоянно открыты. Дренчерные головки приводят в рабочее состояние открыванием клапана группового действия, который в обычное время закрыт. Он открывается автоматически или вручную (при этом подается сигнал тревоги). Каждая дренчерная головка орошает 9-12 м2 площади пола.
Противопожарная защита зданий и территорий предприятий кроме средств пожаротушения обеспечивается:
· противопожарной профилактикой – комплексом организационных и технических мероприятий по предупреждению, локализации и ликвидации пожаров, по обеспечению безопасной эвакуации людей и материальных ценностей в случае пожара.
· применением средств пожарной сигнализации и извещения. Для быстрой и точной передачи сообщения о пожаре и месте его возникновения используют электрические и звуковые системы пожарной сигнализации, к которым относят гудок, сирену и др. Как средство извещения применяют телефон и радиосвязь. В помещениях с некруглосуточным пребыванием людей устанавливают автоматические пожарные извещатели, срабатывающим фактором которых являются дым, тепло, свет или все факторы вместе. Полученный сигнал фиксируется записывающим прибором и автоматически передается в пожарную часть.
· организацией пожарной охраны. Пожарно-сторожевая охрана (ПСО) создается в населенных пунктах или на предприятиях из числа проживающих или работников объекта. Подразделения ПСО, состоящие из 5-9 человек, оснащаются необходимой техникой: автоцистернами, автонасосами, передвижными насосными станциями и т.п., и несут охрану объекта по разработанному графику. На крупных предприятиях из рабочих и служащих создаются добровольные пожарные дружины (ДПД), личный состав которых проходит специальную подготовку по борьбе с огнем и правилам противопожарной безопасности.
Контрольные вопросы:
1. Основные характеристики аварий на пожароопасных объектах.
2. Основные характеристики аварий на взрывоопасных объектах.
3. Перечислите поражающие факторы аварий на ПВОО.
4. Охарактеризуйте стадии развития пожара.
5. Перечислите принципы прекращения горения.
6. Охарактеризуйте основные огнегасительные вещества.
СР:Ознакомиться с материалом лекции и подготовиться к тестированию.
