- 3) Что называется пожаром, возгоранием, горением
- 4) Каковы способы подавления горения?
- 5) Основные огнетушащие вещества, способ подавления ими огня
- Что такое пожар?
- Пожар и его развитие. Способы прекращения горения на пожаре.
- Пожар и его развитие
- Классификация пожаров.
- Основные параметры пожара.
- Условия прекращения горения. Принципы прекращения горения.
- Классификация огнетушащих веществ.
3) Что называется пожаром, возгоранием, горением
Пожаром называется неконтролируемый процесс горения вне специального очага, наносящий материальный ущерб, вред здоровью и жизни людей, интересам общества и государства.
Возгорание — начало горения под действием источника зажигания.
Горе́ние — сложный физико-химический процесс превращения компонентов горючей смеси в продукты сгорания с выделением теплового излучения, света и лучистой энергии.
4) Каковы способы подавления горения?
Подавление с помощью генераторов огнетушащего аэрозоля (ГОА) очагов горения в условиях возникшего пожара или предотвращение возникновения пожара, взрыва различных горючих веществ в замкнутых объемах зданий, помещений, сооружений и оборудования по принципу действия относится к объемному способу комбинированного газового и порошкового пожаротушения, условно именуемое газопорошковым способом пожаротушения. Данному способу аэрозольного тушения свойственны основные закономерности, характерные для подавления горения газовыми и порошковыми составами.
Для подавления горения широко используются бромфторсодержащие соединения — бромхладоны (галоны).К ним относятся: трифторбромметан (хладон 13В1, галон 1301), дифторхлорбромметан (хладон 12В1, галон 1211), 1,1,2,2-тетрафтордибромэтан (хладон 114В2, галон 2402) [1] (в [2] определен более широкий перечень — R13B1, R12B2, R12B1, R22B1, R11B1, R114B2, R124B1, R113B2, R216B2).
Подавление горения при использовании этих соединений основано на существенном торможении (ингибировании) скорости химических реакций в пламени. Особенность их применения состоит в том, что, находясь в огнетушащих системах под давлением в сжиженном или жидком состоянии, в момент начала тушения они выбрасываются давлением в зону пожара и участвуют в объемном пожаротушении, заполняя в виде газа пространство, где произошло возгорание.
Наилучшие результаты при тушении натрия, калия и сплава натрий-калий достигаются путем использования огнетушителей, снаряженных порошками ПС-1 и ПС-2. Порошок должен полностью покрыть поверхность горящего металла.
Горение прекращается также при засыпании металлов мелким сухим кварцевым песком, кальцинированной содой, мелкой поваренной солью. Поваренная соль предпочтительнее песка, поскольку при высокой температуре натрий и калий могут реагировать с диоксидом кремния.
5) Основные огнетушащие вещества, способ подавления ими огня
При выборе огнетушащего вещества нужно учитывать размеры защищаемого объекта, его назначение, место, где он расположен, расчетное критическое время развития пожара, горючего вещества и т.п.
Вариантов тушения масса: вода, пена, газ, водяной пар, порошок, аэрозоль, тонкораспылённая вода, путем защиты за счет уменьшения концентрации кислорода в воздушной среде, путем нагнетания в помещение азота и т.д.
Вода является наиболее широко применяемым средством тушения пожаров, связанных с горением различных веществ и материалов. Вода, являясь эффективным охлаждающим агентом, широко применяется для защиты от возгорания соседних с горящим объектов, охлаждения резервуаров с нефтепродуктами при их тушении другими огнетушащими средствами.
Воду нельзя применять для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением тепла, горючих, а также токсичных и коррозионно-активных газов. К таким веществам относятся многие металлы, металлоорганические соединения, карбиды и гидриды металлов, раскаленные уголь и железо. Кроме того, нельзя применять воду для тушения легковоспламеняющихся жидкостей меньшей плотности, так как, накапливаясь внизу этих жидкостей, она увеличивает поверхность горения, а также может произойти выброс или разбрызгивание горящих продуктов. Нельзя также использовать компактные струи воды для тушения пылей во избежание образования взрывоопасной среды. Водой нельзя тушить многие объекты: электроустановки до снятия с них напряжения, склады химических веществ, в том числе и удобрений, объекты культурного наследия. Наиболее эффективным способом подачи воды является ее распыление под высоким давлением с получением микрокапель диаметром от 10 до 100 микрон. Системы пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления позволяют снизить до 90% расход воды на тушение.
Преимущество этой технологии заключается в рациональном расходе воды и искусственном уменьшении размера капель воды. При тушении пожара с помощью водяных установок, как правило, только 30% от общего объема выливаемой воды задействуется для ликвидации огня, остальная же часть воды расходуется напрасно. Специфика технологии тушения огня тонкораспыленной водой заключается в уменьшении размера водяных капель, что создает водяной туман, обладающий высокой проникающей и охлаждающей способностями. Такая технология позволяет тушить пожары с большой степенью надежности при рациональном расходе воды. Однако это в сотни раз повышает стоимость установки.
Пена — наиболее эффективное и широко применяемое огнетушащее вещество изолирующего действия, представляет собой коллоидную систему из жидких пузырьков, наполненных газом. Применять ее можно не только для тушения «обычных» пожаров в зданиях и сооружениях, но и для тушения твердых горючих веществ и материалов. Пена разрушается со временем под действием высокой температуры, а также в зависимости от условий подачи в очаг пожара.
Чем больше кратность пены, тем меньше ее стойкость. Химическая пена более стойка, чем воздушно-механическая. С повышением кратности пены, уменьшается ее дисперсность. Чем выше дисперсность, тем больше стойкость и огнетушащая способность пены. Пена должна обладать оптимальной вязкостью. Чем выше вязкость, тем больше стойкость пены, но хуже ее растекаемость.
Широкое применение находят также газовое, аэрозольное и порошковое пожаротушение. Эти вещества могут справиться с различными типами пожаров.
Генераторы огнетушащего аэрозоля предназначены для локализации или ликвидации пожаров объёмным способом в зданиях, строениях и помещениях.
Установки газового пожаротушения предназначены для тушения объемным способомили локального пожаротушения по объему.
Тушение пожара происходит с помощью подачи в очаг возгорания мелкодисперсного порошкового состава. Преимущества порошковых систем тушения пожара заключаются в нетоксичности порошка, его низкой стоимости и удобстве эксплуатации. Также эксплуатация таких систем не нанесет вреда помещению.
Источник
Что такое пожар?
Пожар – это неконтролируемый процесс горения вне специального очага, возникший непроизвольно или по злому умыслу, в ходе которого выделяются тепло и дым, а также который сопровождается материальным ущербом и угрожает здоровью или жизни людей.
О ПРОЦЕССЕ РАЗВИТИЯ ПОЖАРА
Первый этап пожара – это возгорание, начало горения под действием источника зажигания, которое при быстропротекающем процессе может привести к взрыву, а может продолжаться несколько дней или даже недель (например, большие кучи торфа). Легче всего потушить пожар именно в фазе возгорания.
Для тушения пожара необходимо иметь огнетушитель, но подойдёт и простая вода. Как правило, после четвертой минуты пожар начинает распространяться очень быстро (в зависимости от окружающей среды). Помимо выделения ядовитых газов, сильно повышается температура, и тушение пожара становится более сложной задачей.
Если вспыхнувший дома пожар не удаётся потушить на этапе возгорания, в дальнейшем это сделать ещё сложнее. В фазе горения загоревшийся предмет начинает интенсивно гореть, огонь распространяется на другие материалы, выделяя едкий дым. Помещение заполняется различными ядовитыми газами. Средняя температура в помещении повышается до 800 °С.
Третьей фазой является прекращение горения, или охлаждение, связанное со снижением концентрации кислорода или нехваткой горючего материала. Горение сменяется тлением. На данном этапе чрезвычайно опасно открывать двери или окна в помещение, т.к. в него попадёт воздух и возникнет новое возгорание или угроза взрыва.
При пожаре наиболее опасными для человека являются угарный газ, дым, пламя и высокая температура, а также строительные конструкции, которые могут обрушиться и находящиеся в помещении взрывоопасные вещества.
ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА:
Неосторожное обращение с открытым огнём – зажжение свечи в непосредственной близости от легковоспламеняющихся материалов (занавески, рождественская ёлка, одежда и т.д.); опрокидывание свечей (при перемещении предметов, под воздействием ветра и т.д.); дети, играющие со спичками; разведение костра или огня для гриля, в неподходящих для этого местах; костёр, оставленный без присмотра, разведение костра в ветреную погоду, использование сильно искрящегося материала при разведении костра, горение взрывоопасных предметов; разведение слишком большого костра; небрежность при проведении работ с огнём (требуется наличие специального квалификационного свидетельства).
Неисправные отопительные устройства и их неправильное или небрежное использование – трещины в отопительных устройствах, незакрытые печные дверцы; неправильно или самовольно (без проекта) построенные отопительные очаги; не прочищенные трубы; легковоспламеняющийся материал, который хранится рядом с отопительным очагом; сушка одежды возле открытого огня или при высокой температуре; использование сильно искрящегося материала в печи или камине, горение взрывоопасных предметов, перегрев печи.
Неисправные электроприборы и их неправильное или небрежное использование – перегрузка электропроводов, использование повреждённых проводов или приборов; неумелый и самовольный ремонт электроприборов, использование временных проводов, надолго оставленные в сети электроприборы (утюги, перегрев осветительных приборов); короткие замыкания, возникновение искрового разряда в электроприборах.
Курение – курение в кровати; выбрасывание сигареты на груду мусора до полного тушения сигареты; выбрасывание непотушенной сигареты в лесу или на сухую траву; курение вблизи легковоспламеняющихся жидкостей; сбрасывание пепла вблизи горючих материалов.
Умышленный поджог – злонамеренный поджог, поджог сухой травы; преднамеренное использование открытого огня в запрещённом месте.
Гроза – речь идёт о природном источнике возгорания, для защиты от которого человек для предотвращения пожара может использовать защитные механизмы (молниеотвод).
Другие причины – возникновение статического электричества в непосредственной близости от паров горючих веществ; осколки стекла, фокусирующие солнечные лучи как зажигательные линзы; самовозгорание в кучах силоса, торфа или отходов, где происходит брожение, которое вызывает высокую температуру и может привести к возгоранию.
Источник
Пожар и его развитие. Способы прекращения горения на пожаре.
Пожар и его развитие
Пожар представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий помимо горения явления массо- и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве.
Эти явления взаимосвязаны и характеризуются параметрами пожара: скоростью выгорания, температурой и т. д. и определяются рядом условий, многие из которых носят случайный характер.
Явления массо- и теплообмена называют общими явлениями, характерными для любого пожара независимо от его размеров и места возникновения. Только ликвидация горения может привести к их прекращению. При пожаре процесс горения в течение достаточно большого промежутка времени не управляется человеком. Следствием этого процесса являются большие материальные потери.
Общие явления могут привести к возникновению частных явлений, т. е. таких, которые могут или не могут происходить на пожарах. К ним относят: взрывы, деформацию и обрушение технологических аппаратов и установок, строительных конструкций, вскипание или выброс нефтепродуктов из резервуаров и другие явления.
Возникновение и протекание частных явлений возможно лишь при создании на пожарах определенных благоприятных для этого условий. Так, деформация или обрушение строительных конструкций происходят лишь в зданиях или на открытых производственных установках, чаще при большой продолжительности пожаров; вскипание или выброс нефтепродуктов лишь при горении темных и обводненных нефтепродуктов или при наличии подтоварной воды (водяной подушки) и т.д.
Пожар сопровождается еще и социальными явлениями, наносящими обществу не только материальный, но и моральный ущерб. Гибель людей, термические травмы и отравления токсичными продуктами горения, возникновение паники на объектах с массовым пребыванием людей и т. п.– тоже явления, происходящие на пожарах. И они тоже частные, так как вторичны от общих явлений, сопровождающих пожар. Это особая группа явлений, вызывающая значительные психологические перегрузки и даже стрессовые состояния у людей.
Статистический учет пожаров, ведущийся в нашей стране и других развитых странах, позволяет выявить примерное распределение ущерба и гибели людей по зданиям различного назначения от опасных факторов пожара, Под опасным фактором пожара понимают фактор пожара, воздействие которого приводит к травмам, отравлению или гибели человека, а также к уничтожению (повреждению) материальных ценностей.
Опасными факторами пожара (ОФП), воздействующими на людей, являются:
- открытый огонь и искры;
- повышенная температура окружающей среды, предметов и т. п.;
- токсичные продукты горения, дым;
- пониженная концентрация кислорода;
- падающие части строительных конструкций, агрегатов, установок и т.п.;
- опасные факторы взрыва (ГОСТ 12.1. 004–85).
Гибель людей в основном происходит на ранних стадиях развития пожара преимущественно от удушья. Чаще всего на пожаре погибают дети, пожилые люди и инвалиды.
Рост числа пожаров, величина материального ущерба и человеческих жертв определяются концентрацией производства, увеличением производительности ранее известных и созданием новых, опасных в пожарном отношении технологий, увеличением плотности населения, уровнем оснащенности пожарных частей, несвоевременностью принятия мер и т. д.
Таким образом, на пожарах происходят различные явления, взаимосвязанные друг с другом. Они протекают на основе общих физико-химических и социально-экономических законов, характеризуются соответствующими параметрами, знание которых позволяет определить количественные характеристики каждого явления, необходимые для качественной оценки обстановки на пожаре (формирования вывода на основе обобщения и анализа сведений о явлениях, сопровождающих пожар) и принятия оптимального решения на его тушение. С целью детального изучения пожаров и разработки тактики борьбы с ними все пожары классифицируются по группам, классам и видам. Классификация их производится на основе распределения по признакам сходства и различия.
Классификация пожаров.
По условиям массо- и теплообмена с окружающей средой все пожары разделены на две большие группы – на открытом пространстве и в ограждениях.
В зависимости от вида горящих материалов и веществ пожары разделены на классы А, В, С, D, Е, F и подклассы А1, А2, В1, В2, Д1, Д2 и ДЗ.
К пожарам класса А относится горение твёрдых веществ. При этом, если горят тлеющие вещества, например древесина, бумага, текстильные изделия и т.п., то пожары относятся к подклассу А1; неспособные тлеть, например пластмассы, – к подклассу А2.
К классу В относятся пожары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Они будут относиться к подклассу В1, если жидкости нерастворимы в воде (бензин, дизтопливо, нефть и др.) и к подклассу В2 – растворимые в воде (например, спирты).
Если горению подвержены газы, например водород, пропан и др., то пожары относятся к классу С, при горении же металлов – к классу Д. Причём подкласс Д1 выделяет горение лёгких металлов, например алюминия, магния и их сплавов; Д2– щелочных и других подобных металлов, например натрия и калия; ДЗ – горение металлосодержащих соединений, например металлоорганических, или гидридов.
К классу Е относится горение материалов в электрических установках под напряжением.
К классу F относятся пожары ядерных материалов, радиоактивных веществ и радиоактивных отходов.
По признаку изменения площади горения пожары можно разделить на распространяющиеся и нераспространяющиеся.
Классифицируют пожары по размерам и материальному ущербу, по продолжительности и другим признакам сходства или различия.
Кроме того, в классификации следует отдельно выделить подгруппу пожаров на открытых пространствах – массовый пожар, под которым понимают совокупность отдельных и сплошных пожаров в населённых пунктах, крупных складах горючих материалов и на промышленных предприятиях. Под отдельным пожаром подразумевается пожар, возникающий в отдельном здании или сооружении. Одновременно интенсивное горение преобладающего числа зданий и сооружений на данном участке застройки принято называть сплошным пожаром. При слабом ветре или при его отсутствии массовый пожар может перейти в огневой шторм.
Огневой шторм – это особая форма пожара, характеризующаяся образованием единого гигантского турбулентного факела пламени с мощной конвективной колонкой восходящих потоков продуктов горения и нагретого воздуха и притоком свежего воздуха к границам огневого шторма со скоростью не менее 14 – 15 м/с.
Пожары в ограждениях можно разделить на два вида: пожары, регулируемые воздухообменом, и пожары, регулируемые пожарной нагрузкой.
Под пожарами, регулируемыми вентиляцией, понимают пожары, которые протекают при ограниченном содержании кислорода в газовой среде помещения и избытке горючих веществ и материалов. Содержание кислорода в помещении определяется условиями его вентиляции, т.е. площадью приточных отверстий или расходом воздуха, поступающего в помещение пожара с помощью механических систем вентиляции.
Под пожарами, регулируемыми пожарной нагрузкой, понимают пожары, которые протекают при избытке кислорода воздуха в помещении и развитие пожара зависит от пожарной нагрузки. Эти пожары по своим параметрам приближаются к пожарам на открытом пространстве.
По характеру воздействия на ограждения пожары подразделяются на локальные и объёмные.
Локальные пожары характеризуются слабым тепловым воздействием на ограждения и развиваются при избытке воздуха, необходимого для горения, и зависят от вида горючих веществ и материалов, их состояния и расположения в помещении.
Объёмные пожары характеризуются интенсивным тепловым воздействием на ограждения. Для объёмного пожара, регулируемого вентиляцией, характерно наличие между факелом пламени и поверхностью ограждения газовой прослойки из дымовых газов, процесс горения происходит при избытке кислорода воздуха и приближается к условиям горения на открытом пространстве. Для объёмного пожара, регулируемого пожарной нагрузкой, характерно отсутствие газовой (дымовой) прослойки между пламенем и ограждением.
Объёмные пожары в ограждениях принято называть открытыми пожарами, а локальные пожары, пожары, протекающие при закрытых дверных и оконных проёмах, – закрытыми.
Основные параметры пожара.
Каждый пожар представляет собой единственную в своем роде ситуацию, определяемую различными событиями и явлениями, носящими случайный харак-тер, например изменение направления и скорости ветра во время пожара и т.п. Поэтому точно предсказать развитие пожара во всех деталях не представляется возможным. Однако пожары обладают общими закономерностями, что позволяет построить аналитическое описание общих явлений пожаров и их параметров.
Основные явления, сопровождающие пожар – это процессы горения, газо- и теплообмена. Они изменяются во времени, пространстве и характеризуются параметрами пожара. Пожар рассматривается как открытая термодинамическая система, обменивающаяся с окружающей средой веществами и энергией.
Рассмотрим основные параметры, характеризующие процесс горения.
К основным факторам, характеризующим возможное развитие процесса горения на пожаре, относятся:
- пожарная нагрузка;
- массовая скорость выгорания;
- линейная скорость распространения горения (пожара);
- площадь пожара, площадь поверхности горящих материалов;
- температура пламени;
- интенсивность выделения тепла;
- дымообразование;
- концентрация дыма.
Под пожарной нагрузкой понимают количество теплоты, отнесённое к единице поверхности пола, которое может выделиться в помещении или здании на пожаре.
Под скоростью выгорания понимают потерю массы материала (вещества) в единицу времени при горении. Процесс термического разложения сопровождается уменьшением массы вещества и материалов, которая в расчёте на единицу времени и единицу площади горения квалифицируется как массовая скорость выгорания, кг/(м 2 ×с).
Линейная скорость распространения горения (пожара) представляет собой физическую величину, характеризуемую поступательным движением фронта пламени в данном направлении в единицу времени. Она зависит от вида и природы горючих веществ и материалов, от начальной температуры, способности горючего к воспламенению, интенсивности газообмена на пожаре, плотности теплового потока на поверхности веществ и материалов и других факторов.
Под температурой пожара в ограждениях понимают среднеобъёмную температуру газовой среды в помещении, под температурой пожара на открытых пространствах – температуру пламени. Температура пожаров в ограждениях, как правило, ниже, чем на открытых пространствах.
Одним из главных параметров, характеризующих процесс горения, является интенсивность выделения тепла при пожаре. Это величина, равная по значению теплу, выделяющемуся при пожаре за единицу времени. Она определяется массовой скоростью выгорания веществ и материалов и их теплового содержания. На интенсивность тепловыделения влияют содержание кислорода и температура среды, а содержание кислорода зависит от интенсивности поступления воздуха в помещение при пожарах в ограждениях и в зону пламенного горения при пожарах на открытых пространствах.
Если горение на пожаре не ограничивается притоком воздуха, интенсивность тепловыделения зависит от площади поверхности материала, охваченной горением. Площадь поверхности вещества или материала, охваченная горением, может оставаться в процессе пожара постоянной величиной или изменяется со временем.
При пожаре выделяются газообразные, жидкие и твёрдые вещества. Их называют продуктами горения, т.е. веществами, образовавшимися в результате горения. Они распространяются в газовой среде и создают задымление.
Дым – это дисперсная система из продуктов горения и воздуха, состоящая из газов, паров и раскалённых твёрдых частиц. Объём выделившегося дыма, его плотность и токсичность зависят от свойств горящего материала и от условий протекания процесса горения.
Под дымообразованием на пожаре принимают количества дыма, м 3 /с, выделяемого со всей площади пожара.
Концентрация дыма – это количество продуктов горения, содержащихся в единице объёма помещения. Её можно выразить количеством вещества, г/м 3 , г/л, или в объёмных долях.
Экспериментальным путём установлена зависимость видимости от плотности дыма, например, если предметы при освещении их групповым фонарём с лампочкой в 21 Вт видны на расстоянии до 3 метров (содержание твёрдых частичек углерода 1,5 г/м 3 ) – дым оптически плотный; до 6 метров (0,6-1,5 г/м 3 твёрдых частичек углерода) – дым средней оптической плотности; до 12 метров (0,1- 0,6 г/м твёрдых частичек углерода) – дым оптически слабый.
Условия прекращения горения. Принципы прекращения горения.
Процесс горения – быстро протекающие химические реакции окисления и физические явления, без которых горение невозможно, сопровождающиеся выделением тепла и свечением раскалённых продуктов горения с образованием пламени.
- наличие горючего вещества;
- поступление окислителя в зону химических реакций;
- непрерывное выделение тепла, необходимого для поддержания горения.
Пожар развивается на определённой площади или в объёме и может быть условно разделён на три зоны, не имеющих, однако, чётких границ: горения, теплового воздействия и задымления.
Зоной горения называется часть пространства, в котором происходит подготовка горючих веществ к горению (подогрев, испарение, разложение) и их горение. Она включает в себя объём паров и газов, ограниченный собственно зоной горения и поверхностью горящих веществ, с которой пары и газы поступают в объём зоны горения. При беспламенном горении и тлении, например, хлопка, кокса, войлока, торфа и других твёрдых горючих веществ и материалов, зона горения совпадает с поверхностью горения. Иногда зона горения ограничивается конструктивными элементами – стенами здания, стенками резервуаров, аппаратов и т.д. Характерные случаи пожаров и зоны горения на них показаны на рис. 3.1. Зона горения является теплогенератором на пожаре, так как именно здесь выделяется всё тепло и развивается самая высокая температура. Однако процесс тепловыделения происходит не во всей зоне, а во фронте горения, и здесь же развиваются максимальные температуры. Внутри факела пламени температура значительно ниже, а у поверхности горючего материала ещё ниже. Она близка к температуре разложения для твёрдых горючих веществ и материалов и к температуре кипения жидкости для ЛВЖ и ГЖ. Схемы распределения температур в факеле пламени при горении газообразных, жидких и твёрдых веществ показаны на рис. 3.2.
Зоны горения на пожарах: а – при горении жидкости в резервуаре; б – при горении внутри зданий; в – при горении угля.
Распределение температур в пламени при горении:
а – газообразных веществ; б – жидкостей; в – твёрдых материалов.
Зона теплового воздействия.
Зоной теплового воздействия называется часть пространства, примыкающая к зоне горения, в котором тепловое воздействие приводит к заметному изменению материалов и конструкций и делает невозможным пребывание в нём людей без специальной тепловой защиты (теплозащитных костюмов, отражательных экранов, водяных завес и т.п.).
Если в зоне теплового воздействия находятся горючие вещества или материалы, то под действием тепловых потоков происходит их подготовка к горению, создаются условия для их воспламенения и дальнейшего распространения огня. С распространением зоны горения, границы зоны теплового воздействия расширяются, и этот процесс повторяется непрерывно.
Тепло из фронта горения распространяется в окружающее пространство, как конвекцией, так и излучением. Конвективные потоки горячих газов направлены преимущественно вверх, а количество тепла, переносимое ими в единицу времени, пропорционально градиенту температур между газом-теплоносителем и тепловоспринимающей средой, и коэффициенту теплообмена.
Зона теплового воздействия на внутренних пожарах будет меньше по размерам, чем на открытых, так как стены здания играют роль экранов, а площадь проёмов, через которые возможно излучение, невелика. Кроме того, дым, который выделяется на внутренних пожарах, резко снижает интенсивность излучения, поскольку является хорошей поглощающей средой. Направления передачи тепла в зоне теплового воздействия на открытых и внутренних пожарах также различны.
На открытых пожарах верхняя часть зоны теплового воздействия энергетически более мощная, поскольку конвективные токи и излучение совпадают по направлению. На внутренних пожарах направление передачи тепла излучением может не совпадать с передачей тепла конвекцией, поэтому зона теплового воздействия может состоять из участков, где действует только излучение или только конвекция или где оба вида тепловых потоков действуют совместно.
При ликвидации горения на пожарах необходимо знать границы зоны теплового воздействия. Ближней границей зоны теплового воздействия является зона горения, а дальняя определяется по двум показателям: или по термодинамической температуре в данной точке пространства или по интенсивности лучистого теплового потока. По температуре граница зоны теплового воздействия принимается в той части пространства, где температура среды превышает 60 ÷ 70°С. При данной температуре невозможно длительное пребывание людей и выполнение ими активных действий по тушению пожара.
За дальнюю границу зоны теплового воздействия по интенсивности лучистого теплового потока принимают такое удаление от зоны горения, где лучистое тепло, воздействуя на незащищенные части тела человека (лицо, руки) вызывают болевое ощущение не мгновенно, а через промежуток времени, соизмеримый с оперативным временем, т.е. временем, необходимым для активного воздействия пожарного, вооруженного средствами тушения, на основные параметры пожара. Численную величину этого времени следует определять экспериментально на характерных реальных пожарах. Для внутренних пожаров в зданиях при средней интенсивности их развития, при современном вооружении участника тушения пожара (например, стволом тонкораспылённой воды, с раствором смачивателя или загустителя) это время условно можно принять равным 15 сек. Тогда, по экспериментальным данным, за дальнюю границу зоны теплового воздействия можно условно принять интенсивность лучистого потока примерно 3500 Вт/м 2 .
Зоной задымления называется часть пространства, примыкающая к зоне горения и заполненная дымовыми газами в концентрациях, создающих угрозу жизни и здоровью людей или затрудняющих действия пожарных подразделений.
Зона задымления может частично включать в себя зону горения и всю или часть зоны теплового воздействия. Как правило, зона задымления – самая большая часть пространства на пожаре. Это объясняется тем, что дым представляет собой аэрозоль (смесь воздуха с газообразными продуктами полного и неполного горения и мелкодисперсной твёрдой и жидкой фазой), поэтому он легко вовлекается в движение даже слабыми конвективными потоками, а при наличии мощных конвективных потоков, которые наблюдаются на пожарах, дым разносится на значительные расстояния.
Дым определяется как совокупность газообразных продуктов горения органических материалов, в которых рассеяны небольшие твёрдые и жидкие частицы. Это определение шире, чем большинство распространённых определений дыма.
Сочетание сильной задымлённости и токсичности представляет наибольшую угрозу тем, кто находится в здании, охваченном пожаром. Статистические данные позволяют сделать вывод о том, что более 50% всех смертельных исходов при пожарах можно отнести за счёт того, что люди находились в среде, заполненной дымом и токсичными газами.
За небольшими исключениями, дым образуется на всех пожарах. Дым уменьшает видимость, тем самым он может задержать эвакуацию людей, находящихся в помещении, что может привести к воздействию на них продуктов сгорания, причем в течение недопустимо длительного периода времени. При этих обстоятельствах люди могут быть поражены вредными составляющими дыма, даже находясь в местах, удалённых от очага пожара. Влияние пониженного содержания кислорода и вдыхаемых, горячих газов становится весьма значительными лишь поблизости от пожара.
Особое значение зона задымления и изменение её параметров во времени имеет на внутренних пожарах, при пожарах в зданиях и помещениях.
На открытых пожарах дым, как правило, поднимается выше зоны действия людей и редко оказывает большое влияние на выполнение тактико-технических действий. Положение зоны задымления, зависит в основном от размеров площади пожара и метеорологических условий.
При горении в зоне реакции (тонкий светящийся слой пламени) выделяется теплота Q. Часть этого тепла передается внутрь зоны горения QГ, а другая – в окружающую среду QСР. Внутри зоны горения теплота расходуется на нагрев горючей системы, способствует продолжению процесса горения, а в окружающей среде тепловые потоки воздействуют на горючие материалы, конструкции и при определённых условиях могут вызвать воспламенение их или деформацию.
При установившемся горении в зоне реакции существует тепловое равновесие, которое выражается формулой:
Q – общее количество теплоты, выделенной в зоне реакции горения, кДж.
Каждому тепловому равновесию соответствует определённая температура горения ТГ, которая иначе называется температурой теплового равновесия. При этом состоянии скорость тепловыделения равна скорости теплоотдачи. Данная температура не является постоянной, она изменяется с изменением скоростей тепловыделения и теплоотдачи.
Задача подразделений пожарной охраны заключается в том, чтобы конкретными действиями добиться такого понижения температуры в зоне реакции, при которой горение прекратится.
Ликвидация горения – это воздействие на тепловыделение и теплоотдачу. С уменьшением тепловыделения или с уменьшением теплоотдачи снижается температура и скорость реакции. 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.
В процессе тушения пожара условия потухания создаются: охлаждением зоны горения или горящего вещества, изоляцией реагирующих веществ от зоны горения, разбавлением реагирующих веществ, химическим торможением реакции горения.
В практике тушения пожаров чаще всего используют сочетание приведённых принципов, среди которых один является в ликвидации горения доминирующим, а остальные – способствующими.
Вид и характер выполнения действий по тушению пожара в определенной последовательности, направленных на создание условия прекращение горения, называют способом тушения пожара.
Способы тушения пожаров (прекращения горения) по принципу, на котором основано условие прекращения горения, подразделяются на четыре группы:
1) способы, основанные на принципе охлаждения зоны горения или горящего вещества;
2) способы, основанные на принципе изоляции реагирующих веществ от зоны горения;
3) способы, основанные на принципе разбавления реагирующих веществ;
4) способы, основанные на принципе химического торможения реакции горения.
Способы тушения пожара (прекращения горения) представлены на рис. 3.4.
Каждый из способов прекращения горения можно выполнить различными приёмами или их сочетанием. Например, создание изолирующего слоя на горящей поверхности легковоспламеняющейся жидкости может быть достигнуто подачей пены через слой горючего, с помощью пеноподъёмников, навесными струями и т.п.
Классификация огнетушащих веществ.
Огнетушащие средства по доминирующему принципу прекращения горения подразделяются на четыре группы:
- охлаждающего действия;
- изолирующего действия;
- разбавляющего действия;
- ингибирующего действия.
Наиболее распространённые огнетушащие вещества, относящиеся к конкретным принципам прекращения горения, приведены ниже.
Огнетушащие вещества, применяемые для тушения пожаров
Источник