Составляющие пожара и взрыва
1.2 Составляющие пожара и взрыва.
Горение является началом пожара. Для горения необходимы три элемента: горючее вещество, которое будет испаряться и гореть, кислород для соединения с горючим веществом и теплота для повышения температуры паров горючего вещества до момента их воспламенения. Символический пожарный треугольник иллюстрирует это положение и дает представление о двух важных факторах, необходимых для предотвращения и тушения пожаров:
если одна из сторон треугольника отсутствует, пожар не может начаться;
если одну из сторон треугольника исключить, пожар погаснет. Пожарный треугольник — простейшее представление трех факторов, необходимых для существования пожара, но он не поясняет природу пожара. В частности, он не включает цепную реакцию, возникающую между горючим веществом, кислородом и теплотой в результате химической реакции. Пожарный тетраэдр — более наглядная иллюстрация процесса сгорания (тетраэдр — это много2гранник с четырьмя треугольными гранями). Он очень полезен для понимания процесса сгорания, так как на нем имеется место для цепной реакции и каждая грань касается трех других. Основная разница между пожарным треугольником и пожарным тетраэдром заключается в том, что тетраэдр показывает, каким образом за счет цепной реакции поддерживается пламенное горение, т.е. как грань цепной реакции удерживает остальные три грани от падения.
Цепная реакция начинается следующим образом: образующаяся при горении
паров теплота воспламеняет все большее количество паров, при горении которых снова
выделяется все большее количество теплоты, воспламеняющей еще большее количество
паров. В результате этого постоянно нарастающего процесса горение усиливается. Пока
горючего вещества много, пожар продолжает развиваться, пламя разрастается.
Через некоторое время количество паров, выделяющихся из горючего вещества,
достигает максимума и начинает стабилизироваться, в результате чего горение
протекает с устойчивой скоростью. Это продолжается до тех пор пока не израсходуется
основная часть горючего вещества. Затем окисляется меньшее количество паров и
меньше образуется теплоты. Процесс начинает затухать. Происходит выделение все
меньшего количества паров, меньше становится теплоты и огня, пожар постепенно угасает.
При сгорании твердых горючих веществ может остаться зола, и еще какое-то время будет продолжаться тление. Жидкие горючие вещества выгорают полностью.
Таким образом, пожар возникает только при одновременном действии трех
факторов: наличии горючего вещества, достаточном количестве кислорода,
1.3 Характеристика горючих материалов.
Все горючие материалы (вещества) можно разделить на твердые, жидкие и газообразные.
Твердые горючие вещества. Наиболее типичные твердые горючие вещества – дерево, бумага и ткани. Они находятся на судне в виде растительных тросов, брезента, подстилочного и сепарационного материала, мебели, фанеры, обтирочных материалов и матрацев. Краска на переборках также представляет собой твердое горючее вещество. Кроме того, суда перевозят разнообразные твердые горючие вещества в виде груза.
Древесина и древесные материалы обладают горючестью и в зависимости от температуры и притока воздуха могут обугливаться, тлеть и гореть. Максимальная пожаробезопасная температура — 100 0 С, при температуре около 204 0 С – они самовоспламеняются. Скорость горения зависит от притока воздуха, содержания влаги и др. Наиболее быстро сгорают тонкие древесные изделия большой площади. Продуктами сгорания являются: двуокись углерода, водяной пар, окись углерода, альдегиды и кислоты. В начальной стадии пожара могут выделять много дыма.
Текстильные и волокнистые материалы в зависимости от состава волокон имеют температуру воспламенения 400 – 600 с. растительные волокна легко воспламеняются и хорошо горят, выделяя много густого дыма. Частично сгоревшие растительные волокна могут самовоспламеняться; сильно разбухают под воздействием воды. При горении выделяется большое количество едкого плотного дыма.
Жидкие горючие вещества. Воспламеняющиеся жидкости присутствуют на судне в основном в виде мазута, смазочного масла, дизельного топлива, керосина, масляных красок и их растворителей. Воспламеняющиеся жидкости и сжиженные воспламеняющиеся газы могут перевозиться в качестве груза.
Все воспламеняющиеся жидкости испаряются, скорость испарения нарастает с повышением температуры.
Пары в концентрации с воздухом взрывоопасны, особенно в закрытых объемах (цистернах, танках).
Воспламеняющиеся жидкости выделяют теплоту в 3-10 раз быстрее, чем дерево, и ее количество примерно в 2,5 раза больше. Эти соотношения достаточно наглядно показывают, почему пары жидкости горят с большой интенсивностью.
При растекании воспламеняющиеся жидкости распространяются по очень большой площади, выделяя при этом значительное количество паров, при воспламенении которых, образуется большое количество теплоты.
Газообразные горючие вещества.
Эти вещества уже находятся в необходимом для горения состоянии. Для их возгорания требуется только высокая температура и определенная пропорция кислорода.
Газы, как и воспламеняющиеся жидкости, всегда образуют видимое пламя и не тлеют.
При хранении или образовании газов в закрытых емкостях в случае появления источника теплоты резко возрастает вероятность взрыва.
Треугольник огня и пожарный тетраэдр
Понятие «пожарный треугольник» было введено в обиход специалистами пожарной охраны при чтении лекций слушателям ведомственных образовательных учреждений, а также в ходе инструктажей по пожарной безопасности и обучения пожарно-техническому минимуму (ПТМ) работников предприятий (организаций), чтобы наглядно показать процесс горения твердых веществ, горючих жидкостей и газов.
Что такое треугольник огня и чуть более сложное понятие, – что является пожарным тетраэдром, необходимо для визуального объяснения механизма горения. Следует подробно рассмотреть и понять, как даже незначительные вначале очаги возгорания, при наличии минимально необходимых для этого условий, возникают и развиваются в крупные пожары, а также какие способы и средства тушения пожаров следует применять для их ликвидации.
Пожарный треугольник
Из чего состоит классический треугольник пожара (горения) – это три составляющие, обязательные условия, необходимые как для проведения управляемого, регулируемого сжигания веществ для нужд человека, так и возникновения неконтролируемого природного или техногенного явления, называемого пожаром.
Стороны и элементы
- Горючее вещество (топливо) в лабораторных условиях, а на практике – это различные как легковоспламеняющиеся, сгораемые, так и трудногорючие материалы, входящие в состав пожарной нагрузки помещений различных объектов, складированные на площадках открытых складов, территориях предприятий (организаций); а также деревья, кустарники, сухая трава, листва, хвоя, торф в природных условиях. Основные свойства таких веществ – это способность к выделению горючих газов (паров), к окислению – пиролизу, то есть химическому распаду при нагревании, что являются факторами их пожарной опасности. Горючими являются большинство органических веществ, природных материалов, а также некоторые неорганические химические соединения. Следует помнить, что при сильном нагреве, разложении материалов на составляющие элементы начинают гореть и те из них, что при нормальных условиях являются негорючими, например, некоторые металлы, которые даже используют в качестве компонентов твердого ракетного топлива.
- Окислитель. Практически всегда в его качестве выступает кислород, содержащийся в воздухе, но при возникновении пожаров на технологических площадках, в установках (аппаратах) химических производств окислителями могут быть и окислы азота – NO, NO2, а также хлор, бром или озон. В нормальных условиях процесс горения, являющийся начальной или основной стадией большинства пожаров, протекает при процентном содержании О2 в воздухе, примерно равном 21%, а критически низким его показателем для поддержания механизма горения принято считать около 16%. Однако некоторые вещества, а также товароматериальные ценности, в силу своих физико-химических свойств, способны воспламеняться, гореть даже в закрытых помещениях при объемном присутствии кислорода не больше 12%, и даже при более низкой его концентрации, что следует учитывать при проектировании стационарных систем пожаротушения, ликвидирующих очаги возгораний способом разбавления воздушной среды инертными газами.
- Источник зажигания (тепла), приводящий к сильному нагреву сгораемых веществ и их воспламенению с последующим устойчивым горением, в результате пиролиза, выделения горючих паров (газов) и их смесей. Источниками воспламенения могут служить как сильные источники в виде открытого огня – вспышка газов, испарений горючих жидкостей, нагретых твердых органических материалов; пламя газовой горелки, так и низкокалорийные тепловые явления, но с высокой температурой, такие как электрические искры, вполне достаточные для воспламенения паров легкогорючих жидкостей или газов. В реальных условиях часто достаточен не общий нагрев, прогрев массы горючих веществ, складированных в помещении или на территории защищаемого объекта, а только поднесение к ним локального внешнего источника пламени с высокой температурой – спички, огня зажигалки, даже тлеющего окурка сигареты; искр, капель раскаленного метала в ходе проведения газоэлектросварочных работ, чтобы это привело к тлению, возгоранию, последующему горению и распространению пожара.
Именно поэтому так важны противопожарные мероприятия по категорическому исключению использования любых источников открытого пламени в зданиях, вспомогательных строениях (сооружениях), на территории предприятий; запрет курения вне отведенных, специально оборудованных для этого мест.
А те виды работ, которые неизбежно сопровождаются использованием открытых источников пламени, высокотемпературного тепла – паяльные, газоэлектросварочные работы, резка металлических конструкций; отогрев оборудования, мерзлого грунта, должны проводиться под строгим контролем представителей администрации предприятий, ответственного за пожарную безопасность после оформления, выдачи нарядов-допусков на выполнение огневых работ; оборудования мест их проведения противопожарным полотном (кошмой), водными, воздушно-пенными или порошковыми, углекислотными огнетушителями в зависимости от вида пожарной нагрузки.
Важно, что условие возникновения или причину пожара нельзя объяснить лишь наличием в том или ином месте, в помещении, пожарном отсеке строительного объекта, на территории предприятия или в лесу классического треугольника огня – массы горючих веществ, кислорода и избыточного тепла от его источника. Более полно природу процесса горения в целом и пожара в частности наглядно объясняет следующее научно-популярное понятие.
Условия горения, ограниченные пожарным тетраэдром, довольно уязвимы, на чем основаны принципы и способы тушения огня. Ведь для ликвидации пожара необходимо исключить хотя бы один компонент:
- Резко снизить температуру горящих материалов, что достигается подачей воды или хладонов.
- Разбавить концентрацию кислорода в зоне горения путем подачи инертных газов, прекращением подачи свежего воздуха вентиляционными системами.
- Удалить горючие материалы или прекратить их подачу в очаг пожара, что осуществляется различными способами, в том числе остановкой трактов топливоподачи, перекрытием запорной арматуры на трубопроводах транспортировки горючих газовых смесей или жидкостей.
- Остановить, прервать цепную физико-химическую реакцию горения между топливом, избыточным теплом и кислородом, для чего использует весь арсенал средств борьбы с огнем – от огнетушителей до установок тушения пожаров.
Надо сказать, что как треугольник возникновения огня, так пожарный тетраэдр – это лишь упрощенные, схематичные представления о базовых факторах, принципах возникновения пламени, развития процесса горения.
Кроме них на возникновение, распространение пожара как в природных условиях, так и в зданиях, на территориях защищаемых объектов сильно влияют и другие факторы, в том числе атмосферные явления:
- Летняя жара, приводящая сильному нагреву и сушке горючих веществ, что способствует легкости их возгорания.
- Низкая температура в зимний период, напротив, крайне затрудняет процесс воспламенения паров горючих жидкостей.
- Сильный ветер (приток воздуха) способен превратить горение травы или кустарников в верховой пожар, развивающийся с огромной скоростью, и даже дуновение воздуха на тлеющую растопку значительно упрощает процесс розжига костра (печки). То же самое можно отнести и к системам вентиляции, способным значительно ускорить процесс развития горения и далее пожара в целом. Поэтому автоматическая противопожарная защита зданий после поступления на пожарные приборы управления, централизованные приемно-контрольные приборы автоматической сигнализации сообщения от дымовых, тепловых или комбинированных пожарных извещателей отправляет командный импульс для включения огнезадерживающих клапанов на воздуховодах общеобменных систем подачи, удаления воздуха, обслуживающих защищаемые помещения.
- Легкогорючие вещества – от сухой травы, хвои, листвы до сгораемого мусора, древесных отходов, пыли в цехах, складах или на территориях объектов, а также наличие емкостей, розливов горюче-смазочных материалов могут служить инициаторами и катализаторами процесса горения. Чтобы зажечь их, требования к треугольнику огня достаточны – минимум топлива/горючего вещества, наличие кислорода в достаточном количестве для поддержания огня, плюс любой низкокалорийный источник пламени – от горящей спички или тлеющего окурка до искры, отскочившей от раскаленной окалины металла.
Пожарная безопасность объектов во многом зависит от мероприятий, направленных на снижение всех факторов, входящих в треугольник огня:
- Уменьшение пожарной нагрузки, особенно в отсеках зданий, имеющих высокую категорию по взрывопожарной опасности.
- Исключения возможности появления несанкционированных источников зажигания – это запрет на курение, строгий контроль за проведением огневых работ.
- Оборудование помещений с особо важным оборудованием газовыми установками пожаротушения, способными быстро снизить содержание кислорода в воздухе, необходимое для продолжения горения.
Пожары и взрывы. Классификация
Пожары и взрывы являются распространенными чрезвычайными событиями в индустриальном обществе. Пожары и химические взрывы объединяет то, что в их основе лежит процесс горения. Отличие взрыва от пожара заключается в том, что при взрыве скорость распространения пламенного горения достигает 10-100 м/с, температура – несколько тысяч градусов, давление газов (в ударной волне) возрастает во много раз.
Пожар (рис. 1, 2)— неуправляемое, несанкционированное горение веществ, материалов и газо-воздушных смесей вне специального очага, приносящее значительный материальный ущерб, поражение людей на объектах и подвижном составе, которое подразделяется на наружные и внутренние, открытые и скрытые.
Пожар опасен для человеческого организма как непосредственно – поражение в результате воздействия огня и высоких температур, так и косвенно – в побочных эффектах пожара (удушье вследствие вдыхания дыма или крушение здания из-за высокой температуры, расплавляющей его фундамент).
Пожар может стать чрезвычайным событием сам по себе, либо быть вызванным иным бедствием (землетрясение, распространение опасных веществ и так далее). Ущерб, причинённый крупным пожаром, требует долгого восстановительного периода (восстановление сожжённого леса может занять несколько десятков лет), а может быть и необратимым.
Существует пять видов пожаров:
1. Горение твёрдых веществ – к этой категории относится дерево, текстиль, резина и так далее. Когда подобное вещество достигает своей точки возгорания, оно разлагается на химические элементы, часть из которых соединяется с кислородом и воспламеняется.
2. Горение жидких веществ – к этой категории относятся такие горючие жидкости как бензин, соляр, алкоголь, смола и так далее.
Горючие вещества проходят три стадии процесса горения:
– вспышка — уровень температуры, при котором жидкость выделяет количество паров, достаточное для возникновения горючей смеси. Для того, чтобы такая смесь загорелась, необходимо присутствие источника зажигания, удалив который горение прекратится.
– точка воспламенения — уровень температуры, при котором жидкость непрерывно выделяет пары в объёме, достаточном для образования горючей смеси. В случае присутствия источника зажигания возникнет пламя, даже если удалить источник зажигания.
– точка возгорания — уровень температуры, при котором горючая смесь из паров жидкости и воздуха загорается даже в том случае, когда поблизости нет огня. В соответствии с температурой «вспышки» определяется чувствительность вещества к возгоранию. Чем ниже температура «вспышки», тем чувствительней данное вещество к возгоранию.
3. Горение, связанное с электротоком – любой пожар, в котором электричество играет активную или пассивную роль.
4. Горение газов — к этой категории относятся все горючие газы: водород, ацетилен и т.д. Горючие газы в определённых смесях способны привести к взрыву.
5. Горение лёгких металлов — к этой категории относятся такие металлы как магний, литий и алюминий, а также их сплавов.
Классификация пожаров и горючих веществ
– индустриальные (пожары на заводах, фабриках и хранилищах.)
– бытовые пожары (пожары в жилых домах и на объектах культурно-бытового назначения).
–природные пожары (лесные, степные, торфяные и ландшафтные пожары).
Классификация пожаров по плотности застройки
Отдельный пожар — это пожар, возникший в отдельном здании или сооружении. Продвижение людей и техники по застроенной территории между отдельными пожарами возможно без средств защиты от теплового излучения.
Сплошной пожар — одновременное интенсивное горение преобладающего количества зданий и сооружений на данном участке застройки. Продвижение людей и техники через участок сплошного пожара невозможно без средств защиты от теплового излучения.
Огневой шторм — это особая форма распространяющегося сплошного пожара, характерными признаками которого являются наличие восходящего потока продуктов сгорания и нагретого воздуха, а также приток свежего воздуха со всех сторон со скоростью не менее 50 км/ч по направлению к границам огневого шторма.
Массовый пожар представляет собой совокупность отдельных и сплошных пожаров.
Классификация в зависимости от вида горящих веществ и материалов
Пожар класса «А» — горение твёрдых веществ.
А1 — горение твёрдых веществ, сопровождаемое тлением (уголь, текстиль).
А2 — горение твёрдых веществ, не сопровождаемых тлением (пластмасса).
Пожар класса «B» — Горение жидких веществ.
B1 — горение жидких веществ нерастворимых в воде (бензин, эфир, нефтепродукты). Также, горение сжижаемых твёрдых веществ. (парафин, стеарин).
B2 — Горение жидких веществ растворимых в воде (спирт, глицерин).
Пожар класса «C» — горение газообразных веществ.
Горение бытового газа, пропана и др.
Пожар класса «D» — горение металлов.
D1 — (горение лёгких металлов, за исключением щелочных). Алюминий, магний и их сплавы.
D2 — Горение редкоземельных металлов (натрий, калий).
D3 — горение металлов, содержащих соединения.
Пожар класса «E» — горение электроустановок.
Классификация материалов по их возгораемости
Негорючие материалы — материалы которые не горят под воздействием источника зажигания (естественные и искусственные неорганические материалы — камень, бетон, железобетон).
Трудно горючие материалы — материалы, которые горят под воздействием источников зажигания но неспособны к самостоятельному горению (асфальтобетон, гипсокартон, пропитанная антипиритеческими средствами древесина, стекловолокно или стеклопластик).
Горючие материалы — вещества, которые способны гореть после удаления источника зажигания.
Условия протекания и стадии пожара
Для того, чтобы произошло возгорание необходимо наличие трёх условий:
Горючие вещества и материалы
Источник зажигания — открытый огонь, химическая реакция, электрический ток.
Наличие окислителя, например кислорода воздуха.
Взрывы. Классификация взрывов по происхождению выделившейся энергии
Взрыв (рис.3,4) — физический или химический быстропротекающий процесс с выделением значительной энергии в небольшом объёме (по сравнению с количеством выделяющейся энергии), приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду и высокоскоростному расширению газов.
Классификация взрывов по происхождению выделившейся энергии:
— взрывы ёмкостей под давлением (баллоны, паровые котлы);
— взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости (BLEVE);
— взрывы при сбросе давления в перегретых жидкостях;
— взрывы при смешивании двух жидкостей, температура одной из которых намного превышает температуру кипения другой;
— кинетические (падение метеоритов);
— электрические (например, при грозе).
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: «Что-то тут концом пахнет». 8543 — | 8123 —
или читать все.
188.64.174.65 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
Пожарный треугольник
Пожар — это стихийное распространение огня по горючему материалу. Борьба с пожарами представляет собой процесс устранения условий горения. Для того чтобы эффективно ликвидировать самопроизвольно распространяющиеся горение, необходимо знать законы этого процесса. «Треугольник пожара» был придуман для того, чтобы сформировать наглядную и универсальную модель, с помощью которой можно прогнозировать развитие ситуации и определять порядок действий при тушении.
Что такое «треугольник огня»
Горение — это процесс окисления горючего материала, происходящий с выделением:
- тепла;
- света;
- углекислого газа;
- воды;
- других продуктов окисления (окислы, молекулы органических веществ).
При полном сгорании топлива образуются только газообразные продукты. При неполном сгорании остаются угли, пепел, сажа.
«Пожарный треугольник» концентрирует в себе 3 условия возникновения и самопроизвольного распространения огня. Это:
Эта модель объединяет в единую систему факторы, необходимые для существования пожара. Кислород — это основной окислитель, из атмосферы, способный породить пожар. Тепло — это повышенная температура, которая является фактором возгорания материала. Под топливом понимается любой материал, способный гореть, т. е. окисляться при доступе кислорода и высокой температуре среды. Гореть в таких условиях может только органика, т. е. высокомолекулярные соединения углерода и водорода.
Таким образом, с каждой стороны треугольника горения обычно в качестве фактора представлены условия не только распространения пожара, но и возникновения огня.
Элементы треугольника
Эта простая модель должна рассматриваться не только в статике, но и динамике. Горение и пожар, несмотря на разное содержание этих понятий, представляют собой процесс с постоянно меняющимися параметрами.
«Треугольник горения» показывает единство и неизменность факторов, несмотря на постоянно меняющиеся параметры. Всегда для возгорания, горения и пожара необходимы три элемента — горючее вещество, которое является базисом процесса, окислитель (вещество, определяющее ход химической реакции) и температура (условие скорости процесса).
Тепло, температура
Самопроизвольное возгорание органики — явление редкое. Оно происходит только в том случае, если продукты распада органики из анаэробной среды перемещаются в аэробную.
Например, торф, помещенный из глубин земли на открытый воздух, начинает стремительно окисляться. При обилии кислорода окисление происходит настолько стремительно, что повышающаяся температура становится катализатором. В результате появляется огонь, а потом и пожар. Торф, расположенный в местах своего естественного формирования, не загорается, потому что ему для этого не хватает кислорода.
Аналогичный процесс развивается при складировании мелкого угля в большие кучи. Небольшие кусочки угля окисляются сначала медленно. Однако постепенно в куче угля повышается температура, что и приводит к возникновению огня.
Самовозгорание невозможно в стогах сена или лесной подстилке из листьев, травы и древесины. Дело в том, что разложение мертвой органики в этих условиях происходит под воздействием бактерий и грибов. Стихийное окисление здесь настолько слабое, что без микроорганизмов мертвая органика сохраняет свою структуру на протяжении тысячелетий.
В теплой и влажной среде микроорганизмы активизирую свою деятельность. Это приводит к повышению температуры. Однако после того как температура поднимается до +50…+60°C, бактерии и грибы теряют активность от перегрева. В результате температура снижается, не достигая величины, необходимой для возгорания.
Для возникновения огня необходима температура в зоне контакта с горючим материалом в среднем +200…+600°C. Однако это не означает, что сухие листья, бумага или шерстяные ткани, помещенные в горячую духовку, загорятся без контакта с пламенем. Для того чтобы они загорелись, их нужно поджечь. Пожары в природе формируются только из-за того, что источник огня соприкасается с топливом. Лес горит от молнии, упавшего метеорита, извержения вулкана, спички, искры и в редких случаях от самовоспламенения торфа и угля.
Фактор температуры проявляется также при распространении пожара. Существует подсушивающий и подогревающий эффекты. Для распространяющегося в деревянном строении пожара не имеет значение температура воздуха и его влажность. Пожар может распространяться даже под дождем, если температура пламени достаточно велика.
Топливо
У каждого горючего материала есть свои особенности сгорания. Быстро воспламеняются и полностью сгорают за короткое время жидкие нефтепродукты. Для формирования пожара на основе твердой органики большое значение приобретают условия среды, слагающиеся из влажности, расстояний между единицами горючего материала, доступности кислорода, температуры горения.
Например, сухой лист легко загорается, но пожар формируется только при условии, что от одного листа до другого будет расстояние, достаточное для переброски пламени. Стремительно развиваются пожары в сухой степи с высокой травой и хвойном лесу. Стебли злаков хорошо горят, потому что в них много целлюлозы. При этом расстояние между стеблями такое, что пламя легко перебрасывается с одной травинки на другую.
Хвойные деревья легко загораются из-за смолистых стволов и наличия эфирных масел в хвое. При этом температура развивается настолько высокая, что соседние деревья высыхают еще только на подходе огневого фронта.
Кислород
Основным условием роли воздуха как окислителя является его концентрация. Например, сжечь плотную стопку бумаги сложно. Обгорают только крайние листья и края стопки. Это происходит из-за того, что в центре плотно уложенных листов мало воздуха.
Ветер при пожаре имеет большое значение, поскольку он постоянно перемешивает воздух, сдувая выделяющийся углекислый газ и доставляя новые порции кислорода. На этом принципе основан такой прием тушения пожаров в природе, как встречный пал. Если позволяет ветер, то напротив кромки огня поджигается сухая трава. В результате пожар прекращает свое существование из-за 2 факторов — снижения концентрации кислорода и устранения горючего материала.
Применение пены из огнетушителей также способствует тому, что прекращается поступление кислорода к горящему материалу.
Основы пожаротушения
«Пожарный треугольник» является основой для формирования тактики и стратегии пожаротушения. Все приемы современных огнеборцев основаны на том, чтобы оказывать влияние на тот или иной фактор пожара. Заливание огня водой воздействует сразу на 2 фактора — снижает температуру объекта и затрудняет доставку кислорода к горючему материалу.
Потушить горящий небольшой объект можно сбиванием пламени или его закрыванием чем-нибудь, что может создать изоляцию между горящей органикой и воздухом. Например, одеяло, наброшенное на горящую одежду человека, препятствует проникновению кислорода к объекту горения. Поскольку от пламени исходит преимущественно углекислый газ и пары воды, то горение прекращается из-за отсутствия кислорода.
Таким образом, «треугольник» — модель, позволяющая постоянно сопоставлять параметры факторов пожаров. Учитывать эти факторы в их динамике необходимо не только для эффективной организации борьбы с пожарами. Это необходимо делать и при совершенствовании технических средств пожаротушения.
Основные поражающие факторы пожара
Неконтролируемое горение, которое причиняет материальный ущерб, может нанести вред здоровью и жизни людей, интересам всего общества, называют пожаром. Он может возникнуть при наличии трех условий. Должен быть источник возгорания:
- электрический ток, огонь или химическая реакция;
- легковоспламеняющиеся материалы, вещества;
- присутствие окислителя, роль которого хорошо выполняет кислород.
Основные поражающие факторы
Перечень того, что может стать причиной разрушений и гибели людей, определен на федеральном уровне. Так, к поражающим факторам пожара относятся:
- высокие температуры;
- тепловой поток;
- искры и пламя;
- токсичные продукты, возникающие при горении и термическом разложении многих веществ;
- сниженная концентрация кислорода.
Также не стоит забывать, что проблемы вызывает и сниженная видимость в дыму, растерянность и паника людей.
Первичные поражающие факторы пожара – это те явления, которые в большинстве случаев приводят к материальному ущербу, травмам, отравлениям или даже гибели людей. Разрушительной силой в первую очередь выступает огонь, тепловой поток и выделяемые в воздух продукты горения.
Сопутствующие явления
К сожалению, проблемы могут принести не только основные поражающие факторы пожара. Также разрушительной силой обладают и сопутствующие явления. К ним относят:
- вынос высокого напряжения на те части оборудования, технологических установок, агрегатов, которые проводят ток;
- возможность взрыва в результате пожара;
- попадание в окружающую среду радиоактивных и токсических материалов и веществ.
Опасность представляют части и осколки поврежденных зданий, строений, транспортных средств, оборудования и другого имущества.
Возможные проблемы
Существует приблизительная статистика того, какие поражающие факторы пожара являются наиболее опасными. Так, практически ¾ всех погибших в огне умирают от воздействия продуктов горения, которые являются токсичными. По приблизительным оценкам, по этой причине гибнет около 73% людей при пожарах. Причиной смерти 20% людей называют воздействие высоких температур. Еще 5% людей погибают из-за нехватки кислорода. Лишь небольшое количество людей гибнет от вторичных факторов. Так, лишь около 2% умирает от осколков, разносимых взрывами, обрушений конструкций.
Все поражающие факторы пожара и взрыва, даже если они не привели к гибели людей, оказывают на них негативное воздействие. Также они разрушают материальные ценности, техногенную и природную среду.
Особенности пожаров в закрытых помещениях
Огонь является одним из главных источников проблем. Именно он приводит ко всем разрушениям. В закрытых помещениях возможна особая фаза горения, которую специалисты называют «вспышка». Она возникает при переходе пожара из начальной стадии в развитую. При этом она возможна лишь в тех помещениях, где достаточный газообмен.
Выделяют два вида вспышек. Это может быть так называемый «полный охват» или «обратный отскок». Первая ситуация возникает при прогреве помещения и одновременном воспламенении различных поверхностей. А вот второй вид вспышек возникает при внезапном резком притоке свежего воздуха. Это может произойти при открытии дверей или окон.
Пожары на предприятиях
Ответственность за все последствия возгораний в организациях лежит на руководителях. Именно от уровня подготовки руководящего состава и работников зависят размеры потенциального ущерба и здоровье людей.
Чтобы минимизировать поражающие факторы пожара, в организациях должен быть разработан специальный план действий. Так, сотрудники компании должны сообщить о возгорании в пожарную службу и руководителю компании. До приезда спасателей важно эвакуировать людей и начать работы по тушению мест возгорания. Необходимо также отключить все оборудование.
Если пожар начался в электроустановках, отключить которые мгновенно невозможно, использовать можно только специальные углекислотные огнетушители или песок. Применять воду в таких случаях запрещено.
При наличии пострадавших именно на руководителя возлагается обязанность по организации первой медицинской помощи, доставку их в больницы.
Степень опасности
Оценка всех опасных факторов пожара осуществляется с учетом того, какое влияние они могут оказать на здоровье и жизнь людей. Так, проблемы вызывают основные поражающие факторы пожара. Специалистами были установлены предельные значения для каждого из них.
Так, проблемы возникают в тех случаях, когда температура среды по Цельсию превышает отметку 70 о , при этом тепловое излучение должно быть более 500 Вт/м 2 . Оценивают также содержание в воздухе разных веществ. Критично опасной становится ситуация, когда содержание кислорода в нем становится меньше 17%, а уровень диоксида углерода (так называемого угарного газа) достигает 6%.
Так, при тушении пожаров при температуре среды более +70 о С безопасное время, на протяжении которого можно там пребывать, составляет от 5 до 10 минут в зависимости от уровня влажности. Находиться в месте возгорания при такой температуре можно не более 20-35 минут – это предельно допустимые значения. При этом необходимо учесть, что первый временной период указан для влажности на уровне 20%, а второй – 75%.
Возможные проблемы
Каждый из поражающих факторов является достаточно опасным. Но хуже всего, когда они воздействуют все вместе. Так, разделяют несколько степеней ожогов, зависящих от степени теплового потока.
Первая стадия характеризуется покраснением кожи, вторая – появлением пузырей и возможной потерей трудоспособности. При третьей степени отмирают определенные участки кожи. Четвертая характеризуется тем, что омертвляются слои кожи и глубокие ткани. Две вторые степени ожогов могут стать причиной летального исхода.
Также поражающими факторами пожара являются следующие: задымление, помутнение воздуха, угарный газ, токсические испарения. Все это в результате становится одной из главных причин смертей – отравления и удушья. Тепловой удар также приводит к гибели. Если воздух прогреется до 70 о по Цельсию, то возможны ожоги гортани и легких.
Если пожар начался в закрытом помещении, то у людей часто начинается паника. Это приводит к необдуманным поступкам, которые становятся причиной гибели. Так, наиболее распространенные из них – давка в узких помещениях (например коридорах) или выпрыгивание из окон многоэтажных домов и помещений.
К увечьям, ожогам и гибели людей приводят также и вторичные поражающие факторы пожара. Люди умирают под обрушившимися конструкциями зданий или в провалах полов.
Скорость распространения пожара
Важно понимать, что степень проблем будет зависеть о того, насколько быстро распространяется огонь. На это влияет как окружающая температура, так и виды материалов в помещении. Некоторые из них могут самовоспламеняться. Правда, это становится возможным при условии, что в помещении будет достигнут определенный температурный уровень.
С его ростом скорость распространения пожара увеличивается. Также интересен тот факт, что вверх по вертикальным поверхностям огонь движется в 8-10 раз быстрее средних значений его распространения.
Если температура в помещении достигает отметки 100 о С, то начинают рушиться стекла в окнах. А это приводит к дополнительному притоку кислорода и возникновению так называемого «обратного отскока». Помимо этого, пламя начинает распространяться на соседние здания и помещения. Это происходит за счет переброса горящих элементов или теплового излучения.
Недооценивать поражающие факторы пожара нельзя. Ведь опасность для людей возникает уже через 0,5-6 минут после его начала. Это является одной из главных причин того, почему эвакуацию из помещений людей необходимо начинать немедленно. Также важно сразу же приступить к тушению очагов возгорания.
Пожар на открытых местностях
Многие ошибочно полагают, что наиболее опасны лишь возгорания в помещениях. Но это не всегда так. Огонь в здании можно локализировать, не давая ему возможности распространяться. Гораздо опаснее возгорания на открытых территориях, например, в полях или лесах, на торфяниках. Сухие листья, ветви в лесах, колосья на полях хорошо горят.
Тепловой поток и открытый огонь – это главные поражающие факторы лесного пожара. Но не стоит забывать о выгорании кислорода и задымлении. При сухой погоде, которая часто наблюдается во второй части лета, пожары могут охватывать огромные территории. Они могут повреждать не только леса, сельскохозяйственные угодья, но и близлежащие небольшие населенные пункты. Они выжигают из почвы слой перегноя, уничтожают растительность, выгоняют из лесов животных. Также в результате воздействия огня выводятся из строя линии электропередач и связи, могут быть разрушены переправы, мосты, трубопроводы.
Поэтому так важно, чтобы действия по тушению пожара были приняты своевременно.
Действия людей
Попав в зону распространения огня, важно помнить, что к поражающим факторам пожара относятся не только тепловые излучения, но и повышение концентрации углекислого газа. Чтобы избежать отравления в результате вдыхания угара, необходимо использовать средства защиты. Самым простым является обычный платок или небольшой кусок материи, смоченный в воде. Им необходимо защищать нос и рот.
Чтобы выйти из проблемной зоны, необходимо двигаться против ветра, параллельно распространению огня. Желательно идти к ближайшему водоему – это может быть ручей, озеро или река. Попав на безопасное место, необходимо сообщить о пожаре в специальную службу или лесничество.
Чтобы оценить степень проблем, необходимо знать, что на равнинах огонь распространяется со скоростью около 0,5-1,5 км/час. А вот в лесах ситуация намного хуже. Верховые пожары, как правило, распространяются со скоростью 8-25 км/час. Но бывают ситуации, когда они могут охватывать новые территории гораздо быстрее. Зафиксированы случаи, когда их скорость доходила до 100 км/ час. Торфяные пожары распространяются очень медленно, как правило, на 2-10 метров в день. Но сложность заключается в том, что их тяжело тушить.
Условия возникновения пожара
Реакция горения происходит при одновременном действии трех факторов: наличии горючего вещества, которое будет испаряться и гореть; достаточном количестве кислорода для окисления элементов вещества; источнике теплоты, повышающем температуру до границы воспламенения. При отсутствии одного из факторов пожар не может начаться. Если во время пожара удается один из факторов исключить, то пожар прекращается.
Если пожар не удается локализовать в ранней стадии, то интенсивность его распространения нарастает, чему способствуют следующие факторы.
Теплопроводность: большинство судовых конструкций выполнено из металла, обладающего высокой теплопроводностью, что способствует передаче большого количества теплоты и распространению пожара с одной палубы на другую, из одного отсека в другой. Под воздействием теплоты от пожара начинает желтеть, а затем вспучиваться краска на переборках, повышается температура в соседнем с пожаром отсеке и при наличии в нем горючих веществ возникает дополнительный очаг пожара.
Лучистый теплообмен: высокая температура в очаге пожара способствует образованию лучевых потоков теплоты, распространяющихся прямолинейно во все стороны. Встречающиеся на пути теплового потока судовые конструкции частично поглощают теплоту потока, что приводит к повышению их температуры. Вследствие лучистого теплообмена могут воспламениться горючие материалы. Особенно интенсивно он действует внутри судовых помещений. Кроме распространения пожара лучистый теплообмен создает значительные трудности при операции по ликвидации пожара и требует применения специальных защитных средств для людей.
Конвективный теплообмен: при распространении горячего воздуха и нагретых газов по судовым помещениям переносится значительное количество теплоты от очага пожара. Нагретые газы и воздух поднимаются, их место занимает холодный воздух -создается естественный конвективный теплообмен, который может стать причиной возникновения дополнительных очагов пожара.
Распространению пожара способствуют следующие факторы: теплопроводность металлических конструкций судна; лучистый теплообмен, вызванный высокой температурой; конвективный теплообмен, возникающий при движении потоков нагретых газов и воздуха.
Опасность пожара.Во время пожара создается серьезная опасность для здоровья и жизни людей. К опасным факторам пожара относятся, следующие.
Пламя:при непосредственном воздействии на людей может вызвать местные и общие ожоги и поражение дыхательных путей. При тушении пожара без специальных защитных средств следует находиться на безопасном расстоянии от очага загорания.
Теплота: для человека опасна температура выше 50 °С. В районе пожара на открытом пространстве температура поднимается до 90 °С, а в закрытых помещениях — 400°С. Непосредственное воздействие потоков теплоты может привести к обезвоживанию организма, ожогам, поражению дыхательных путей. Под воздействием высокой температуры у человека могут начаться сильное сердцебиение и нервное возбуждение с поражением нервных центров.
Газы:химический состав газов, образующихся при пожаре, зависит от горючего вещества. Во всех газах содержится двуокись углерода ССЬ (углекислый газ) и окись углерода СО. Наиболее опасна для человека окись углерода. Два-три вдоха воздуха, содержащего 1,3% СО, приводят к потере сознания, а несколько минут дыхания — к гибели человека. Избыточное содержание двуокиси углерода в воздухе уменьшает поступление кислорода в легкие, что отрицательно сказывается на жизнедеятельности человека.
При воздействии высоких температур на синтетические материалы, происходит выделение газов насыщенных высокотоксичными веществами, содержание которых в воздухе даже в незначительной концентрации представляет серьезную угрозу жизни человека.
Дым: частицы несгоревшего углерода и других веществ, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, образуют дым, который раздражает глаза, носоглотку и легкие. Дым перемешан с газами, ив нем содержатся все токсичные вещества, присущие газам.
Взрыв: пожар может сопровождаться взрывами. При определенной концентрации паров горючих веществ в воздухе, изменяющейся под действием теплоты, создается взрывоопасная смесь. Причиной взрыва могут стать избыточный поток теплоты, разряды статического электричества или детонирующие удары, а также чрезмерное повышение давления в сосудах, находящихся под давлением. Взрывоопасная смесь может образоваться при содержании в воздухе паров нефтепродуктов и других легковоспламеняющихся жидкостей, угольной пыли, пыли от сухих продуктов. Последствиями взрыва могут быть серьезные разрушения металлических конструкций судна и гибель людей.
Пожар представляет серьезную опасность для судна, здоровья и жизни людей. Основными факторами опасности являются: пламя, теплота, газы и дым. Особенно серьезную опасность представляет вероятность взрыва.
Треугольник горения («пожарный треугольник») Для процесса горения
необходимы соответствующие условия: горючее вещество, что способно самостоятельно
гореть после удаления источника воспламенения. Воздух (кислород), а также источник
воспламенения, что должен иметь определенную температуру и достаточный запас
теплоты. Если одно из этих условий отсутствует, процесса горения не будет. Так
называемый пожарный треугольник (кислород воздуха, теплота, горючее вещество)
могут дать простейшее представление о трех факторах пожара, необходимых для
существования пожара. Символический пожарный треугольник иллюстрирует это положение и дает представление о важных факторах, необходимых для предотвращения и тушения пожаров:
• если одна из сторон треугольника отсутствует, пожар не может начаться;
• если одну из сторон треугольника исключить, пожар потухнет.
Рис. 3. Пожарный треугольник
1 — горючее вещество, 2- источник теплоты, 3 — кислород воздуха
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.001 с) .