Взрывогорение (взрыв) - это быстрое превращение вещества, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу.
Тема: Пожарная безопасность технологических процессов и строительных конструкций .
План занятия:
1. Особенности пожароопасности предприятий.
2. Показатели пожаро-и взрывоопасности веществ и материалов.
3. Причины пожаров.
Вопрос 1.Пожаромназывается неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Параметры пожара:
- продолжительность,
- время воздействия теплоты на окружающую среду,
- материальный ущерб зависят от характера и величины пожарной нагрузки (отношение массы горючих и трудносгораемых материалов, в том числе конструктивных элементов, к площади пола помещения или площади, занимаемой этими материалами в открытом пространстве, кг/кв.м).
Пространство, в котором развивается пожар, условно подразделяется на три зоны: горения, теплового воздействия и задымления.
Зоной горения называется часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения или испарения горючих веществ и материалов (твердых, жидких, газов, паров) в объеме диффузионного пламени. Данная зона может ограничиваться ограждениями здания (сооружения), стенками технологических установок, аппаратов, резервуаров.
Зоной теплового воздействия примыкает к границам зоны горения. В этой части пространства протекают процессы теплообмена между поверхностью пламени, окружающими строительными конструкциями и горючими материалами. Передача теплоты в окружающую среду осуществляется тремя способами: конвекцией, излучением, теплопроводностью. Границы зоны проходят там, где тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов, конструкций и создает невозможные условия для пребывания людей без противотепловой защиты.
|
|
|
Зоной задымления называется часть пространства, примыкающая к зоне горения и заполненная дымовыми газами в концентрациях, создающих угрозу для жизни и здоровья людей или затрудняющих действия пожарных подразделений. При пожарах в зданиях и на открытых пространствах зоны задымления имеют характерные особенности и зависят от различных факторов. Зона задымления может включать в себя всю зону теплового воздействия и даже значительно превышать ее. Внешними границами зоны задымления считаются места, где плотность дыма высока (0,0001 - 0,0006 кг/куб.м),а видимость предметов 6 – 12 метров, концентрация кислорода в дыме не менее 16% и токсичность газов не представляет опасности для людей, находящихся без средств противодымной защиты.
В процессе развития пожара различают три характерные фазы. В первой фазе горением охватывается до 80% пожарной нагрузки. Во второй фазе происходит активное горение с потерей массы пожарной нагрузки, скорость выгорания непрерывно увеличивается и достигает максимальных величин. В третьей фазе скорость выгорания резко падает, процесс характеризуется догоранием тлеющих материалов и конструкций.
|
|
|
В каждом конкретном случае процесс развития пожара протекает при определенных условиях сосредоточения или рассредоточения пожарной нагрузки и газообмена, т.е. притока воздуха в зону горения и удаления из нее нагретых продуктов сгорания, а также дымовых газов.
Газовый обмен является постоянным явлением любого пожара. При пожарах на открытом пространстве газообмен характеризуется наличием восходящего столба или движущейся колонны газообразных продуктов сгорания. При пожарах в ограждениях (зданиях) газообмен зависит от наличия, состояния и площади проемов, высоты их расположения, удельной пожарной нагрузки и других факторов.
Наиболее интенсивно газообмен протекает при наружных пожарах, пожарах в производственных зданиях со световыми фонарями, бесфонарных зданиях с дымоудаляющими люками в покрытиях, в сценической части и зрительном зале театрально-зрелищных учреждений, зданиях повышенной этажности, особенно административного и гостиничного назначения.
|
|
|
Мощные потоки газов, особенно при наружных пожарах, переносят искры, горящие угли и головни на значительные расстояния, создавая условия для возникновения новых очагов горения, что следует учитывать при организации боевых действий подразделений пожарной охраны.
При газообмене в зданиях, когда доступ свежего воздуха к зоне горения сокращается, происходит обильное выделение продуктов неполного сгорания и теплового разложения. Указанные обстоятельства осложняют обстановку, создают наибольшую опасность для жизни людей и затрудняют оперативные действия подразделений по тушению пожаров.
При пожарах в зданиях, в условиях газообмена образуются три зоны с различными задымлениями: нижняя, верхняя и нейтральная. В нижней зоне (части здания или помещения) давление продуктов сгорания меньше, а в верхней – больше давление наружного воздуха. На определенной высоте давление внутри помещения равно атмосферному, т.е. перепад давлений равен нулю. Условная плоскость, на уровне которой давление равно атмосферному, называется плоскостью равных давлений или нейтральной зоной.
Вопрос 2. Зоны горения, теплового воздействия, задымления характеризуются соответствующими параметрами и опасными факторами, которые в совокупности определяют обстановку на пожаре, учитываются при ее оценке и организации боевых действий подразделений пожарной охраны.
|
|
|
Основными факторами пожара (ОФП) считаются те, воздействия которых приводят к травмам, отравлению или гибели людей, а также к материальному ущербу. К ним относятся:
- взрывы газо-воздушных смесей различных емкостей и технологических аппаратов, находящихся под давлением;
- вскипание и выбросы нефтепродуктов при горении в резервуарах;
- выброс нагретых продуктов сгорания в атмосферу;
- геометрические параметры: площадь пожара, зоны горения и задымления; периметр площади пожара и задымления; фронт площади пожара (направление наиболее интенсивного распространения горения по пожарной нагрузке); объем зоны горения и задымления; площадь обрушения и деформации конструкций, оборудования, инженерных коммуникаций; длина и высота факела пламени; площадь излучающей поверхности факела;
- давление: полное динамическое ветровое; избыточное ветровое (или разрежение); перепад при пожарах в зданиях; то же, на открытом воздухе; избыточное газов в объеме горящего и смежных помещений;
- интенсивность: газового обмена; излучения факела пламени (количество излучаемой теплоты);
- метеорологические факторы, оказывающие влияние на развитие пожара, время года и суток;
- плотность теплового потока: падающего на поверхность облучаемого материала (объекта); критического, вызывающего возгорание пожарной нагрузки;
- плотность дыма, снижающая видимость в горящем и смежных помещениях при освещении электрическим фонарем: до 3 м (большая), от 3 до 6 м (средняя), от 6 до 12 м (слабая);
- пожарная нагрузка - факторы и параметры. Свойства материалов, их агрегатное состояние, способы укладки и хранения. Масса (количество), потеря массы (выгорание), доля потери массы (выгорания) в любой момент времени, средняя плотность, плотность распределения по высоте слоя и площади помещения (земельного участка). То же суммарной площади отдельных участков помещения или территории (сосредоточения);
- положение нейтральной зоны по отношению к нижней части проемов (приточных или противоточно-вытяжных) и плоскости пола;
- продолжительность (время) пожара: от начала возникновения до ограничения распространения горения (период развития пожара по площади); то же, до подачи первых средств тушения (период свободного развития); локализации;
- противопожарное состояние объекта до пожара и условия, обеспечивающие его тушение;
- расход (массовый) приточного воздуха, поступающего в зону горения через открытые проемы или путем инфильтрации;
- скорость распространения горения по пожарной нагрузке (линейная);
- скорость выгорания пожарной нагрузки: массовая; объемная; линейная (объемная) при горении жидкости в резервуарах;
- скорость газового обмена при пожарах в здании (и их направление);
- скорость распространения дыма по лестничным клеткам, шахтам лифтов и другим инженерным коммуникациям;
- скорость восходящих потоков в тепловой конвекционной колонке над пожаром при горении на открытом пространстве;
- скорость роста (увеличения, средняя): площади пожара; периметра площади пожара; фронта площади пожара (распространения горения по фронту;
- температура пожара: факела пламени при горении на открытом пространстве; среднеобъемная среды в горящем помещении; продуктов сгорания на выходе из очага горения; температурный режим (изменение температуры во времени и в пространстве);
- теплота пожара;
- удельный объем газового обмена.
Формулы определения параметров и опасных факторов пожара (ОФП) приводятся в соответствующих справочниках. В таких справочниках приводятся также и данные:
- расход воздуха и удельный объем продуктов сгорания при горении некоторых веществ и материалов;
- линейная скорость распространения горения при пожарах на различных объектах, низшая теплота сгорания их и теплота пожара;
- ориентировочная температура пожара при горении различных материалов;
- температура пламени и плавления при горении некоторых веществ и материалов;
- время пребывания людей в зоне теплового воздействия при тушении пожара;
- выделение химических веществ в условиях некоторых пожаров;
- действие газов и паров на организм человека;
- шкала приближенного определения силы ветра и др.
Развитие пожара – это изменение его параметров во времени и в пространстве от начала возникновения до полной ликвидации горения. В развитии пожара различают три периода (промежутка): свободного развития, локализации и ликвидации пожара.
В первый период развитие пожара происходит беспрепятственно от начала его возникновения до принятия начальных мер по тушению (подача первого ствола и других средств ликвидации горения). Этот период характеризуется ростом площади пожара, выгоранием пожарной нагрузки, нагревом строительных конструкций, их обрушением, возможностью взрывов и других опасных факторов. Продолжительность каждого периода определяется по формулам, приведенным в соответствующем справочнике.
Во второй период пожар развивается до момента ограничения распространения горения по площади сосредоточенными силами, средствами и исключения опасных ситуаций. Этот период характеризуется дальнейшим увеличением площади пожара, сокращением скорости распространения горения за счет введенных средств тушения, выгоранием пожарной нагрузки на участках свободного горения и тления, а также другими явлениями и опасными факторами. Продолжительность периода локализации зависит от быстроты проведения разведки пожара, оценки обстановки, скорости сосредоточения фактического расхода огнетушащих средств, тактически грамотного управления боевыми действиями подразделений, участвующих в тушении пожара, и других факторов. Ориентировочно продолжительность локализации пожара устанавливают по соответствующим формулам, приведенным в соответствующем справочнике. Практически это время до пожара определить невозможно. Реально его можно рассчитать в процессе тушения и исследования потушенных пожаров.
В третий период (период ликвидации) площадь пожара сокращается, но развитие его не приостанавливается до момента полного прекращения горения на всех поверхностях пожарной нагрузки, охваченных огнем, и исключения возможности повторного возобновления горения в этих местах. Выявить продолжительность третьего периода до пожара (например, при разработке оперативных документов по пожаротушению, тактического замысла для проведения занятий и др.) практически невозможно.
Продолжительность периода слагается из составляющих, которые указаны в соответствующих уравнениях, приведенных в справочниках. При ориентировочном определении времени ликвидации пожара следует учитывать данные анализа потушенных пожаров, оперативно-тактическую характеристику конкретного объекта, тактические возможности пожарных подразделений, уровень их боеготовности, практический опыт тушения пожаров на характерных объектах и другие показатели.
Опасными факторами пожаров, воздействующих на людей, являются:
- открытый огонь и искры;
- повышенная температура воздуха и предметов;
- токсичные продукты горения;
- дым;
- пониженная концентрация кислорода;
- обрушение и повреждение зданий, сооружений и установок;
- взрывы.
Вопрос 3.Основными причинами пожаров являются:
- неисправности в электрических сетях;
- нарушение технологического режима и мер пожарной безопасности (курение, разведение открытого огня, применение неисправного инструмента);
- эксплуатация неисправного оборудования и т.п.
Множество объективных факторов, влияющих на количество пожаров, можно объединить в три основные группы:
- рост пожароопасности, обусловленный применением все новых веществ и материалов, созданных искусственно с помощью достижений химии и физики, широкое использование нефти и нефтепродуктов, внедрение сложных и энергоемких технологических процессов;
- неуклонный рост населения, особенно городского, на единицу площади земли и тенденции повышения этажности зданий и сооружений;
- постоянно возрастающая концентрация материальных ценностей на единицу площади.
Возникновению пожаров способствуют наличие на объекте горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. В качестве горючего компонента могут служить строительные материалы для акустической и эстетической отделки помещений, перегородки, окна, двери, полы, мебель, стеллажи, изоляция силовых и сигнальных кабелей, а также радиотехнические детали и соединительные провода электронных систем.
Окислителем служит кислород воздуха. Источником воспламенения весьма часто являются возникающие электрические искры, дуги и перегретые опорные поверхности в радиоаппаратуре и других подобных элементах. Источники воспламенения возникают в электронных схемах, кабельных линиях и т.п.
Таким образом, при эксплуатации электроустановок (ЭУ) и радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) могут присутствовать все три основных фактора, способствующих возникновению пожара. Вероятность их одновременного взаимодействия при использовании ЭУ и РЭА не всегда одинакова. В зависимости от конструкции и условий эксплуатации их существуют специфические особенности их пожарной опасности.
Для электронных устройств характерно частое появление источников открытого огня при коротких замыканиях, пробоях и перегрузках. Однако мощность и продолжительность действия этих источников воспламенения сравнительно малы, поэтому горение, как правило, не получает развития. Возникновение пожара в электронных установках возможно, если они изготовлены из горючих изоляционных материалов.
Кабельные линии электропитания состоят из горючего изоляционного материала, и поэтому являются наиболее опасными элементами в конструкциях ЭУ и РЭА с точки зрения возможности возникновения пожара. Они представляют собой сложный комплекс электрических цепей, сравнимых по пожарной опасности с обычными электрическими цепями. При прохождении электрического тока по проводникам и радиотехническим элементам и изделиям выделяется тепло. Если на каком-либо участке электронной схемы количество выделенного тепла превысит допустимый предел, то происходит его перегрев. При соприкосновении перегретых элементов и изделий с горючими веществами и материалами могут возникнуть загорания и пожар.
Практика показывает, что источники пламени в электронной схеме РЭА могут возникнуть в результате сильного нагревания и излучения тепла деталями, которые могут воспламенить близлежащие элементы, изготовленные из легковоспламеняющихся материалов. Может произойти возгорание трансформаторов, дросселей и резисторов, когда через них проходит ток, превышающий величину, допустимую для данного изделия.
Может произойти также нарушение изоляции монтажных проводов, пробой конденсаторов, короткое замыкание, вследствие чего произойдет пробой деталей и возникнет электрическая дуга.
Надежность работы радиоэлектронных изделий гарантируется только в определенных интервалах температуры, влажности, тока т напряжения. Ввиду возможных отклонений электрических и климатических параметров, а также ухудшения технического состояния устройства элементы электронной схемы являются наиболее вероятными и частыми источниками появления открытого пламени и высоких температур.
В процессе эксплуатации РЭА зарегистрированы пробои конденсаторов, германиевых диодов, выгорание отдельных элементов схемы (заваривание контактов на реле), выгорание шин питания на платах в результате ухудшения изоляции проводов, выгорание проволочных реостатов.
Причиной возникновения загорания в радиотехнической схеме является небрежное исполнение и нарушение правил монтажа. Наличие оголенных концов монтажных проводов при их случайном сближении приводит к короткому замыканию. Особенно это опасно при монтаже разъемных плат: применяемые разъемы с плавающими контактами при переносе могут сблизить подводящие проводники и также вызвать короткое замыкание.
По данным статистики пожары происходят от :
- короткого замыкания в электрических сетях, машинах и аппаратах - в среднем 43,3% пожаров;
- воспламенения горючих материалов и предметов, находящихся в непосредственной близости от электропотребителей или соприкасающихся с ними (перегрев опорных поверхностей) - 33,2%;
- токовых перегрузок - 12,3%;
- перегрева мест соединения токоведущих частей в результате образования больших переходных сопротивлений - 4,6%;
- воздействия на окружающую среду электрической дуги и электрического искрения, возникающих при разрыве цепей - 3,3%;
- нагрева конструкций при переходе (выносе) на них напряжений - 3,3%.
В зависимости от вида электрооборудования пожары возникают от:
- электропроводок - 41% (в том числе 29% от осветительных и 12% от силовых);
- светильников - 4,6%;
- электронагревательных приборов - 26,2%;
- электродвигателей - 7,1%;
- радиоприемников и телевизоров - 3,6%;
- аппаратов управления - 3,6%;
- кабельных линий - 2,4%;
- установленных электроизделий (штепсельные соединения, выключатели, патроны, предохранители) - 2,3%;
- силовых трансформаторов - 1,4%;
- от прочих видов электрооборудования - 7,8%.
Правильная организация противопожарных мероприятий и тушение пожаров невозможны без понимания сущности химических и физических процессов, которые происходят при горении. Знание этих процессов дает возможность успешно бороться с огнем.
Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и обычно свечением. Окислителем в процессе горения может быть не только кислород, а также хлор, бром и другие вещества.
Для возникновения горения необходимо наличие трех факторов:
- горючего вещества,
- окислителя и
- источника зажигания.
Горючие вещества бывают:
- твердые (уголь, древесина, бумага и т.п.);
- жидкие (нефть и нефтепродукты);
- газообразные (водород, метан и др.).
Большинство горючих веществ при нагревании переходит в газо- или парообразное состояние и образует с воздухом горючие смеси. Горючая смесь может быть однородной, если горючее вещество в газообразном, парообразном или пылеобразном состоянии уже перемешано с воздухом (до поджигания его). Процесс горения такой горючей смеси зависит только от скорости самой химической реакции. В этом случае горение протекает быстро и называется кинетическим. Кинетическое горение в замкнутом объеме представляет собой взрывное горение.
Взрывогорение (взрыв) - это быстрое превращение вещества, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу.
Горючая система может быть химически неоднородной. В ней вещество и воздух не перемешаны и имеют поверхностный раздел (например, твердое горючее вещество и жидкость в воздухе или струи горючих газов и паров, поступающие из резервуаров в воздух). При горении таких систем кислород воздуха непрерывно диффундирует сквозь продукты сгорания к горючему веществу и затем вступает с ним в химическую реакцию. Такое горение называется диффузионным. Скорость диффузионного горения невелика, так как она замедляется процессом диффузии.
Пожарную опасность представляет ряд твердых горючих веществ, находящихся в пылевидном состоянии (уголь, сера, канифоль и др.).
Горючая пыль может находиться в помещении во взвешенном состоянии (аэрозоль) в воздухе. В зависимости от степени измельчения и влажности частиц пыль может быть взрывоопасной.
Возгорание горючей системы осуществляется вынужденно путем воспламенения (зажигания) или путем самовозгорания (самовоспламенения).
Возгорание вещества, как правило, начинается с явления вспышки.
Дата добавления: 2021-04-05; просмотров: 95; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!