Наиболее распространенными источниками возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного характера являются пожары и взрывы..
Под пожарами обычно понимают неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.
Согласно ГОСТ 12.1.004-91 пожар определяется как неконтролируемое горение вне специального очага, приносящее материальный ущерб.
Пожар сопровождается химическими и физическими явлениями:
- химической реакцией горения;
- выделением и передачей тепла;
- выделением и распространением продуктов сгорания;
- газовым обменом.
Все эти явления взаимосвязаны и протекают на основе общих законов физики.
Горением называется всякая реакция окисления, при которой выделяется тепло и наблюдается свечение горящих веществ или продуктов их распада.
Для возникновения горения необходимы определенные условия, а именно совмещение в одном месте в одно время трех основных составляющих:
горючего вещества, в виде горючих материалов (дерево, бумага, синтетические материалы, жидкое топливо и т.д.);
окислителя, в качестве которого при горении веществ чаще всего выступает кислород воздуха, кроме кислорода окислителями могут быть химические соединения, содержащие кислород в своем составе (селитра, перхлориты, азотная кислота, окислы азота) и отдельные химические элементы: хлор, фтор, бром;
источники воспламенения, постоянно и в достаточном количестве поступающего в зону горения (искра, пламя).
+ + =
Отсутствие одного из перечисленных элементов делает невозможным возникновение пожара или приводит к прекращению горения и ликвидации пожара.
По масштабам и интенсивности пожара можно подразделить на:
отдельный пожар, возникающий в отдельном здании (сооружении) или в небольшой изолированной группе зданий;
сплошной пожар, характеризующийся одновременным интенсивным горением преобладающего количества зданий и сооружений на определенном участке застройки (более 50 %);
огневой шторм – особая форма распространения сплошного пожара, который образуется в условиях восходящего потока нагретых продуктов сгорания и наличия быстрого поступления в сторону центра огневого шторма значительного количества свежего воздуха (ветер со скоростью 50 км/ч);
массовый пожар, образующийся при наличии в местности совокупности отдельных и сплошных пожаров.
Другие классификации пожаров приведены на схеме 1, 2, 3.
Виды пожаров
Схема 1.
 |
одновременно
Схема 2.
 |
Схема 3.
 |
Большинство пожаров связано с горением твердых материалов, хотя начальная стадия пожара может быть связана с горением жидких и газообразных горючих веществ, используемых в современном промышленном производстве.
Воспламенение и горение большинства горючих веществ происходит в газовой или паровой фазе. Образование паров и газов из твердых и жидких горючих веществ происходит в результате нагревания. При этом жидкости кипят с испарением, а с поверхности твердых происходит сублимация (улетучивание), разложение или пиролиз материалов.
Твердые горючие вещества при нагревании ведут себя по разному:
- некоторые (сера, фосфор, парафин) плавятся;
- другие (дерево, торф, каменный уголь, волокнистые материалы) разлагаются с образованием паров, газов и твердого остатка угля;
- третьи (кокс, древесный уголь, некоторые металлы) при нагревании не плавятся и не разлагаются. Выделяющиеся из них пары и газы смешиваются с воздухом и при нагревании окисляются.
Свечение пламени происходит оттого, что излучается свет раскаленными частицами углерода, которые не успевают сгореть.
Смесь горючего вещества с окислителем называется горючей смесью.
В зависимости от агрегатного состояния горючей смеси горения может быть:
- гомогенным (газ-газ);
- гетерогенным (твердое-газ, жидкость газ).
При гомогенном горении горючее и окислитель перемешаны, при гетерогенном имеют поверхность раздела.
В зависимости от соотношения в горючей смеси окислителя и горючего вещества различают два вида горения:
- полное горение – горение бедных смесей, когда окислителя значительно больше горючего вещества и образующиеся продукты не способны к дальнейшему окислению – углекислый газ, вода, оксиды азота и сера.
- неполное горение – горение богатых смесей, когда окислителя значительно меньше горючего вещества, происходит неполное окисление продуктов разложения веществ. Продукты неполного горения – угарный газ, спирты, кетоны, кислоты.
Признаком неполного горения является дым, представляющий собой смесь парообразных, твердых и газообразных частиц. В большинстве случаев на пожарах наблюдается неполное горение веществ и сильное выделение дыма.
В зависимости от способа поступления окислителя в зону горения различают диффузное и кинетическое горение.
При диффузном горении кислород проникает в зону горения в результате молекулярной диффузии через продукты горения.
Диффузия обусловлена разностью парциального давления кислорода – Рн в зоне горения и в воздухе. Диффузное горение наблюдается в гетерогенных процессах. Скорость диффузии кислорода намного меньше скорости химической реакции, поэтому скорость диффузионного горения лимитируется скоростью диффузии. Все пожары, как правило, процессы диффузионные. Разрез диффузионного пламени имеет 3 зоны:
О2 О2
3 t=max
О2 О2
2
1
t»5000
1 зона – зона нагревания, плавления и испарения твердого вещества, температура не выше 5000, горения нет.
2 зона – зона неполного горения.
3 зона – зона полного горения с образованием продуктов полного сгорания с образованием продуктов полного сгорания через которых диффундирует кислород, температура максимальная.
При кинетическом горении скорость горения лимитируется скоростью химической реакции наблюдается при гомогенном горении (газы хорошо перемешаны).
Скорости горения диффузионного и кинетического можно представить схематично.
Схема 4
промежуточная область
1
диффузионное горение
2
А
диффузионная область
t,
1 – скорость кинетического горения, только при низких температурах;
2 – скорость диффузионного горения.
До т. А кривая совпадает с кинетической, т.к. горение лимитируется скоростью химической реакции, поскольку при невысокой температуре кислорода в зоне горения достаточно.
По мере расходования кислорода и повышении температуры скорость переходит в диффузную область, где коэффициент диффузии пропорционален температуре в степени n=0,5¸1.
Взрыв – это кинетическое горение в замкнутом объёме с выделением энергии и сжатых газов, способных производить механическую работу.
Возникновение горения может произойти несколькими путями:
- вспышка – быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождаемое образованием сжатых газов. Она не всегда приводит к возгоранию, так как выделяющегося тепла не хватает;
- возгорание – возникновение горения под действием внешнего источника зажигания;
- воспламенение – возгорание с применением пламени;
- самовозгорание – возникновение горения под действием внутреннего источника зажигания (теплоэкзо-термических реакций).
- самовоспламенение – самовозгорание с появлением пламени.
1.2. Пожарная безопасность:
Основные понятия
Понятие «пожарная безопасность» означает состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.
Пожарная безопасность на объектах народного хозяйства обеспечивается системой предотвращения пожара путём организационных мероприятий и технических средств, обеспечивающих невозможность возникновения пожара, а также противопожарной защитой, направленной на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожаров.
Пожарная безопасность регламентируется нормативными документами, которые обязательны к исполнению на предприятиях и в учреждениях всех форм собственности, а также всеми гражданами государства для защиты их от воздействия опасных факторов пожара, к которым относятся:
- открытый огонь, искры;
- повышенная температура воздуха и предметов;
- токсичные продукты горения и дым;
- пониженная концентрация кислорода;
- обрушение зданий, сооружений, установок;
- взрыв.
Дата: 2019-07-31, просмотров: 322.
