Горением называется всякая реакция окисления, при которой выделяется тепло и наблюдается свечение горящих веществ или продуктов их распада

Тимофеева С.С., Ружникова Е.Н., Никитина О.И.

БЕЗОПАСНОСТЬ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Рекомендовано НМС по экологии и природопользованию Сибирского

регионального учебно-методического центра в качестве учебного пособия для

межвузовского использования в технических, экономических вузах

Издательство

Иркутского государственного технического университета

УДК 658. 345

Рецензенты:

Канд. хим. наук, доцент Ю.И. Сухоруков (Восточно-Сибирский институт МВД России)

Канд. техн. наук, доцент Е.И. Епифанцева (Братский государственный технический университет)

Тимофеева С.С., Ружникова Е.А., Никитина О.И.

Безопасность жизнедеятельности: Лабораторные работы. ч. III.-Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2000.- 81 с.

Рассмотрены современные средства пожаротушения и нормативные документы по обеспечению пожарной безопасности на промышленных предприятиях. Изложены методики расчета расхода воды на пожаротушение, оценки пожарной безопасности предприятий и рабочего места.

Предназначены для студентов технических, экономических и других вузов, изучающих курс «Безопасность жизнедеятельности».

ISBN – 5 – 8038 – 0108 – 9 ã Тимофеева С.С.,

Ружникова Е.А.,

Никитина О.И., 2000

ã Иркутский государственный

технический университет,

ПРЕДИСЛОВИЕ

Ретроспективный взгляд на развитие цивилизации убеждает, что чем быстрее движется вперед научная и техническая мысль, тем интенсивнее развивается промышленность и другие сферы человеческой деятельности, тем острее становятся проблемы пожаров и пожарной безопасности.

Анализ динамики пожаров в современном мире показал, что они являются сегодня едва ли не главной причиной возникновения чрезвычайных ситуаций. Несмотря на повышение уровня противопожарной защиты и совершенствование пожарной охраны, ежегодно в мире возникает до 6 млн. пожаров, т.е. каждые 5-6 секунд происходит в среднем один-два пожара. Ежегодные потери от пожаров достигают 1 % валового национального продукта, это означает, что три рабочих дня в году экономика стран работает на «пожар».

По информации Главного управления ГПС МВД России в нашей стране ежегодно происходит примерно 300 тыс. пожаров, в огне которых погибает и получает травмы разной степени более 15 тыс. человек. По уровню потерь от огня Россия превзошла Японию в 6,3 раза, Великобританию в 4,5 раза и США в 3 раза.

Около 80 % всех возгораний происходит по причине «человеческого фактора», поэтому необходимо постоянно заниматься профилактикой пожаров на предприятиях.

Проблема обеспечения пожарной безопасности является одной из серьезных и сложных сфер деятельности и каждый специалист должен иметь знания, позволяющие сохранить личную безопасность, безопасность окружающих объектов народного хозяйства.

В настоящем пособии рассмотрены современные средства пожаротушения и законодательная база, обеспечивающая пожарную безопасность на предприятиях.

Пособие подготовлено на основе лекций, лабораторных и практических работ, читаемых и выполняемых на кафедре промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Иркутского государственного технического университета и рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим центром для межвузовского использования.

Раздел 1

ОСНОВЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Общая характеристика пожаров

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, перхлораты, азотная кислота, окислы азота) и отдельные химические элементы: хлор, фтор, бром;

· источники воспламенения, постоянно и в достаточном количестве поступающие 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 пожары 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 ниже:

Виды пожаров

одновременно

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 горениеможет 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 диффузноеи кинетическое горение.

При диффузном горении кислород проникает в зону горения в результате молекулярной диффузии через продукты горения.

Диффузия обусловлена разностью парциального давления кислорода – Р_н 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

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).

По мере расходования кислорода и повышении температуры скорость переходит в диффузную область, где коэффициент диффузии пропорционален температуре в степени n=0,5¸1.